Устройство и принцип работы системы VTEC

Система VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) — это решение от Honda, улучшающее характеристики двигателей внутреннего сгорания. В статье рассмотрим устройство и принцип работы VTEC, её типы и конструктивные особенности. Понимание работы VTEC поможет автолюбителям и специалистам оценить преимущества технологии, её влияние на производительность и экономичность двигателей, а также её эволюцию за более чем 25 лет.

Общая концепция

Чтобы понять, что такое VTEC, давайте рассмотрим различия между обычными и спортивными распредвалами. По своей конструкции оба типа валов схожи, однако спортивные распредвалы имеют более высокие кулачки и более плавную геометрию. Благодаря такой форме кулачков спортивные распредвалы обеспечивают более эффективное наполнение цилиндров, так как увеличиваются время и высота открытия клапанов.

Система VTEC объединяет в себе конструктивные характеристики как стандартных, так и спортивных распредвалов, что позволяет автоматически настраивать фазы газораспределения в зависимости от условий работы двигателя. При низких оборотах система использует кулачки с обычной геометрией, что способствует экономии топлива, а при высоких оборотах – кулачки с увеличенной высотой, что обеспечивает максимальную мощность.

Система VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) представляет собой инновационное решение, разработанное Honda для оптимизации работы двигателя. Эксперты отмечают, что основная цель VTEC заключается в улучшении производительности и экономичности мотора. Принцип работы системы основан на изменении фаз газораспределения и подъема клапанов в зависимости от оборотов двигателя. При низких оборотах VTEC использует один профиль кулачка, обеспечивая экономичный расход топлива и низкие выбросы. При увеличении нагрузки и оборотов активируется второй профиль, что позволяет значительно повысить мощность и отзывчивость двигателя. Таким образом, VTEC обеспечивает баланс между эффективностью и производительностью, что делает его популярным выбором среди автолюбителей и инженеров.

VTEC | Science Garage На Русском

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.

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.

Интересные факты

Система VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) — это технология, разработанная компанией Honda для оптимизации работы двигателя. Вот несколько интересных фактов о VTEC:

1. Изменение характеристик работы двигателя: VTEC позволяет двигателю переключаться между различными режимами работы, изменяя не только время открытия клапанов, но и их подъем. Это позволяет добиться оптимального баланса между мощностью и экономией топлива, что особенно важно в спортивных и экономичных автомобилях.

2. Сложная механика: Система VTEC использует специальные кулачки и механизмы, которые активируются при определенных оборотах двигателя. Это позволяет переключаться между “низким” и “высоким” режимами работы, обеспечивая как хорошую тягу на низких оборотах, так и мощность на высоких.

3. Применение в различных моделях: VTEC впервые была внедрена в 1989 году на модели Honda Integra, и с тех пор технология стала неотъемлемой частью многих моделей Honda, включая Civic и Accord. Система VTEC также использовалась в гоночных автомобилях, что подчеркивает ее эффективность и универсальность.

Эти факты подчеркивают инновационность и важность системы VTEC в современном автомобилестроении.

VTEC и i-VTEC – принцип работы и устройство системы от Honda

Принцип работы

Когда двигатель работает на низких и средних оборотах, электронный блок управления (ЭБУ) удерживает клапан-соленоид в закрытом состоянии. В результате давление масла в каналах рокеров отсутствует, и открытие клапанов происходит за счет кулачков с традиционной геометрией. Центральный кулачок воздействует на рокер (коромысло), однако, так как он не соединен с крайними рокерами, его действие оказывается неэффективным.

При достижении определенных оборотов коленчатого вала ЭБУ открывает соленоид, и масло под давлением начинает поступать в каналы. Затем оно попадает в полость центрального рокера (коромысла) и выталкивает штифты из их посадочных мест. Эти штифты, выдвигаясь, попадают в специальные проточки крайних рокеров. Таким образом, рокеры соединяются и начинают двигаться синхронно, как единое целое. Поскольку высота центрального кулачка превышает высоту боковых, он начинает инициировать движение рокеров, что обеспечивает более длительное и высокое открытие клапанов.

С переходом на работу с центральным кулачком распредвала ЭБУ также корректирует процесс впуска, увеличивая подачу топлива в цилиндры, что в свою очередь приводит к повышению мощности.

Когда обороты снижаются до средних значений, ЭБУ закрывает соленоид, рокеры разъединяются, и открытие клапанов вновь осуществляется за счет боковых кулачков с традиционной геометрией.

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 однорядным газораспределительным механизмом (SOHC) имеет свои особенности по сравнению с двигателями с двойным верхним распредвалом (DOHC). В системе SOHC используется лишь один распредвал, который управляет как впускными, так и выпускными клапанами цилиндра. Это ограничение привело к тому, что установка по три кулачка на каждую пару клапанов была бы связана с увеличением длины вала и, соответственно, головки блока цилиндров. Кроме того, невозможность применения VTEC на выпускных клапанах объясняется тем, что между ними расположен свечной колодец. Поэтому инженеры компании Хонда решили использовать VTEC только для впускных клапанов в двигателях SOHC.

Что касается работы системы, то принцип функционирования SOHC VTEC не отличается от работы VTEC в двигателях DOHC.

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 с трехступенчатым режимом работы выделяется наличием трех различных режимов, что позволяет адаптировать функционирование газораспределительного механизма в зависимости от условий работы двигателя. Инженеры объединили в этой системе технологии SOHC VTEC и VTEC-E, что дало возможность реализовать три режима работы:

1. Низкие обороты коленчатого вала. В этом режиме система имитирует работу VTEC-E, при этом открывается только один из двух впускных клапанов, что обеспечивает отличную экономию топлива.
2. Умеренная нагрузка. При достижении таких условий работы активируется второй впускной клапан.
3. Высокие обороты. В этом режиме управление открытием клапанов переходит к центральному кулачку с высоким профилем.

Трехступенчатая работа VTEC достигается благодаря установке дополнительного соленоида-клапана. В результате, открытие первого клапана позволяет подключить второй впускной клапан, а активация второго приводит к переходу на работу клапанов с высокопрофильным кулачком.

Современные разработки

Последующие модификации – i-VTEC серий «K», «R» и «J», AVTEC и VTEC Turbo реализованы на основе SOHC VTEC 3-stage, но они дополнительно функционируют с другими системами – изменяемых фаз газораспределения, отключения части цилиндров, турбонаддувом, непосредственного впрыска. Такая комбинация  позволила конструкторам Хонда добиться еще лучших рабочих показателей силовых установок.

Видео: Как работает система HONDA V-TEC

https://youtube.com/watch?v=1faYk4ziGd8

Преимущества и недостатки системы VTEC

Система VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) была разработана компанией Honda и представляет собой технологию, позволяющую изменять параметры работы клапанов двигателя в зависимости от условий эксплуатации. Эта система имеет свои преимущества и недостатки, которые стоит рассмотреть более подробно.

Преимущества системы VTEC:

• Увеличение мощности: Одним из основных преимуществ VTEC является возможность увеличения мощности двигателя на высоких оборотах. Система позволяет переключаться между различными профилями клапанов, что обеспечивает лучшую производительность при высоких нагрузках.
• Экономия топлива: При низких оборотах система использует менее агрессивный профиль клапанов, что способствует снижению расхода топлива. Это делает автомобили с VTEC более экономичными в городских условиях.
• Улучшение динамики: VTEC обеспечивает более плавное и линейное ускорение, что положительно сказывается на динамических характеристиках автомобиля. Водитель может наслаждаться как комфортной ездой в городских условиях, так и спортивной динамикой на трассе.
• Надежность: Система VTEC, как правило, отличается высокой надежностью и долговечностью. Она была разработана с учетом жестких условий эксплуатации и способна выдерживать значительные нагрузки.

Недостатки системы VTEC:

• Сложность конструкции: Внедрение системы VTEC увеличивает сложность конструкции двигателя, что может привести к более высоким затратам на обслуживание и ремонт. Наличие дополнительных компонентов и механизмов требует более тщательной диагностики и обслуживания.
• Чувствительность к качеству топлива: Для оптимальной работы системы VTEC необходимо использовать качественное топливо. Низкокачественное топливо может привести к детонации и снижению эффективности работы системы.
• Шумность: В некоторых случаях работа системы VTEC может сопровождаться повышенным уровнем шума, особенно при переключении между режимами. Это может быть неприятно для водителей, предпочитающих более тихую работу двигателя.
• Необходимость в высоких оборотах: Для достижения максимальной мощности необходимо раскручивать двигатель до высоких оборотов, что может быть не всегда удобно в городских условиях. Это ограничивает использование системы в определенных ситуациях.

Таким образом, система VTEC обладает как значительными преимуществами, так и определенными недостатками. При правильном использовании и обслуживании она может значительно улучшить характеристики автомобиля, однако потенциальные владельцы должны учитывать и возможные сложности, связанные с ее эксплуатацией.

Вопрос-ответ

Что такое система VTEC и для чего она используется?

Система VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) — это технология, разработанная компанией Honda, которая позволяет изменять время открытия и закрытия клапанов двигателя. Она используется для оптимизации работы двигателя на различных оборотах, улучшая его мощность и эффективность, а также снижая расход топлива и уровень выбросов.

Как работает система VTEC?

Система VTEC использует специальные механизмы, которые переключают между различными профилями клапанов в зависимости от оборотов двигателя. При низких оборотах используется один профиль, обеспечивающий экономию топлива, а при высоких — другой, который увеличивает подачу воздуха и топлива для повышения мощности. Это достигается за счет активации или деактивации дополнительных кулачков на распредвале.

Какие преимущества дает использование VTEC в двигателе?

Использование системы VTEC позволяет добиться лучшей производительности двигателя, сочетая экономию топлива на низких оборотах и высокую мощность на высоких. Это также способствует снижению выбросов вредных веществ, так как двигатель работает более эффективно. В результате, автомобили с VTEC могут предложить более динамичное вождение без значительного увеличения расхода топлива.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основы работы системы VTEC, чтобы лучше понять, как она влияет на производительность двигателя. Знание принципов работы поможет вам оценить преимущества и недостатки данной технологии.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на регулярное техническое обслуживание вашего автомобиля. Правильная настройка и замена масла могут значительно продлить срок службы системы VTEC и улучшить ее эффективность.

СОВЕТ №3

Если вы планируете модификации двигателя, учитывайте совместимость с системой VTEC. Некоторые изменения могут негативно сказаться на работе системы, поэтому лучше проконсультироваться с профессионалами.

СОВЕТ №4

Следите за отзывами и рекомендациями владельцев автомобилей с системой VTEC. Это поможет вам узнать о реальных проблемах и решениях, с которыми сталкиваются другие пользователи, и избежать распространенных ошибок.

Система VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) была разработана компанией Honda и представляет собой технологию, позволяющую изменять параметры работы клапанов двигателя в зависимости от условий эксплуатации. Эта система имеет свои преимущества и недостатки, которые стоит рассмотреть более подробно.

Преимущества системы VTEC:

• Увеличение мощности: Одним из основных преимуществ VTEC является возможность увеличения мощности двигателя на высоких оборотах. Система позволяет переключаться между различными профилями клапанов, что обеспечивает лучшую производительность при высоких нагрузках.
• Экономия топлива: При низких оборотах система использует менее агрессивный профиль клапанов, что способствует снижению расхода топлива. Это делает автомобили с VTEC более экономичными в городских условиях.
• Улучшение динамики: VTEC обеспечивает более плавное и линейное ускорение, что положительно сказывается на динамических характеристиках автомобиля. Водитель может наслаждаться как комфортной ездой в городских условиях, так и спортивной динамикой на трассе.
• Надежность: Система VTEC, как правило, отличается высокой надежностью и долговечностью. Она была разработана с учетом жестких условий эксплуатации и способна выдерживать значительные нагрузки.

Недостатки системы VTEC:

• Сложность конструкции: Внедрение системы VTEC увеличивает сложность конструкции двигателя, что может привести к более высоким затратам на обслуживание и ремонт. Наличие дополнительных компонентов и механизмов требует более тщательной диагностики и обслуживания.
• Чувствительность к качеству топлива: Для оптимальной работы системы VTEC необходимо использовать качественное топливо. Низкокачественное топливо может привести к детонации и снижению эффективности работы системы.
• Шумность: В некоторых случаях работа системы VTEC может сопровождаться повышенным уровнем шума, особенно при переключении между режимами. Это может быть неприятно для водителей, предпочитающих более тихую работу двигателя.
• Необходимость в высоких оборотах: Для достижения максимальной мощности необходимо раскручивать двигатель до высоких оборотов, что может быть не всегда удобно в городских условиях. Это ограничивает использование системы в определенных ситуациях.

Таким образом, система VTEC обладает как значительными преимуществами, так и определенными недостатками. При правильном использовании и обслуживании она может значительно улучшить характеристики автомобиля, однако потенциальные владельцы должны учитывать и возможные сложности, связанные с ее эксплуатацией.