VTEC süsteem auto mootorile
VTEC tähistab – elektrooniline süsteem masina mootori klapiajastuse ja klapi tõstekõrguse muutmiseks. Räägime autode VTEC-süsteemist, kaalume tööpõhimõtet ja sorte.
Töö põhiprintsiibid
Kui võrrelda erinevate automootorite omadusi, siis on lihtne näha, et mõne jaoks saavutatakse maksimaalne pöördemoment madalatel pööretel (1800-3000 p/min), teiste jaoks – suurematel pööretel (3000-4500 p/min).
See on seletatav asjaoluga, et silindrite tõhus täitmine kütuse-õhu seguga ja suure pöördemomendi saavutamine on võimalik ainult teatud kiirustel ning sõltub sisselasketoru konstruktsioonist ja gaasijaotusmehhanismi seadistusest. Teisisõnu määrab mootori temperamendi täielikult klapi ajastus, mille määrab nukkvõlli nukkide profiil.
Kujutage ette mootorit, mis töötaks vastavalt 20 p/min, sisselaske- ja väljalaskeklapid toimiksid 10 korda minutis, st harva. Maksimaalse pöördemomendi eemaldamiseks antud kiirusel peab sisselaskeklapp avanema imetakti alguses, kui kolb hakkab liikuma TDC-st (ülemine surnud keskpunkt), ja sulguma hetkel, kui kolb jõuab BDC-sse (alumine). surnud keskus). Väljalaskeklapp peaks töötama samamoodi, st ventiilimehhanismi töös ei ole lubatud viivitusi ega edasiminekut, vastasel juhul pöördemoment langeb. Sel juhul on silindrite täitmine värske laenguga tõhus.
Kui tõstad mootori pöördeid 4000 p/min peale, avanevad ja sulguvad sisse- ja väljalaskeklapid sel juhul juba 2000 korda minutis ehk 33 korda sekundis, s.o sageli.
Selles režiimis jääb kolvil vähe aega, et imeda uus osa laengust. Alles hetkel, kui kolb jõuab BDC-ni, saavutab selle kiirus ja seega ka vool läbi sisselaskeklappide vooluala maksimumini, kuid sel hetkel suletakse sisselaskeklapp ja suurem osa värskest laengust ei sisene silindritesse, põrkudes vastu enneaegselt suletud ventiili – mootor hakkab "lämbuma" . Selle tulemusena on võimsus tühine ja maksimaalne kiirus on madal. See on olemasolevate gaasijaotusfaaside eelis.
Saate seda seadistada erinevalt, näiteks parandada silindrite täitmist tööseguga suurtel pööretel, panna sisselaskeklapp avanema veidi varem, enne kui kolb jõuab TDC-ni, ja sulgeda veidi hiljem pärast kolvi läbimist BDC-st. Silindrite puhastamise parandamiseks heitgaasidest suurtel kiirustel tehke väljalaskeklapp avanema veidi varem, enne kui kolb jõuab BDC-ni, ja sulgege veidi hiljem, kui see läbib TDC. Sel juhul saavutatakse pöördemomendi tipp suurtel pööretel ja võimsus suureneb.
Tegelikes tingimustes on jõuallikate disainerid sunnitud gaasijaotusfaaside reguleerimise keskmist määrama "igaks juhuks", valides samal ajal nukkvõlli nukkide teatud profiili. See lähenemine ei ole optimaalne.
Selleks, et auto mootor töötaks igal kiirusel ideaalile võimalikult lähedastes tingimustes, on loodud VTEC süsteem. VTEC-ga mootoritel on spetsiaalne gaasijaotusmehhanism, mille nukkvõllil on mootori madalate ja kõrgete pöörete jaoks erinevad nukid, millega saavutatakse erinevad avanemis-/sulgemisajad ja klapitõusud. Seega on tagatud stabiilne töö madalatel ja keskmistel kiirustel ning suur võimsus suurtel kiirustel.
DOHC VTEC perekonna mootorid
DOHC VTEC projekteerimise aluseks oli rakendatud 4-klapiline gaasijaotusmehhanism. Iga ventiilirea (sisse- ja väljalaskeava) jaoks on ette nähtud eraldi nukkvõll.
Iga kahe klapi kohta on nukkvõllil kolm nukki. Kaks külgmist on mõeldud mootori töötamiseks madalatel ja keskmistel pööretel, keskmine – suurtel pööretel. Nukid toimivad klappidele läbi klappide, mida on samuti kolm kahe klapi jaoks. Kõik kolm nookurit on varustatud hüdrauliliselt juhitavate kolbidega, mis käivitamisel liiguvad ja ühendavad need ühtseks tervikuks. Keskmine jalas on varustatud spetsiaalse vedruga, mis hoiab nuki klapiga madalatel kuni keskmistel kiirustel pidevas kontaktis.
Kui mootor töötab madalatel pööretel, siis nookurid ei blokeeru ja igaüks neist teeb iseseisvat liikumist vastavalt vastava nuki poolt kirjeldatud seadusele. Sel juhul, kuigi keskmine nukk pöörleb koos ülejäänud osaga, ei osale see gaasijaotusmehhanismi töös.
Niipea, kui mootor läheb suure kiirusega režiimi, annab elektrooniline "aju" täitvale seadmele käsu, mille tulemusena hakkab õlirõhk nookurites liikuma, mis blokeerib viimase. Seega hakkab kõiki selle rühma elemente kontrollima üks keskne nukk, mis juhib nüüd iseseisvalt mõlema klapi tööd.
SOHC VTEC perekonna mootorid
SOHC VTEC-l on üks nukkvõll ja seda kasutatakse ainult sisselaskeklappide jaoks. Tööefektiivsus on mõnevõrra madalam kui DOHC VTEC-l, kuid see on ehituslikult lihtsam ja annab mootorile väiksemad mõõtmed ja kaalu.
SOHC VTEC-E peamine eesmärk on minimeerida kütusekulu ja parandada keskkonnamõju. Madalatel pööretel töötab mootor lahja õhu-kütuse seguga, mis siseneb silindritesse ainult ühe sisselaskeklapi kaudu. Sinna jõudes keerleb töösegu intensiivselt, mis tagab selle stabiilse põlemise. Kiiruse suurenemisega aktiveeritakse VTEC-süsteem ja seejärel hakkavad mõlemad klapid koos töötama.
Gaasi jaotusmehhanism 3-astmeline SOHC VTEC. Sellel pole mitte kahte töörežiimi, vaid kolm. Madala pöörete tsoonis tagab süsteem mootori säästliku töö lahja kütuse-õhu seguga. Sel juhul kasutatakse ainult ühte sisselaskeklappidest.
Keskmise kiiruse korral lülitatakse teine ventiil sisse, kuid klapi ajastus ja ventiili tõus ei muutu. Mootor saavutab sel juhul suure pöördemomendi. Suure kiirusega režiimis juhib mõlemat klappi üks keskne nukk, mis vastutab mootorist maksimaalse võimsuse eemaldamise eest.
i-VTEC perekonna mootorid
i-VTEC disain hõlmab täiendava VTC-süsteemi kasutamist, mis reguleerib pidevalt sisselaskeklappide avanemise hetke. Sisselaskeklappide avanemise faasid seatakse sõltuvalt mootori koormusest ja neid reguleeritakse sisselaske nukkvõlli nurga muutmisega heitgaasi suhtes.
VTC-süsteemi kasutamine võimaldab tõhusamalt täita mootori silindreid kütuse-õhu seguga, mille tulemusena suureneb mootori võimsus 20%, pöördemoment suureneb 10%, kütusekulu väheneb ja väheneb. kahjulike heitkoguste osas 10-20%.
