Немного о системе VTEC
Немного о системе VTEC
Хочу рассказать вам немного о системе втек, что это такое и с чем его едят) Пусть у меня не 1.6 литровый мотор с мощностью 160 коней и не так сильно выраженный втек как на тайп-р, но он есть, и после 4,5 тысяч оборотов машинка едет заметно ярче что не может не радовать) И так, поехали)
Если вы имеете хоть какое-то отношение к автомобилям, то, наверняка, слышали не раз о таком понятии как VTEC. Что же такое VTEC? Успешный ход маркетологов Honda или действительно что-то ценное, чем стоит гордится и восхвалять?
Думаю, ответ лежит ближе к последнему. И даже учитывая, что аналогичные системы есть у конкурентов, VTEC как лучший игрок в casino среди множества профессионалов. В Интернете много статей об этой системе. Я попытаюсь написать о том же более интригующе, посредством легкого интересного текста и интерактивности. Надеюсь все получится. А для начала посмотрите видеоролик.
VTEC нужно почувствовать, чтобы понять
Надеюсь ролик впечатлил)))
Экскурс во VTEC
VTEC полностью расшифровывается как Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, что на русском означает: электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов.
Впервые фирменную систему компания Honda стала устанавливать на двигатели болидов F1, а позже успешно применила новинку на серийном автомобиле Honda Integra. Именно этот автомобиль в 1989 году стал первым носителем двигателя с DOHC VTEC — легендарного B16A, котоpый выдавал 100 безнаддувных лошадиных сил с одного литра рабочего объёма, но при этом отличался хорошей тягой на низах, экономичностью и взрывным характером.
Это был первый в мире двигатель, позволяющий изменять параметры работы двигателя во время движения автомобиля. С появлением системы VTEC инженеры Honda установили качественно новый стандарт в производстве бензиновых двигателей. Как им удалось это сделать? Все расскажу, но обо всем по порядку.
Перед тем как разобраться с VTEC
Для начала нам надо вспомнить, что в стандартном двигателе впускные и выпускные клапана приводятся в действие так называемыми кулачками, а форма кулачков определяет продолжительность открытия и высоту поднятия каждого клапана в двигателе. Иными словами, темперамент двигателя практически полностью определяется существующими фазами газораспределения, которые задаются профилем (формой) кулачков распредвала.
Чем длиннее кулачок, тем выше открывается клапан и чем шире активная сторона кулачка, тем дольше клапан находится в открытом состоянии. Понятно, что чем дольше и выше будет открыт клапан, тем больше топливно-воздушной смеси попадет в цилиндр. Соответственно мощность при таком подходе будет максимальной.
Так в чем же проблема? Сделать формы кулачков под максимальную мощность и радоваться жизни. Однако, это палка о двух концах. Если сделать кулачок максимально широким и длинным, вы получите максимальную мощность на высоких оборотах. Но расход топлива будет как у танка, а надежность двигателя будет весьма сомнительной. Приходится идти на компромисс — либо экономия топлива и плавность хода, либо высокая мощность, либо ни то и ни другое, а где-то посередине, как основная масса автомобилей.
Теперь особенно вкусно будет узнать, что система VTEC позволяет обойти этот компромисс и обеспечить большую мощность при меньшем потреблении топлива. Тут будет уместна одна крылатая фраза: «И рыбку съесть…и т.д.». В нашем случае она будет звучать так: «И пульнуть и сэкономить».
Так выглядят кулачки распредвала VTEC
Секрет VTEC – 3 кулачка на 2 клапана. В обычном режиме работают два крайних маленьких кулачка, а когда срабатывает VTEC в действие приводится центральный, загоняя клапана глубже и дольше.
Конечно, экономия условная и напрямую зависит от уровня втаптывания педали газа в пол. Например, DOHC VTEC при щадящем режиме потребляет около 9,5 литров на 100 км в городском цикле. А 3-stage VTEC при постоянной скорости 60 км/ч потребляет 3,5 литра на сотню. А что за такие странные 3-stage и DOHC VTEC? Читайте дальше.
Разновидности VTEC
На сегодняшний день существует несколько разновидностей системы VTEC. Вопреки общему мнению, что VTEC работает исключительно ради увеличения мощности скажу, что есть две основные подкатегории — экономичный VTEC и мощный VTEC. Итак, разновидности:
DOHC VTEC 1989-2001 гг, cамый мощный в семействе VTEC до 2001 года
SOHC VTEC 1991-2001 гг, середнячок, более простая конструкция по сравнению с DOHC VTEC, но и менее мощная
SOHC VTEC-E 1991-2001 гг, самый экономичный VTEC, лишен взрывного характера
3-stage VTEC 1995-2001 гг, cовместил SOHC VTEC и VTEC-E, в отличие от них различает низкие, средние и высокие обороты
DOHC i-VTEC c 2001 года
DOHC i-VTEC I c 2001 года
SOHC i-VTEC c 2006 года
3-stage i-VTEC (только на «гибридах») c 2006 года
Варианты с приставкой «i» являются потомками первых систем VTEC и используются на современных двигателях Honda. Inteligent VTEC или i-VTEC появился в начале 2001 года, как раз в момент появления 7 поколения Honda Civic и с некоторыми доработками работает на последних автомобилях Honda. Многие говорят что i-VTEC растеряла былую славу а резкий подхват после 5000 уже совсем не резкий. Не буду спорить, но ситуация в 8 поколении мне кажется уже исправлена. Но об этом позже.
Начнем с того, что принцип работы различных VTEC немного разнится. Поэтому будем рассматривать особенности каждого вида VTEC отдельно.
DOHC VTEC, SOHC VTEC
Почему DOHC и SOHC VTEC мы рассматриваем вместе? Да все потому-что принцип работы у них абсолютно одинаковый с тем лишь различием, что на двигателях с DOHC система VTEC используется как на впуске, так и на выпуске, когда как на одновальной версии SOHC система VTEC установлена только на впуске.
Так как же работает наш пресловутый VTEC? Вспомним, что на каждый клапан в цилиндре приходится свой кулачок на распредвале. Все двигатели с системой VTEC имеют два впускных клапана и два выпускных на каждый цилиндр. Вроде и кулачков должно быть столько же сколько и клапанов? Да, но не в случае с VTEC. На «втековых» двигателях на каждую пару клапанов приходится 3 кулачка – два обычных крайних и один центральный, благодаря которому вашу задницу приятно прижмет к сиденью. Взгляните на видео:
Устройство и принцип работы VTEC
Как мы и упоминали ранее для каждой пары клапанов предусмотрена группа из трех кулачков, а не двух, как на обычных двигателях. Два внешних кулачка отвечают за работу двигателя на низких оборотах, а центральный подключается на высоких оборотах. Обратите внимание, что кулачки воздействуют на клапана не непосредственно, а через так называемые коромысла/рокеры, которых тоже три на два клапана.
До тех пор пока система VTEC отдыхает, каждый рокер работает независимо друг от друга. Внешние кулачки обеспечивают открытие клапанов, а центральный кулачок, хотя и вращается вместе с остальными, но до поры до времени работает в холостую. Как только двигатель переходит в режим высоких оборотов … БАХ! Посредством давления масла система смещает специальные поршеньки (sinchronizing pin) внутри рокеров таким образом, что все три рокера превращаются в одну единую конструкцию. До этого работавший вхолостую кулачок вступает в игру. Теперь два крайних рокера начинают работать по законам центрального кулачка, загоняя клапана глубже и на дольше.
Слева рокеры, справа группа кулачков(над рокерами)
Таким образом, в режиме VTEC в цилиндры поступает больше топливно-воздушной смеси, и как следствие, значительное увеличение мощности.
Если классический VTEC был настроен на максимальную производительность, то перед VTEC-E ставились совсем иные задачи — экономия топлива о чем и говорит приставка «E» — econom. Вы знаете, на сколько максимально инженеры Honda использовали производительный потенциал двигателей с классическим VTEC, на столько же хорошо им удалось построить мотор со скромным аппетитом. В городском цикле автомобиль оснащенный двигателем с VTEC-E потребляет около 6,5-7 литров бензина на 100 км пути. Это поистине выдающийся результат, учитывая то, что такие двигатели Honda устанавливала на полноценные автомобили весом не менее тонны, а сам полуторалитровый мотор выдавал около 115 лошадиных сил. Что касается отжига, то данный тип двигателей напрочь лишен драйверских ощущений.
Такой результат достигли за счет того, 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! Если при классическом VTEC применяется дополнительный третий кулачок, то в случае с VTEC-E 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.
3-stage VTEC-E
Газораспределительный механизм 3-stage SOHC VTEC представляет собой объединение системы SOHC VTEC и SOHC VTEC-E. В отличие от всех вышеописанных систем эта имеет не два режима работы, а три. В зоне низких оборотов система обеспечивает экономичный режим работы двигателя на обедненной топливо-воздушной смеси. В этом случае используется только один из впускных клапанов. На средних оборотах в работу включается второй клапан, но фазы газораспределения и высота подъема клапанов не изменяются. Двигатель в этом случае реализует высокий крутящий момент. На режиме высоких оборотов оба клапана управляются одним центральным кулачком, отвечающим за снятие с двигателя максимальной мощности.
Система VTEC Honda, суть работы суперсилы!
Система VTEC — The Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, электронно-управляемая система фазы клапанов
ЧТО ТАКОЕ VTEC, КАК РАБОТАЕТ VTEC, СМЫСЛ СИСТЕМЫ
По простому, электронно-управляемая система фазы клапанов, или просто VTEC. достаточно понять пару основ для чего она нужна и все встанет на своим места. Обычный 4х тактный двигатель, тянет воздух из атмосферы при давление в 1 бар, тоесть примерно 760ммрт (Так же это 1 атмосфера или 101кПа). С увеличением оборотов, возрастает и скрость движения поршня. На низких оборотах поршень засасывает воздух максимально чисто на сколько возможно, тоесть поршень медленно опускаясь засывает объем с давелнием в 1 атмосферу. С увеличением скорости поршня, давление снижается, тк уже не хватает времени чтобы воздух был при нормальных условиях. Вы наверное видели графики с диностенда, где пиковая мощность около 5000-6000 оборотов, а дальше линия мощности падает. Это потому что двигатель не может засосать воздуха больше, он на столько разрежен (тоесть молекул воздуха мало) что становиться трудно раскрутить мотор. Вариантов решения много, убрать сопротивление воздуха путем установки нулевого фильтра, холодного впуска, увеличением диаметра дроселя, портирование каналов впуска или нагнетать воздух под давелнием. Но, Honda придумала свой способ. При достижение критической точки достижения мотора мощности (примерно 5500 оборотов), включается система VTEC на впускных клапанах, которая держит клапана немного дольше открытыми чем обычно, что дает дополнительное время на «всос» воздуха. теперь мертвая точка смещается в диапазон 7000.
Любая работа с впускной системой типа портинга дает прибавку к мощности на верхах но может отнять очки по тяге на низах, так как момент так же смещается на более выскокие обороты, до которых еще надо расскрутить двигатель, воздуха очень много. что делать? душить двигатель на низах, уменьшийть пропускаемость воздуха к примерну уменьшив диаметр дроссельной заслонки. Наверное вы слышали что 8 клапанный двигатель на низах имеет больший потенциал чем 16 клапанный. Вот это тоже самое. Инженеры Honda придумали систему ECO-VTEC, принцип работы которого не просто сохранить топливо а еще и «задушить» двигатель до 2500 оборотов (примерно) чтобы вытащить максимальную тягу, при работе всего 12 клапанов.
В сумме получается, что при полном VTEC 3-Stage, низы задушенны и имеют хороший момент, далее работа в нормальном 16 клапанном режиме, и активация на высоких оборотах уже VTEC чтобы воздуха попало больше. Вот и все что нужно знать из азов по VTEC.
ПРИНЦИП РАБОТЫ VTEC
Покажу на примере самого известного и простого анимационного изображения, объясняющего принцип работы VTEC. По достижению давления масла в двигателе, а также достижению оборотов, обычно 5500 RPM за счет соленоида открывается клапан VTEC, который подает масло в систему газораспределения.
Давления масла толкает «защелки» рокеров, которыми блокируется основные и средний рокер. Теперь клапаны открываются глубже — дольше. В этот же момент в блоке управления двигателем мозге ECU переключаются топливные карты и карты зажигания. За счет обогащенной смеси и более длительного открытия клапанов появляется более мощный импульс для толкания поршня.
ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ОТКРЫТИЯ КЛАПАНА VTEC
Как вы понимаете, длительность открытия клапана VTEC зависит от оборотов двигателя RPM. Примерно на 5500 оборотах VTEC включается, при 4600 (примерно) VTEC выключается. На автоматической коробке до 4 передачи включение VTEC составляет не более 5 секунд, система автоматизирована и при достижении оборотов и скорости переключает передачу, а значит, сбрасывает обороты RPM. По времени работы системы VTEC это всего несколько секунд, но именно они дают настоящий прирост. Втек не включается на нетралке, и режиме парковки в автомате и вараторе.
Хоть и на английском но все думаю будет понятно и интересно.
«Семейный Доктор» для Вашей Хонды
Nav view search
Навигация
Искать
- Вы здесь:
- Главная »
- Статьи »
- Про клапан VTEC
- Главная
- Услуги автосервиса
- Контакты
- Статьи
- Документация
- Консультация online
Про клапан VTEC
- » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
Данная статья посвящена одной из проблем системы VTEC двигателей Honda серии «K» (K20, K24 и К23). Для чего предназначена эта система и как она работает в двигателе я рассказывать не буду — в интернете достаточно статей на эту тему. Только заострю внимание на том, что эта система приводится в действие маслом. Тем самым моторным маслом, которым и смазывается мотор, от того же масляного насоса, который питает всю систему смазки. Однако управляется эта система электрически, блоком управления двигателем (ECM) посредством клапана, который по команде от блока управления открывает или закрывает подачу масла в канал системы VTEC.
Вот об этом клапане и пойдёт речь.
Как правило о его существовании владелец Хонды с одним из этих моторов узнаёт, когда в один не очень прекрасный день на приборной панели загорается значок «check engine» (у счастливых владельцев машин с системой стабилизации VSA так вообще приборная панель превращается в разноцветную гирлянду), машина начинает дёргаться и брыкаться при каждой попытке раскрутить мотор выше 2500 об/мин, а последующая за этим диагностика указывает на неисправность системы VTEC. Далее начинаются хлопоты, которые не всегда заканчиваются за один день и почти всегда связаны с тратой лишних денег (бесплатно конечно ничего сделать нельзя, но часто из-за незнания денег тратится больше, чем нужно).
Давайте разбираться. Как уже говорилось выше, клапан нужен для управления подачей масла в канал системы VTEC, тут всё просто: подали напряжение 12В — клапан открылся — масло под давлением пошло. Теперь вопрос: как ECM может узнать, сработал клапан или нет? Ну, прежде всего по показаниям датчиков, тут должно измениться давление во впускном коллекторе, расход воздуха, состав смеси. Но инженеры Хонды пошли по более простому пути — поставили датчик давления на выходе клапана. Т.е. подали напряжение на клапан — клапан открылся — датчик показал: «есть давление». Если клапан включён, а датчик показывает, что давления нет, или наоборот клапан выключен, а датчик показывает наличие давления, то ECM фиксирует неисправность, зажигает на приборной панели индикатор неисправности («чек енжин») и записывает в память код неисправности:
P1259 VTEC System Malfunction — Неисправность системы VTEC.
На машинах с 2004 года выпуска код P1259 был заменён двумя другими кодами, которые не просто обозначают неисправность системы, но и указывают: при каких обстоятельствах эта неисправность была зафиксирована:
P2646 VTEC Oil Pressure Switch Circuit Low Voltage — Низкое напряжение в цепи датчика давления масла VTEC (в некоторых источниках: заклинивание кларана в положении ВЫКЛ);
P2647 VTEC Oil Pressure Switch Circuit High Voltage — Высокое напряжение в цепи датчика давления масла VTEC (в некоторых источниках: заклинивание клапана в положении ВКЛ).
Что это означает? Тут всё просто: датчик давления двухконтактный, работает по принципу «разомкнут/замкнут». На контакты датчика подаётся опорное напряжение 5В. По умолчанию (т.е. когда нет давления) датчик замкнут, падение напряжения на его контактах равно нулю — т.е. низкое напряжение. Когда на датчик подаётся давление (порог срабатывания датчика около 2 кгс/см 2 ), контакты размыкаются и на его контактах напряжение становится равным опорному — 5В — т.е. высокое напряжение.
В случае если клапан включается, а датчик остаётся замкнутым — напряжение на его контактах низкое, тогда фиксируется код P2646.
И наоборот: если клапан выключен, а контакты датчика разомкнуты, тогда будет код P2647.
При «ручной» диагностике по лампочке все эти коды обозначаются одним кодом — 22.
И ещё один вопрос: почему загораются индикатоpы VSA? Тут тоже никакой мистики. Система VSA производит непрерывный обмен данными с блоком управления двигателем и даже может влиять на работу двигателя. Обнаружив неисправность, ECM переходит в «режим безопасности», не даёт мотору раскручиваться выше 2500 об/мин и прекращает обмен с блоком VSA. Система VSA в свою очередь прекращает работу и зажигает свои индикаторы (блок при этом продолжает функционировать в режиме ABS). Если в этот момент выключить и включить зажигание, ECM до повторного обнаружения неисправности будет работать в обычном режиме, и соответственно VSA возобновит свою работу. Поэтому индикаторы VSA погаснут, а индикатор «check engine» будет гореть, напоминая о том, что в системе управления двигателем была обнаружена неисправность.
С кодами разобрались. Что с ними теперь делать? Анализировать обстоятельства, делать проверки с целью найти неисправность, ведь в некоторых случаях это может быть неисправность датчика давления или электропроводки, а в некоторых случаях неисправность клапана или проблемы со смазкой.
С машинами после 2004 года проще — мы уже знаем, когда возникает неисправность: при включённом клапане VTEC, или при выключенном.
На машинах до 2004 года (с кодом P1259) прежде всего надо определить момент возникновения неисправности. Поэтому обнулили ECM, завели мотор, включаем передачу (на АКПП лучше включить 1-ю или 2-ю передачу), начинаем разгон:
— если «чек» загорелся при превышении двигателем порога в 2500об/мин., то неисправность возникает при включении клапана;
— если Вы успешно разогнались выше 2500 об/мин., но при сбросе «газа» загорелся «чек», то неисправность возникает при выключении клапана;
При посещении сервиса, в котором имеется фирменная диагностическая система HDS, диагност просто обязан провести тест системы VTEC, суть которого прост: программа принудительно включает клапан и следит за реакцией датчика, на экране при этом отображаются их состояния (кликните на картинку, что бы открыть её в отдельном окне).
Такой тест позволяет «увидеть» как возникает неисправность. А при отсутствии HDS придётся ориентироваться на симптомы, использовать тестер-мультиметр и при возможности манометр.
Если неисправность возникает при включении клапана (код P2646):
— прежде всего смотрим уровень масла — будете удивлены, но ко мне не раз уже приезжали на диагностику, а при проверке уровня щуп не доставал до масла;
— обнуляем ECM, заводим мотор, отсоединяем датчик давления VTEC — должен загореться «чек», так мы проверим проводку от датчика;
— выкручиваем датчик, подключаем к нему тестер на «прозвонку» (хорошо если в приборе есть пищалка), дуем сжатым воздухом в датчик и смотрим его реакцию (помним, что порог срабатывания 2 кгс/см): нет давления — замкнут, есть давление — разомкнут;— снимаем весь клапан, осматривем сетку в прокладке — очень часто она забита мусором, масляными шлаками и даже песком (откуда он там берётся, не знаю);
— если все предудущие проверки не помогли: вкручиваем вместо датчика давления VTEC манометр, заводим мотор, даём обороты 2500-3000 и подаём на клапан 12В от аккумулятора напрямую. Манометр должен показать давление масла не меньше 4 кгс/см 2 . Если нет, то клапан неисправен или у Вас проблемы с давлением масла.
Если неисправность возникает при выключении клапана (код P2647):
— обнуляем ECM, заводим мотор, если «чек» загорелся сразу после запуска, скорее всего имеется обрыв в цепи датчика или неисправен датчик (цепь разомкнута, а мы помним, что по умолчанию датчик замкнут);
— снова обнуляем ECM, снимаем разъём с датчика замыкаем его перемычкой и заводим мотор, если «чек» не загорелся — проводка исправна;
— выкручиваем датчик, проверяем как описано выше;
— если датчик и его цепь исправны, а неисправность возникает в движении при сбросе газа, то скорее всего клапан заклинивает в открытом положении.
Отдельно следует рассказать о довольно частой проблеме, которую я в шутку называю «утренняя болезнь VTEC». Неисправность периодически возникает в движении на не полностью прогретом моторе, и после полного прогрева не повторяется. Сценарий примерно одинаковый: утром выехал из дома, загорелись индикаторы, машина задёргалась, остановился, заглушил, завёл и целый день ездишь без проблем. Диагностика показывает P1259 или P2647.
Причина этого кроется в самом клапане, его нужно менять или можно попробовать отремонтировать, поэтому дальше я рассмотрю конструкцию клапана.
Клапану VTEC приходится управлять довольно большим потоком масла под давлением. Если делать электромагнитный клапан с таким большим проходным каналом, ему нужна мощная катушка. Поэтому производитель сделал двухконтурный клапан. Принцип его работы такой: небольшой электромагнитный игольчатый клапан (1) через малый канал подаёт масло в торец подпружиненного плунжера (2), плунжер перемещается и открывает большой канал, масло поступает на выход и к датчику давления (3).
Что бы при выключении клапана плунжер быстро возвращался в исходное положение, в его торце сделан жиклёр, через который масло стравливается в дренажный выход в картер. Проблемы начинаются когда этот жиклёр забивает мусор – резиновая крошка. Откуда она нам берётся, ведь и фильтр стоит в системе смазки и сетка на входе в клапан? А крошка эта из самого же клапана – она от резинового колечка, уплотняющего латунную пробку, которая закрывает плунжер. И так плотно она забивает этот жиклёр, что никаким воздухом её оттуда не выдуть – клапан приходится менять, ну или попытаться отремонтировать.
Далее расскажу, как это делаю я. Если есть желание сэкономить вместо покупки нового клапана, приезжайте ко мне в сервис CR-V клуба . А если нет возможности приехать ко мне, но есть руки и условия — справитесь сами.
Клапан разбирается: нужно открутить кожух; выкрутить датчик, открутить игольчатый клапан (для этого нужна головка TORX E8). | ![]() |
Далее нужно извлечь технологическую латунную пробку, закрывающую плунжер. Как я это делаю — профессиональный секрет, извините. | ![]() |
После извлечения пробки часто взору открывается такая картина: | ![]() |
Теперь клапан разобран полностью. | ![]() |
Корпус клапана очищается от грязи и окиси (без металлической щётки тут делать нечего). Внутренности промываются, колодец плунжера полируется наждачной бумагой №800, смоченной моторным маслом. Жиклёр плунжера очищается (как правило он забивается так плотно, что приходится резину выковыривать тонкой стальной проволокой). | ![]() |
Плунжер так же полируется. | ![]() |
Почувствуйте разницу. | ![]() |
Резиновое колечко на пробке конечно меняется. Я ставлю колечко с круглым сечением, а на заводе ставят колечко с трапецевидным сечением, узкая кромка колечка как раз и разрушается, создавая проблему.После всего этого клапан собирается. Пробка запрессовывается вровень с поверхностью. Резиновые колечки под игольчатым клапаном и под датчиком давления тоже меняются на новые (отдельно не продаются – подбираю из наборов). А вот прокладку между клапаном и ГБЦ нужно покупать специально (неоригинальных не видел, но оригинал стоит недорого).
После сборки и установки я обязательно провожу тест системы при помощи HDS.
МОЙ МОТОЦИКЛ
Высокие налоги на объем двигателя и строгие экологические стандарты заставляют производителей решать сложную проблему: как создать мощный мотор внутреннего сгорания с относительно малым рабочим объемом. Система VTEC – один из способов создания малообъемного мощного движка.
Всем известный факт: в четырехтактном двигателе за управление клапанами отвечает распределительный вал. Специально сформированные кулачки на распредвале отвечают за моменты открывания впускных и выпускных клапанов. Высота открывания клапанов и время, на которое клапан открывается, обеспечивают наполнение цилиндров свежей рабочей смесью и вентиляцию при выбросе отработанных газов. Все эти параметры полностью зависят от профиля кулачков.
Из-за различного поведения газовых смесей в цилиндрах на разных режимах оборотов двигателя требуются различные настройки работы клапанов. Так, оптимальные настройки момента открывания, хода и продолжительности открывания клапана на низких оборотах обернутся недостаточным наполнением цилиндров рабочей смесью на высоких оборотах, приведут к неустойчивой работе движка и потере мощности. Таким образом, для каждого режима работы двигателя необходимо иметь свой оптимальный распредвал с определенными моментами открывания клапанов и профилями кулачков.
Принцип работы
Схема действия системы Hyper VTEC, применяемой на модели Honda VFR800. Первая иллюстрация показывает работу части системы ГРМ на низких и средних оборотах: вращающийся распредвал не открывает клапан. Когда обороты двигателя достигают отметки примерно 7000, под давлением масла смещается крошечный штифт, принимая на себя нагрузку от кулачка распредвала к клапану. Вуаля – клапан открывается!
Суть системы VTEC – это объединение нескольких профилей кулачков на одном распредвале. Таким образом, открывание клапанов может происходить на разную высоту и на разное время. Кроме того, момент открывания клапанов также может варьироваться.
Управление работой системы происходит с учетом давления масла, его температуры, температуры охлаждающей жидкости и оборотов двигателя. Функции анализа данных и выдачи необходимых управляющих команд выполняет специальное электронное устройство. В итоге, получаем двигатель, который сам способен изменять и находить оптимальные настройки газораспределения, подстраиваясь под режим эксплуатации.
Физически механизм включения и отключения клапанов достаточно прост. Все основано на давлении масла, которым управляет электроника. От масляного насоса в независимые от главной магистрали ветки подается масло. Ветки проходят в головке двигателя параллельно распределительным валам. Включение клапанов происходит при наличии достаточного давления в каналах, подводящих к ним масло. Соответственно, при пропадании давления происходит отключение клапанов. Наличие и отсутствие давления создается запирающими клапанами в концах маслоподводящих веток, поскольку масляный насос во всех режимах работы мотора выдает в целом постоянное давление. Запирающие клапаны управляются электроникой.
Механизм, непосредственно подключающий клапан, очень похож на гидрокомпенсатор, привычный в современных двигателях. Пока температура масла и охлаждающей жидкости, не достигают оптимальной – электроника не дает команды на закрытие запирающих клапанов, независимо от оборотов двигателя.
Где применяется
С 2002 года система VTEC используется в двигателе модели VFR800
Впервые систему VTEC применил концерн Honda на автомобиле Civic CRX SiR в 1989-м году. Это обеспечило 1,6-литровому мотору впечатляющую мощность в 157 л.с.
Применение VTEC на мотоциклах вызвало появление нового поколения системы – VTEC-E. Она призвана не просто повысить производительность двигателя на высоких оборотах, но и повысить экономичность на низких.
Примером применения VTEC-а является внутрияпонская модель СВ400 Super Four Hyper VTEC, выпущенная в 1999-м году. Четырехцилиндровый двигатель этого мотоцикла с четырьмя клапанами на цилиндр на низких оборотах работает с применением только двух клапанов. То есть, мотор сам ограничивает количество рабочей смеси и вентиляцию цилиндров, тем самым экономя топливо. При возрастании оборотов и давления масла подключается еще пара клапанов – как результат, мощность и эффективность двигателя повышаются. Несмотря на высокую популярность СВ400 Super Four в Украине, модели Hyper VTEC до нас доезжают редко. С 2002 года аналогичная система применяется на мотоцикле VFR800 с двигателем V4, двумя распредвалами в головках цилиндров и четырьмя клапанами на цилиндр.