Устройство и принцип работы системы vtec
Содержание:
- Дополнительный тюнинг двигателя
- Принцип работы
- АВТЕК
- Общая концепция
- DOHC i-VTEC I
- Принцип работы системы
- Варианты систем VTEC
- система i-VTEC
- Конструктивные особенности
- Конструктивные особенности
- Типы
- Конструктивные особенности
- Конструктивные особенности
- Разновидности DOHC i-VTEC
- Десятка отличных VTEC-моторов
- DOHC i-VTEC I
- Типы
- VTEC TURBO
- Варианты систем VTEC
- Для чего нужен VTEC
- Выводы
Дополнительный тюнинг двигателя
Доработка двигателей этой серии производится в трех стандартных направлениях:
- Атмосферными методами.
- Инсталляцией турбонаддува.
- Установкой компрессора.
Для качественного тюнинга лучше других подойдут верховые моторы с полноценными ГБЦ. Способов наращивания мощности ДВС много.
Часто предлагается увеличение оборотов. Популярно надувание компрессором или установкой турбины. В последнем случае есть нюансы, когда необходимо просчитывать затраты на замены поршневой и впускной групп с получаемым эффектом.
Модификации двигателя Honda K24
Всего двигатель выпускается в 18-ти модификациях для разных регионов мира. Мы не будем их все перечислять, лишь отметим общие черты
Принцип работы
Как работает VTEC
При работе двигателя на малых и средних оборотах ЭБУ «держит» закрытым клапан-соленоид, давление масла в каналах рокеров отсутствует, и открытие клапанов осуществляется от кулачков с обычной геометрией. Центральный же кулачок воздействует на рокер (коромысло), но поскольку они не связаны с крайними рокерами, то он работает «вхолостую».
При достижении определенных оборотов коленчатого вала, ЭБУ открывает соленоид и масло под давлением подается в каналы, затем поступает в полость центрального рокера (коромысла) и выталкивает из посадочных мест штифты. Эти штифты выдвигаясь, попадают в проточки крайних рокеров. Благодаря этому, рокеры получаются соединенными и двигаются синхронно, как единая конструкция. При этом, поскольку высота центрального кулачка больше, чем боковых, он начинает «задавать» движение рокерам, что и обеспечивает большее время и высоту открытия клапанов.
Одновременно с переходом на использование центрального кулачка распредвала ЭБУ корректирует работу впуска, подавая в цилиндры больше топлива, и как итог повышая мощность.
После снижения оборотов до средних ЭБУ закрывает соленоид, рокеры разъединяются и открытие клапанов снова происходит от боковых кулачков с обычной геометрией.
АВТЕК
Двигатель AVTEC ( Advanced VTEC ) был впервые анонсирован в 2006 году. Он сочетает в себе плавно регулируемый ход клапана и регулировку фаз газораспределения с плавным регулированием фазы. Изначально Honda планировала производить автомобили с двигателями AVTEC в течение следующих 3 лет. Хотя предполагалось, что впервые он будет использоваться в Honda Accord 2008 года, в автомобиле вместо этого используется существующая система i-VTEC. По состоянию на конец 2017 года ни один автомобиль Honda не использует систему AVTEC.
Отличия от других VTEC
Усовершенствованная технология VTEC от Honda сильно отличается от своих предыдущих воплощений, поскольку больше не полагается на переключение между двумя наборами кулачков на данном распредвале . Вместо этого он использует один кулачок на клапан и два коромысла на клапан, при этом второе коромысло имеет подвижную точку поворота, тем самым обеспечивая переменный подъем кулачка. В усовершенствованных двигателях VTEC по-прежнему используется теперь стандартный механизм с регулируемым углом наклона кулачка с регулируемым давлением масла. Объединив эти две технологии, компания Honda разработала бесступенчатую систему фаз газораспределения и подъема (VVTL). Предыдущие версии VTEC включали только ступенчатый VVTL, т.е. High-Low. С введением i-VTEC системы получили бесступенчатую регулировку фаз газораспределения, но по-прежнему только ступенчатый подъем, т.е. High-Low. «Бесконечно изменяемая» часть A-VTEC — это то, что выделяет его как серьезный эволюционный шаг в мире VTEC.
Патент
Соответствующий патент США (6 968 819) был подан 5 января 2005 г.
Advanced VTEC имеет стандартный распределительный вал и коромысла, прикрепленные, как обычно, с верхним расположением распределительного вала, и коромысла, нажимающие на тарельчатые клапаны . Распределительный вал окружен частично открытым барабаном, к которому через точку поворота прикреплены вторичные коромысла. Эти вторичные коромысла, которые имеют профиль разной глубины (аналогично кулачкам), приводятся в действие непосредственно распредвалом, как ножницы. Первичные коромысла приводятся в действие вторичными (прикрепленными к барабану) коромыслами. Барабан будет вращаться только для того, чтобы продвинуть или замедлить положение вторичных коромысел, чтобы воспользоваться их изменяющимся профилем. Таким образом, изменяя положение барабана вокруг его оси, каждый профиль кулачка изменяется на оптимальную высоту для максимальной производительности двигателя без ущерба для эффективности использования топлива на более низких скоростях.
Общая концепция
Чтобы разобраться, что такое VTEC, рассмотрим, чем отличаются обычный и спортивный распредвалы. Конструктивно оба валы одинаковы, но у последнего высота кулачков больше, чем у обычного, а геометрия их – более плавная. За счет такой формы кулачков спортивные распредвалы обеспечивают лучшее наполнение цилиндров из-за увеличенных времени и высоты открытия клапанов.
VTEС совмещает в себе конструктивные особенности простого и спортивного распредвалов, что позволяет автоматически регулировать фазы газораспределения в зависимости от условий работы мотора. На малых оборотах система задействует кулачки с обычной геометрией, поэтому экономно расходуется топливо, а на высоких – с увеличенной высотой, обеспечивая максимальный выход мощности.
DOHC i-VTEC I
Немного по-другому работает VTEC-E – составляющая системы DOHC i-VTEC I. Если DOHC i-VTEC настроен на максимальную производительность, то главная задача для DOHC i-VTEC I — экономия топлива при «достойной тяге».
Устройство и принцип работы VTEC в DOHC i-VTEC I
Суть системы в том, что на малых оборотах двигатель работает на обедненной топливо-воздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Да, да — именно один, тем самым превращая 16-клапанный 4-х цилиндровый двигатель в 12-ми клапанный. Если у DOHC i-VTEC применяется дополнительный третий кулачок, то в случае с DOHC i-VTEC I один из двух кулачков на низких оборотах попросту отключен. Попадая в цилиндр только через один клапан рабочая смесь начинает интенсивно завихряться, благодаря чему сгорание становится более эффективным и устойчивым. При увеличении оборотов (2500 оборотов и выше) срабатывает система VTEC и, только тогда, оба клапана начинают совместную работу.
Принцип действия DOHC i-VTEC I точно такой, как и у VTEC-E первого поколения. Отличие лишь в том, что в DOHC i-VTEC I два распредвала — впускной с VTEC-E и стандартный выпускной.
Принцип работы системы
Как мы уже сказали, клапан открывается, когда на него набегает кулачок, и высота подъёма зависит от длины кулачка. Из чего можно сделать два вывода:
- Вся динамика автомобиля зависит напрямую от длины кулачка.
- Эта характеристика неизменна, нужно только заменять распределительный вал.
Проблема отсутствует как таковая всего-то надо изменить форму кулачка при изготовлении двигателя. Однако, если призадуматься, что мы получим в результате?
Высокий показатель оборотов вала, большую мощность и просто огромный расход. Нужны ли таковые изменения постоянно? Конечно же, нет, настолько прожорливый автомобиль просто невозможно будет содержать при ежедневной езде. Приходится выбирать производителям между тем какую же комплектацию машины создавать — большую и мощную или маленькую, или экономичную, или что-то среднее.
Система VTEC же предлагает обойти все эти нюансы. Весь фокус заключается в том, что на распределительном валу устанавливается три кулачка на каждый два клапана. В режиме обычной езде работают два меньших кулачка, это так называемый эконом-режим. Когда же происходит ускорение машины система продвигает вал и в игру вступают кулачки иной формы, которые шире открывают клапаны и позволят резко увеличить количество попадающей смеси в цилиндры двигателя и, как следствие, растут максимальный обороты двигателя.
Так, двух вальная VTEC при самом экономном вождении кушает около 10 литров на 100 километров. Для кого-то это много, для кого-то мало.
Если сказать подробнее, то выходит, что тот самый важный кулачек располагается между двумя обычными. Кулачки воздействуют не напрямую на клапаны, а через коромысла, и до того, как машина начинает разгоняться все коромысла работают сами по себе. Соответственно, один кулачек крутится вхолостую, а одно коромысло просто стоит и ничего не делает. Но как только VTEC начинает свою работу все коромысла под воздействием давления масла сливаются в одну конструкцию и работает как единое целое. Крайние кулачки эконом режима работают так же, как и средний, открывая клапан на дольше и открывая его на более широкий разрез. Именно в этом и заключается вся фишка повышения мощности.
Варианты систем VTEC
Рассматривать VTEC следует не с позиций обособленной системы, а целое семейство инженерных решений, которые были реализованы в разные годы. Разновидностей VTEC в двигателях полноценных легковых автомобилей массой как минимум в 1000 кг (существует и аналоги для мотоциклов) несколько:
DOHC VTEC (1989-2001) – система на самом мощном безнаддувном силовом агрегате Honda до 2001 года, известном под маркой B16A. По 3 кулачка для впускных и выпускных клапанов цилиндров устанавливались на каждом из двух распределительных валов. По достижении 5000 об/мин бензиновый ДВС начинал работать с повышенной мощностью, выдавая при объеме всего 1,6 литра до 180 л. с. Все это было возможно на атмосферном давлении без турбонаддува. Для сравнения, дизельный двигатель 1J2 (TDI), которым оснащались автомобили немецкого производства с конца 1990-х годов, имеет турбонаддув, объем 1,9 л, но выдает только 110 л. с.
SOHC VTEC (с 1991 по 2001) – упрощенный вариант VTEC. Так как в двигателях SOHC используется единый вал с кулачками для впускных и выпускных клапанов, VTEC реализована только на впуске.
SOHC VTEC-E (1991-2001) – дальнейшее развитие технологии, но уже не для повышения мощности, а с целью снизить расход топлива либо нагрузку на двигатель при умеренном стиле езды. Посредством рокеров кулачки обеспечивают большее открытие только одного из двух клапанов. Второй открывается несущественно, благодаря чему образовывается сильное завихрение в районе искрения свечи. Это дает возможность применять обедненную рабочую смесь. Если ДВС переходит в режим работы на повышенных оборотах, VTEC осуществляет одинаковое открытие обоих впускных клапанов цилиндра, прибавляя таким образом мощности.
3-stage SOHC VTEC (1995-2001) – третье поколение SOHC VTEC. Сочетание двух упомянутых выше разновидностей VTEC с возможностью работы в трех режимах. На малых оборотах открывается и закрывается только один клапан цилиндра, на средних – два, на высоких задействуется кулачок с особым профилем. В результате достигаются и экономичность при средней и малой нагрузке, и мощность при высокой.
i-VTEC (с 2001) – наиболее современная вариация VTEC. Как и прежде, используется трехкулачковый механизм управления клапанами
Важное отличие от других типов VTEC заключается в том, что моменты открытия и закрытия впускных клапанов при одном и том же положении поршня могут регулироваться интеллектуальной системой. Вследствие этого изменяется степень наполнения цилиндров рабочей смесью
На малых оборотах она меньше, на повышенных – больше.
система i-VTEC
Дальнейшее развитие VTEC технологии. Тут применяется VTC (Variable Timing Control) в дополнении к самому VTEC. Здесь тоже все оригинально. В зависимости от оборотов двигателя, шестерня впускного распредвала позволяет изменять его фазу на значительный градус. Система также контролируется электроникой, а в движение приводиться гидравликой. Используются такие параметры как угол опережения зажигания, состав выхлопа, положение дросселя, для вычисления угла поворота шестерни. Она может изменить угол до 50 градусов, хотя на двигателе K24A2 только на 25. Таким обрахом буковка «i» в аббревиатуре i-VTEC подразумевает «умную» систему (intelligent) регулирующую работу сразу двух систем VTEC и VTC, достигая беспрецендентный баланс мощности и экономичности.
Honda предложила две системы i-VTEC неофициально названные экономичный i-VTEC и мощностной i-VTEC. Производительная версия i-VTEC работает как любой другой VTEC плюс VTC. Экономичный i-VTEC странноватая штука. На такие i-VTEC ставили один впускной клапан, впускной распредвал имел лишь два кулачка, при этом головка блока оставалась двухвальной. Впускной клапан открывался лишь до щели, позволяя двигателю лишь потягивать топливно-воздушную смесь. А мощностной режим в таком двигателе — то же что и в обычном без VTEC. Клапана просто открываются нормально.
У таких двигателей естественно очень низкий расход и выхлоп, но они слабые. Нормально работает с 2200 оборотов, когда клапана начинают подниматься нормально. По состоянию на 2012 год, к сожалению фанатов, лишь такие двигатели остались.
Конструктивные особенности
Рассмотрим, что такое ВТЕК на Хонде на примере двигателя с системой ГРМ DOHC, поскольку на этом моторе она впервые начала использоваться и является конструктивно самой простой. Особенность этого газораспределительного механизма — применение 4 клапанов на каждый цилиндр (по паре впускных и выпускных, работающих синхронно) и двух распредвалов, каждый из которых отвечает за открытие своих клапанов.
Принцип действия включения рокера VTEC
Выключение рокера VTEC
VTEC на этом двигателе имеет два режима работы и подразумевает использование трех кулачков на пару клапанов (как впускных, так и выпускных), вместо двух. Третий кулачок – с увеличенной высотой и плавной геометрией (повторяет форму кулачка спортивного распредвала) и размещен он между двумя обычными.
Крайние кулачки (с обычной формой) воздействуют на клапаны не напрямую, а через рокеры, коромысла, толкатели (в зависимости от конструкции ГРМ). У центрального кулачка тоже есть рокер (коромысло), но они никакого воздействия на клапаны не имеют. Зато в них проделан масляный канал и установлены выдвигающиеся штифты, которые заходя в специальные углубления крайних рокеров (кромысел), соединяют между собой рокеры и обеспечивают их синхронное движение.
Масляный канал, проделанный в осях рокеров и центральном рокере, оснащен клапаном-соленоидом, управляемым ЭБУ мотора, что позволяет контролировать подачу масла, которое подаётся в VTEC.
Конструктивные особенности
Рассмотрим, что такое ВТЕК на Хонде на примере двигателя с системой ГРМ DOHC, поскольку на этом моторе она впервые начала использоваться и является конструктивно самой простой. Особенность этого газораспределительного механизма — применение 4 клапанов на каждый цилиндр (по паре впускных и выпускных, работающих синхронно) и двух распредвалов, каждый из которых отвечает за открытие своих клапанов.
Принцип действия включения рокера VTEC
Выключение рокера VTEC
VTEC на этом двигателе имеет два режима работы и подразумевает использование трех кулачков на пару клапанов (как впускных, так и выпускных), вместо двух. Третий кулачок – с увеличенной высотой и плавной геометрией (повторяет форму кулачка спортивного распредвала) и размещен он между двумя обычными.
Крайние кулачки (с обычной формой) воздействуют на клапаны не напрямую, а через рокеры, коромысла, толкатели (в зависимости от конструкции ГРМ). У центрального кулачка тоже есть рокер (коромысло), но они никакого воздействия на клапаны не имеют. Зато в них проделан масляный канал и установлены выдвигающиеся штифты, которые заходя в специальные углубления крайних рокеров (кромысел), соединяют между собой рокеры и обеспечивают их синхронное движение.
Масляный канал, проделанный в осях рокеров и центральном рокере, оснащен клапаном-соленоидом, управляемым ЭБУ мотора, что позволяет контролировать подачу масла, которое подаётся в VTEC.
Типы
VTEC конструкторами Хонда постоянно совершенствуется, поэтому помимо DOHC VTEC она включает в себя несколько видов с разными конструктивными особенностями.
SOHC VTEC
Конструкция VTEC на двигателях с газораспределительным механизмом SOHC отличается от DOHC. В этом ГРМ используется только один распредвал, который приводит в действие впускные пары клапанов цилиндра и выпускные. Из-за этого установка по три кулачка на каждую пару привела бы к увеличению длины вала, а соответственно и головки блока. Дополнительно невозможность использования VTEC на выпускных клапанах обусловлена тем, что между ними проходит свечной колодец. Поэтому конструкторы Хонда на двигателях SOHC применили VTEC только на впускных.
Что касается функционирования, то у SOHC VTEC принцип работы не отличается от DOHC VTEC.
VTEC-E
Следующим этапом развития стала VTEC-E на тех же моторах SOHC. Конструкторы сделали ставку на максимальную экономичность двигателя. И сделано это было путем уменьшения высоты профиля одного из боковых кулачков. В результате, при малых нагрузках впускные клапаны открывались на разную высоту (один оставался почти закрытым), что позволило использовать на этом режиме функционирования мотора обедненную смесь. После же задействования соленоида оба открывались на одинаковую высоту.
Вас также заинтересует:
- Двигатели DOHC — принцип работы, устройство и технические характеристики
- Замена ремня ГРМ: как снять, установить и выставить метки правильно
- Онлайн калькулятор расхода топлива на 100 км
SOHC VTEC 3-stage
SOHC VTEC 3-stage отличается наличием трех режимов работы, что позволило подстраивать функционирование ГРМ под рабочие условия мотора. Конструкторы в этом виде совместили SOHC VTEC и VTEC-E, что и позволило получить три режима работы:
- Малые обороты коленвала. При таком режиме система копирует работу VTEC-E – из двух впускных открывается только один, который обеспечивает высокую экономичность мотора;
- Средняя нагрузка. При достижении таких рабочих условий включается в действие второй впускной.
- Высокие обороты. На этом режиме открытием клапанов начинает «заведовать» центральный кулачок с высоким профилем.
Трехрежимная работа VTEC реализована путем установки дополнительного клапана-соленоида. В результате открытием первого осуществляется подключение второго впускного клапана, а задействованием второго – переход на работу клапанов с высокопрофильным кулачком.
Конструктивные особенности
Рассмотрим, что такое ВТЕК на Хонде на примере двигателя с системой ГРМ DOHC, поскольку на этом моторе она впервые начала использоваться и является конструктивно самой простой. Особенность этого газораспределительного механизма — применение 4 клапанов на каждый цилиндр (по паре впускных и выпускных, работающих синхронно) и двух распредвалов, каждый из которых отвечает за открытие своих клапанов.
Принцип действия включения рокера VTEC
Выключение рокера VTEC
VTEC на этом двигателе имеет два режима работы и подразумевает использование трех кулачков на пару клапанов (как впускных, так и выпускных), вместо двух. Третий кулачок – с увеличенной высотой и плавной геометрией (повторяет форму кулачка спортивного распредвала) и размещен он между двумя обычными.
Крайние кулачки (с обычной формой) воздействуют на клапаны не напрямую, а через рокеры, коромысла, толкатели (в зависимости от конструкции ГРМ). У центрального кулачка тоже есть рокер (коромысло), но они никакого воздействия на клапаны не имеют. Зато в них проделан масляный канал и установлены выдвигающиеся штифты, которые заходя в специальные углубления крайних рокеров (кромысел), соединяют между собой рокеры и обеспечивают их синхронное движение.
Масляный канал, проделанный в осях рокеров и центральном рокере, оснащен клапаном-соленоидом, управляемым ЭБУ мотора, что позволяет контролировать подачу масла, которое подаётся в VTEC.
Конструктивные особенности
Рассмотрим, что такое ВТЕК на Хонде на примере двигателя с системой ГРМ DOHC, поскольку на этом моторе она впервые начала использоваться и является конструктивно самой простой. Особенность этого газораспределительного механизма — применение 4 клапанов на каждый цилиндр (по паре впускных и выпускных, работающих синхронно) и двух распредвалов, каждый из которых отвечает за открытие своих клапанов.
Принцип действия включения рокера VTEC
Выключение рокера VTEC
VTEC на этом двигателе имеет два режима работы и подразумевает использование трех кулачков на пару клапанов (как впускных, так и выпускных), вместо двух. Третий кулачок – с увеличенной высотой и плавной геометрией (повторяет форму кулачка спортивного распредвала) и размещен он между двумя обычными.
Крайние кулачки (с обычной формой) воздействуют на клапаны не напрямую, а через рокеры, коромысла, толкатели (в зависимости от конструкции ГРМ). У центрального кулачка тоже есть рокер (коромысло), но они никакого воздействия на клапаны не имеют. Зато в них проделан масляный канал и установлены выдвигающиеся штифты, которые заходя в специальные углубления крайних рокеров (кромысел), соединяют между собой рокеры и обеспечивают их синхронное движение.
Масляный канал, проделанный в осях рокеров и центральном рокере, оснащен клапаном-соленоидом, управляемым ЭБУ мотора, что позволяет контролировать подачу масла, которое подаётся в VTEC.
Разновидности DOHC i-VTEC
DOHC i-VTEC DOHC VTEC + VTC
DOHC i-VTEC I SOHC VTEC-E + VTC + не втековый выпускной распредвал
| Система | Тип VTEC | VTC |
| DOHC i-VTEC | VTEC на впуске и выпуске. Момент срабатывания VTEC — 5800 об.мин. | на впускном распредвале |
| DOHC i-VTEC I | VTEC-E на впуске, выпускной распредвал стандартный. Момент срабатывания VTEC — 2500 об.мин. | на впускном распредвале |
По большому счету префикс «i» в названиях системы подразумевает, что в паре с системой VTEC работает VTC. Но перед тем как разобраться, что такое VTC вспомним принцип работы традиционных VTEC и VTEC-E, так как DOHC i-VTEC в обоих его проявлениях основан именно на принципах работы VTEC первого поколения.
Десятка отличных VTEC-моторов
Если вы подумываете о вышей первой хонде под проект, или размышляете о двигателе под своп, то данный список будет интересен
B16A
Куда ставили:1989-1993 JDM Integra XSi, RSi; 1989-1991 Civic CRX SiR
Мощность/Момент:160л.с./152Н.м.
Чем хорош: Первый DOHC VTEC, который вы можете себе позволить.
B16B Type R
Куда ставили:1997-2000 JDM Civic Type R
Мощность/Момент:185л.с./160Н.м.
Чем хорош:Версия B18C с уменьшенным ходом поршня, хорошо держит высокие обороты.
B18C1
Куда ставили:1994-2001 Integra GS-R
Мощность/Момент:170л.с./173Н.м.
Чем хорош:Первый 1.8 VTEC, с двухступенчатым впускным коллектором.
Куда ставили:1995-2001 JDM Integra Type R
Мощность/Момент:200л.с./185Н.м.
Чем хорош:Самый мощный из B-серии
C32B Type R
Куда ставили:2002-2005 JDM NSX-R
Мощность/Момент:290л.с./303Н.м.
Чем хорош:Скурпулезно сбалансированная версия стандартного NSX двигателя. Нереально дорого, не найти.
F20C1
Куда ставили:2000-2005 S2000
Мощность/Момент:240л.с./207Н.м.
Чем хорош:Считается наиболее производительным четырехцилиндровым двигателем, отлично раскручивается, не в ущерб средним оборотам.
H22A1
Куда ставили:1993-1996 Prelude VTEC
Мощность/Момент:190л.с./214Н.м.
Чем хорош:Первый биг-блок Хонды. За ним рекорды в драге и история марки.
J37A4
Куда ставили:2009-2013 TL SH-AWD
Мощность/Момент:305л.с./370Н.м.
Чем хорош:Самый мощный на сегодня Хондовский мотор
K20A Type R
Куда ставили:01-05 Civic, Integra Type R
Мощность/Момент:212л.с./202Н.м.
Чем хорош:Топовый двигатель K-серии, вариант сваперам
DOHC i-VTEC I
Немного по-другому работает VTEC-E – составляющая системы DOHC i-VTEC I. Если DOHC i-VTEC настроен на максимальную производительность, то главная задача для DOHC i-VTEC I – экономия топлива при “достойной тяге”.
Устройство и принцип работы VTEC в DOHC i-VTEC I
Суть системы в том, что на малых оборотах двигатель работает на обедненной топливо-воздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Да, да – именно один, тем самым превращая 16-клапанный 4-х цилиндровый двигатель в 12-ми клапанный. Если у DOHC i-VTEC применяется дополнительный третий кулачок, то в случае с DOHC i-VTEC I один из двух кулачков на низких оборотах попросту отключен. Попадая в цилиндр только через один клапан рабочая смесь начинает интенсивно завихряться, благодаря чему сгорание становится более эффективным и устойчивым. При увеличении оборотов (2500 оборотов и выше) срабатывает система VTEC и, только тогда, оба клапана начинают совместную работу.
Принцип действия DOHC i-VTEC I точно такой, как и у VTEC-E первого поколения. Отличие лишь в том, что в DOHC i-VTEC I два распредвала – впускной с VTEC-E и стандартный выпускной.
Типы
VTEC конструкторами Хонда постоянно совершенствуется, поэтому помимо DOHC VTEC она включает в себя несколько видов с разными конструктивными особенностями.
SOHC VTEC
Конструкция VTEC на двигателях с газораспределительным механизмом SOHC отличается от DOHC. В этом ГРМ используется только один распредвал, который приводит в действие впускные пары клапанов цилиндра и выпускные. Из-за этого установка по три кулачка на каждую пару привела бы к увеличению длины вала, а соответственно и головки блока. Дополнительно невозможность использования VTEC на выпускных клапанах обусловлена тем, что между ними проходит свечной колодец. Поэтому конструкторы Хонда на двигателях SOHC применили VTEC только на впускных.
Что касается функционирования, то у SOHC VTEC принцип работы не отличается от DOHC VTEC.
VTEC-E
Следующим этапом развития стала VTEC-E на тех же моторах SOHC. Конструкторы сделали ставку на максимальную экономичность двигателя. И сделано это было путем уменьшения высоты профиля одного из боковых кулачков. В результате, при малых нагрузках впускные клапаны открывались на разную высоту (один оставался почти закрытым), что позволило использовать на этом режиме функционирования мотора обедненную смесь. После же задействования соленоида оба открывались на одинаковую высоту.
Вас также заинтересует:
- Двигатели DOHC — принцип работы, устройство и технические характеристики
- Замена ремня ГРМ: как снять, установить и выставить метки правильно
- Онлайн калькулятор расхода топлива на 100 км
SOHC VTEC 3-stage
SOHC VTEC 3-stage отличается наличием трех режимов работы, что позволило подстраивать функционирование ГРМ под рабочие условия мотора. Конструкторы в этом виде совместили SOHC VTEC и VTEC-E, что и позволило получить три режима работы:
- Малые обороты коленвала. При таком режиме система копирует работу VTEC-E – из двух впускных открывается только один, который обеспечивает высокую экономичность мотора;
- Средняя нагрузка. При достижении таких рабочих условий включается в действие второй впускной.
- Высокие обороты. На этом режиме открытием клапанов начинает «заведовать» центральный кулачок с высоким профилем.
Трехрежимная работа VTEC реализована путем установки дополнительного клапана-соленоида. В результате открытием первого осуществляется подключение второго впускного клапана, а задействованием второго – переход на работу клапанов с высокопрофильным кулачком.
VTEC TURBO
Серия двигателей VTEC TURBO была представлена в 2013 году как часть линейки Earth Dreams Technology и включает в себя новые функции, такие как прямой впрыск бензина, турбокомпрессоры, Dual Cam VTC и VTEC на выхлопном профиле вместо впуска, что знаменует конец « традиционного » звук VTEC в этом двигателе. Применение VTEC на коромыслах выпускных клапанов ускоряет намотку турбонагнетателя, устраняя турбо-задержку. Двигатели VTEC Turbo бывают трех видов рабочего объема: 1,0-литровый 3-цилиндровый, и .
Первоначальная реализация для европейских автомобилей включала 2-литровый 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом, который использовался с 2015 года Honda Civic Type R до настоящего времени, что соответствовало требованиям Euro 6 по выбросам.
Варианты систем VTEC
Рассматривать VTEC следует не с позиций обособленной системы, а целое семейство инженерных решений, которые были реализованы в разные годы. Разновидностей VTEC в двигателях полноценных легковых автомобилей массой как минимум в 1000 кг (существует и аналоги для мотоциклов) несколько:
DOHC VTEC (1989-2001) – система на самом мощном безнаддувном силовом агрегате Honda до 2001 года, известном под маркой B16A. По 3 кулачка для впускных и выпускных клапанов цилиндров устанавливались на каждом из двух распределительных валов. По достижении 5000 об/мин бензиновый ДВС начинал работать с повышенной мощностью, выдавая при объеме всего 1,6 литра до 180 л. с. Все это было возможно на атмосферном давлении без турбонаддува. Для сравнения, дизельный двигатель 1J2 (TDI), которым оснащались автомобили немецкого производства с конца 1990-х годов, имеет турбонаддув, объем 1,9 л, но выдает только 110 л. с.
SOHC VTEC (с 1991 по 2001) – упрощенный вариант VTEC. Так как в двигателях SOHC используется единый вал с кулачками для впускных и выпускных клапанов, VTEC реализована только на впуске.
SOHC VTEC-E (1991-2001) – дальнейшее развитие технологии, но уже не для повышения мощности, а с целью снизить расход топлива либо нагрузку на двигатель при умеренном стиле езды. Посредством рокеров кулачки обеспечивают большее открытие только одного из двух клапанов. Второй открывается несущественно, благодаря чему образовывается сильное завихрение в районе искрения свечи. Это дает возможность применять обедненную рабочую смесь. Если ДВС переходит в режим работы на повышенных оборотах, VTEC осуществляет одинаковое открытие обоих впускных клапанов цилиндра, прибавляя таким образом мощности.
3-stage SOHC VTEC (1995-2001) – третье поколение SOHC VTEC. Сочетание двух упомянутых выше разновидностей VTEC с возможностью работы в трех режимах. На малых оборотах открывается и закрывается только один клапан цилиндра, на средних – два, на высоких задействуется кулачок с особым профилем. В результате достигаются и экономичность при средней и малой нагрузке, и мощность при высокой.
i-VTEC (с 2001) – наиболее современная вариация VTEC. Как и прежде, используется трехкулачковый механизм управления клапанами
Важное отличие от других типов VTEC заключается в том, что моменты открытия и закрытия впускных клапанов при одном и том же положении поршня могут регулироваться интеллектуальной системой. Вследствие этого изменяется степень наполнения цилиндров рабочей смесью
На малых оборотах она меньше, на повышенных – больше.
Для чего нужен VTEC
В обычном 4-тактном ДВС клапаны для впрыска горючей смеси и выпуска отработавших газов приводятся в движение кулачками. Геометрические параметры этих деталей определяют, насколько высоко может подняться каждый клапан, и как долго он будет находиться в таком положении. Чем рабочая часть кулачка длиннее и шире, тем больше при вращении распределительного вала откроется клапан. В цилиндр поступит больше топливовоздушной смеси, и силовой агрегат покажет высокую мощность с увеличением оборотов. Но чем чревато исполнение вала и кулачков ГРМ в серийном автомобилестроении именно таким образом?
Во-первых, расход топлива всегда будет запредельным, и не важно, в каком режиме работает ДВС. Во-вторых, силовая установка окажется ненадежной
Появится перегрев, повышенный износ поршневой группы, цилиндров, необходимость утяжеления и удорожания авто за счет громоздкой системы охлаждения.
По этой причине основная масса автомобилей, выпускаемых серийно для массового потребителя, имеет оптимальные размеры кулачков. Одновременно достигаются сразу две цели – экономичность и плавность хода. Инженеры из Honda пошли другим путем, создав систему VTEC, которая способна обеспечивать высокую мощность при низком среднем расходе топлива.
Выводы
Все двигатели K-серии являются для японского автопроизводителя олицетворением смены поколений и приоритетов. Их отличает:
- вращение коленвалов по часовой стрелке;
- замена привода с ремня на цепь;
- внедрение усовершенствованной системы VTEC (iVTEC).
Да, K24 – далеко не выдающийся движок, но в нем реализовано множество интересных идей и технических решений.
K-серия широко используется в автомобилях Хонда. Более 15 лет моторы 2.4 di dohc i-vtec ставились практически во все автомобили, что выше Цивика по классу:
- Accord.
- CR-V.
- Odyssey.
Как следует из вышесказанного, плюсов у двигателя достаточно. Эти моторы олицетворяют стремление и надежности. Инженерам-конструкторам удалось выпустить прекрасно сбалансированный двигатель с внушительным крутящим моментом и хорошей мощностью.
Если изложенная нами информация оказалась полезной для вас, не сочтите за труд сделать репост и поделится интересными фактами с вашими друзьями-автовладельцами. Не забывайте, если вам нужды качественные запчасти к двигателю 2.4 di dohc i-vtec – обращайтесь в интернет магазин Docar.ru. Здесь всегда помогут подобрать оригинальные запчасти и расходники на вашу Хонду.
