Что такое система vtec двигателя автомобиля - принцип работы и разновидности

Обзор двигателя 2.4 di dohc i-vtec

Обзор семейства двигателей 2.4 di dohc i-vtec Двигатель 2.4 di dohc i-vtec с кодом К24 пришли на смену моторам F23 и созданы в начале XXI века. Для этого типа ДВС конструкторы из Японии установили коленвал с увеличенным до 99 мм ходом поршня. Выросла и высота блока цилиндров. Этот показатель по сравнению с базовой версией составил 231.5 мм.

Двигатель 2.4 di dohc i-vtec с кодом К24 пришли на смену моторам F23 и созданы в начале XXI века. Для этого типа ДВС конструкторы из Японии установили коленвал с увеличенным до 99 мм ходом поршня. Выросла и высота блока цилиндров. Этот показатель по сравнению с базовой версией составил 231.5 мм.

А если говорить о том, что пришлось увеличивать и диаметр поршневой группы, то в пору сказать, что инженеры все-таки создали новый ДВС, хотя рост диаметра произошел всего на 1 мм. Для более мощной версии пришлось устанавливать шатуны длинной 152 мм.

В остальном двигатель 2.4 di dohc i-vtec – движок с металлической цепью ГРМ. К его особенностям можно отнести:

Как работает VTEC

В стандартных двигателях ход каждого клапана обеспечивает один кулачок, который установлен на распредвале. В силовых установках Honda на одном цилиндре размещено по паре клапанов на впуск и выпуск. Следуя логике, в обычной конструкции силовой установки и кулачков должно быть столько же. В системах VTEC этих кулачков три – 2 крайних и 1 центральный. При низких оборотах режим работы ДВС регулируется только боковыми кулачками. Средний же с особым (так называемым «силовым») профилем включается при повышении числа оборотов.

Кулачки действуют на клапаны посредством рокеров (коромысел), которые функционируют независимо друг от друга. Как и кулачков, их на группу из 2 клапанов также три. Пока двигатель крутит вал на малых оборотах, средний кулачок не задействован. Как только срабатывает VTEC, давление масла по команде электроники смещает внутри коромысел специальный штифт. Образуется единая конструкция из боковых и среднего кулачков. Теперь поведением клапанов управляет центральный кулачок с особым профилем. Таким образом, клапаны в течение всего периода работы двигателя на повышенных оборотах открываются максимально, в камеру сгорания подается больше рабочей смеси, мощность двигателя возрастает.

Разновидности VTEC

Раскрыть…

DOHC VTEC 1989-2001гг, cамый мощный в семействе VTEC до 2001 года
SOHC VTEC 1991-2001гг, попроще и послабже
SOHC VTEC-E 1991-2001гг, самый экономичный VTEC, лишен взрывного характера
3-stage VTEC 1995-2001гг, трехрежимный гибрид SOHC VTEC и VTEC-E
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

Разница между реализацией технологии VTEC на двигателях DOHC и SOHC в том, что на DOHC система VTEC используется и на впуске и на выпуске, а на одновальной SOHC только на впуске.

Варианты с приставкой «i» (Inteligent VTEC или i-VTEC) появились в начале 2001 года вместе с 7-м поколением Honda Civic и применяются до настоящего момента.

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.

Устройство, принцип работы VVT

Система Twin Turbo За угловое смещение распределительного вала отвечает фазовращатель, представляющий собой гидромуфту, работой которой управляет ЭБУ двигателя.

Конструктивно фазовращатель состоит из ротора, который соединен с распредвалом, и корпуса, наружная часть которого является шестерней распределительно вала. Между корпусом гидроуправляемой муфты и ротором находятся полости, заполнение которых маслом приводит к перемещению ротора, а, следовательно, и смещению распредвала относительно шестерни. В полости масло подается по специальным каналам. Регулировка количества поступающего через каналы масла осуществляется электрогидравлическим распределителем. Распределитель представляет собой обычный электромагнитный клапан, который управляется ЭБУ посредством ШИМ-сигнала. Именно ШИМ-сигнал делает возможным плавное изменение фаз газораспределения.

Система управления, в образе ЭБУ двигателя, использует сигналы следующих датчиков:

ДПКВ (рассчитывается частота вращения коленчатого вала);
ДПРВ;
ДПДЗ;
ДМРВ;
ДТОЖ.

Системы с разной формой кулачков

Ввиду более сложной конструкции, система изменения фаз газораспределения посредством воздействия на коромысла клапанов кулачков разной формы получила меньшее распространение. Как и в случае с Variable Valve Timing, автоконцерны используют разные обозначения для обозначения схожих по принципу работы систем.

Хонда — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control (VTEC). Если на двигателе одновременно используется и VTEC, и VVT, то такая система носит аббревиатуру i-VTEC.
БМВ — Valvelift System.
Ауди — Valvelift System.
Тойота — Variable Valve Timing and Lift with intelligence от Toyota (VVTL-i).
Митсубиши — Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control (MIVEC).

Принцип работы

Система VTEC от Honda является, пожалуй, одной из самых известных, но и остальные системы работают по схожему типу.

Как вы можете увидеть из схемы, в режиме низких оборотов усилие на клапаны через коромысла передается набеганием двух крайних кулачков. При этом среднее коромысло двигается «вхолостую». При переходе в режим высоких оборотов давлением масла выдвигается запорный шток (блокирующий механизм), который превращает 3 коромысла в единый механизм. Увеличение хода клапанов достигается за счет того, что среднему коромыслу соответствует кулачок распредвала с наибольшим профилем.

Разновидность системы VTEC является конструкция, в которой режимам: низких, средних и высоких оборотов соответствуют разные коромысла и кулачки. На низких оборотах кулачком меньшей формы открывается только один клапан, в режиме средних оборотов два меньших по форме кулачка открывают 2 клапаны, а на больших оборотах наибольший кулачок открывает оба клапаны.

Крайний виток развития

Ступенчатое изменение продолжительности открытия и высоты подъема клапанов позволяет не только изменять фазы газораспределения, но и практически полностью снять с дроссельной заслонки функцию регулирования нагрузки на двигатель. Речь в первую очередь о системе Valvetronic от BMW. Именно специалисты БМВ впервые добились подобных результатов. Сейчас схожими разработками обладают: Toyota (Valvematic), Nissan (VVEL), Fiat (MultiAir), Peugeot (VTI).

В системе Valvetronic количество поступающего в цилиндры воздуха регулируется степенью подъема и продолжительностью открытия клапанов. Реализовать это получилось при помощи внедрения в конструкцию эксцентрикового вала и промежуточного рычага. Рычаг связан червячной передачей с сервоприводом, управляет которым ЭБУ. Изменения положения промежуточного рычага смещает воздействие коромысла в сторону большего или меньшего открытия клапанов. Более подробно принцип работы показан на видео.

Сказки про К. Часть первая — «i-VTEC».

Про Хондовские двигатели серии «К» в интернете написано довольно много статей, а обсуждений на различных форумах ещё больше. Казалось бы: нет необходимости возвращаться к этой теме и писать что то ещё. Но вот читая всё э то, в том числе в «родном» CRV-клубе, я регулярно обнаруживаю, что в сети культивируются некие стереотипы, которые по моему мнению не всегда соответствуют действительности. Как правило они базируются на выводах, сделанных кем то и когда то, и не всегда эти выводы обоснованы. Дело доходит до смешного: статьи из разных источников, написанные в разное время, содержат абсолютно совпадающие абзацы, что чётко говорит о заимствовании авторами друг у друга. А потом всё это разносится по форумам и таким образом зарождаются мифы, которые живут и множатся, навсегда оторвавшись от первоисточника. Точно так же в народе рождались сказки, и со временем трудно разобраться: где правда, а где вымысел.

Вот об этом я и хочу порассуждать, попробовать обосновать или опровергнуть некоторые мифы про двигатели серии «К», а кого то познакомить с этими двигателями.

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.

Система VTEC у двигателей Honda

VTEC – электронная система, разработанная компанией Honda и отвечающая за изменение фаз газораспределения в ДВС. Впервые она начала использоваться в 1989 году.

Несколько слов о назначении

Задача VTEC – сделать работу двигателя максимально эффективной, регулируя процесс наполнения камеры сгорания топливно-воздушной смесью в зависимости от количества оборотов.

При низких оборотах мотор работает в экономном режиме, при высоких развивает предельную мощность, при средних акцент делается на максимальный крутящий момент. Система необходима для того, чтобы повысить экономичность работы ДВС на малых оборотах и обеспечить значительную производительность на высоких.

Существуют несколько моделей VTEC:

1. DONC VTEC. Первое поколение системы. На двигателе установлены 2 распределительных вала и три (вместо двух) кулачка на каждый из них. После соответствующей команды ЭБУ в работу вступает «кулачок мощности», повышающий производительность мотора.

2. SONC VTEC. Является упрощенной версией с одним распредвалом на клапаны впуска и выпуска. Его основная задача – повышение экономичности двигателя и снижение количества вредных выбросов в атмосферу.

3. I-VTEC. На рынке с 2001 года, имеет несколько версий с некоторыми конструктивными отличиями. На двигатели устанавливаются два распредвала, как у первой версии. Сам распредвал способен изменять угол движения клапанов. Также клапаны впуска и выпуска могут синхронно открываться для обеспечения лучшей вентиляции – благодаря чему мощность на высоких оборотах возрастает.

Хорошие или плохие форсированные моторы на автомобилях Хонда?

С самого создания компании её основателем- японцем Соитиро Хонда, кроме автомобилей и другой техники, одним из освоенных направлений в машиностроении и по настоящее время остаётся разработка и изготовление двигателей. Автомобильные бензиновые и дизельные двигатели Хонда в основном все форсированные. По результатам эксплуатации хондовские движки зарекомендовали себя заслуженно с хорошей стороны прежде всего по качеству и надёжности, что и повлияло на широкую известность и славу компании во всём мире. Среди японских производителей автомобильных двигателей по надёжности компания Хонда занимает почётное первое место. Именно двигатели Honda и принесли лавры компании сделав её продукцию покупаемой и востребованной во всём мире. Расчёт Соитиро Хонда на собственное производство моторов был сделан правильно, это позволило снизить затраты на производство одного из конечных продуктов- автомобилей. Ведь покупка двигателей сторонних производителей для сборки автомобилей не сделает компанию ведущей в области машиностроения по многим причинам, таким как уникальность, инновации и др.

DOHC i-VTEC или «двухвальный дьявол» от Honda

— Вставляй ключ в замок зажигания и заводи.

— Как в обычных машинах?

— Да. Мы не в шатле, как мне показалось.

— ОК, завожу. Урчит приятно )

— Втыкай передачу, поехали.

— Хорошо. Первая. оборотов пора на вторую?

— Не спеши. Не переключай я сказал! Тапку в пол! Тапку в пол!

— Ух ты. Ух ты б..ть! 8 тысяч! О боже, Honda! Ай да VTEC!

Если вышеописанные ощущения вам знакомы, если вы владелец драйв-кара с красноголовым DOHC i-VTEC под капотом или вы мечтайте о таковом, но не понимаете как хондовские атмосферники способны творить такое. эта статья как раз об этом.

На сегодняшний день DOHC i-VTEC – это вершина технологий, которые Honda применяет к дорожным автомобилям. Type R, Civic Si, RSX Type S, Euro-R, S2000 – все они связаны красным сердцем под названием DOHC i-VTEC .

DOHC i-VTEC — система управления газораспределением в двигателе. И чтобы приступить к объянениям самой сути системы не лишним было бы вспомнить, что такое газораспределение и основные ее составляющие.

Газораспределение – это ничто иное как процесс впуска в цилиндры двигателя свежего заряда топливно-воздушной смеси и выпуска отработавших газов. Мощность и крутящий момент, расход топлива и токсичность выхлопов напрямую зависят от эффективности газораспределения, т.е. на сколько эффективно цилиндры наполняются свежим топливом и насколько эффективно избавляются от продуктов ее сгорания.

Двигатель Honda с DOHC i-VTEC

Если капнуть глубже, то окажется, что непосредственное влияние на процесс газораспределения оказывают кулачки рапределительных валов. Вернее их профиль, высота и угловое положение кулачков впускных относительно выпускных.

Если бы существовала возможность создать кулачки с профилем и углом, обеспечивающие наилучшие мощностные, экономичные и токсичные показатели во всем диапазоне оборотов двигателя, появление таких систем как VTEC было бы необъяснимым. Разумеется, такие кулачки создать невозможно, поэтому VTEC существует.

Во время работы на высоких оборотах время, в течение которого клапаны открыты, сокращается. Для того, чтобы достигнуть оптимального наполнения цилиндра топливно-воздушной смесью, а после сгорания избавиться от отработавших газов, клапаны должны открываться раньше и закрываться позже, увеличивая тем самым время «открытости» клапанов. Подобрать кулачкам соответствующий профиль очень легко, однако на низких оборотах за такое газораспределение придется расплачиваться. Через преждевременно отрытый выпускной клапан из цилиндра в выпускной тракт попадут отработавшие газы, еще имевшие нерастраченную на полезную работу энергию, т.е. недогоревшее топливо.

По причине позднего закрытия того же выпускного клапана вслед за этим в выпускной коллектор до воспламенения может попасть часть свежей горючей смеси. Другая часть свежего заряда может оказаться также «за бортом» через неуспевший закрыться впускной клапан. Эта часть топливно-воздушной смеси попадет обратно во впускной коллектор. Понятно, что такая работа двигателя далеко не эффективна, а потери и по расходу топлива и по мощности очевидны.

DOHC i-VTEC позволяет избежать вышеописанных неприятностей на низких оборотах и обеспечить существенную отдачу на «верхах» и средних оборотах. В принципе, с этим не плохо справлялся DOHC VTEC предыдущего поколения, однако у DOHC i-VTEC больше тяги на низах, чем старый DOHC VTEC похвастаться не может. Возможно, это не единственное различие между старым и новым двухвальным VTEC. К сожалению, на красноголовых DOHC i-VTEC не ездил, поэтому проводить дальнейшее сравнение просто не имею права. Уверен, что у каждого из них найдутся свои плюсы и минусы. Однако новый DOHC i-VTEC производительней и этот факт стоит признать.

В ходе длинного вступления вы, наверное, подумали, что DOHC i-VTEC система не имеющая разновидностей. Впрочем, сама Honda позиционирует ее без деления, хотя на самом деле DOHC i-VTEC имеет два подвида, которые берут свои корни с предыдущего поколения VTEC.

Разновидности DOHC i-VTEC

DOHC i-VTEC DOHC VTEC + VTC
DOHC i-VTEC I SOHC VTEC-E + VTC + не втековый выпускной распредвал

honda civic dohc vtec TURBO

Замена ламп переднего головного света и лампочек габариток. — Honda Jazz Club
Форум по тюнингу авто — Клуб любителей тюнинга Казахстана

L13

L13A i-DSI

Продается как 1.3 в версии Japanese Fit и доступна только с усовершенствованной трансмиссией ZF-DCT CVT с 7 скоростями, разработанной в Германии. European Civic 1.4 i-DSI имеет стандартную 6-ступенчатую механическую коробку передач с доступной 6-ступенчатой автоматической коробкой передач I-SHIFT.
Для моделей Civic, City, Fit и Jazz седьмого поколения
- Объем двигателя: 1,3 л; 81,7 у.е. в (1339 куб. См)
- Диаметр цилиндра x ход поршня: 73 мм × 80 мм (2,87 дюйма × 3,15 дюйма)
- Степень сжатия: 10,8: 1
- Мощность: 83 л.с. (61 кВт; 82 л.с.) при 5700 оборотах в минуту
- Крутящий момент: 119 Нм (88 lb⋅ft) при 2800 об / мин
- Варианты: L13A1 (Fit / Jazz), L13A7 (европейский рынок Civic), L13A8 (европейский рынок City)
Для Civic 8-го поколения
- Объем двигателя: 1,3 л; 81,7 у.е. в (1339 куб. См)
- Диаметр цилиндра x ход поршня: 73 мм × 80 мм (2,87 дюйма × 3,15 дюйма)
- Мощность: 95 л.с. (70 кВт; 94 л.с.)
- Крутящий момент: 123 Нм (91 фунт-фут)
- CO₂ выбросы: 109 г (3,8 унции) / км (для Honda Civic Hybrid)

L13Z i-VTEC

Доступен во втором поколении (Японская серия GE6 / GE7), Honda Airwave в Японии и европейская Honda Civic.
- SOHC 16 клапанов i-VTEC
- Объем двигателя: 1,3 л; 81,7 у.е. в (1339 куб. См)
- Диаметр цилиндра x ход поршня: 73 мм × 80 мм (2,87 дюйма × 3,15 дюйма)
- Степень сжатия: 10,5: 1
- Мощность: 99 л.с. (73 кВт; 98 л.с.) / 6000 об / мин
- Крутящий момент: 127 Нм (94 lb⋅ft) / 4800 об / мин

L13B i-VTEC

DOHC 16 клапанов i-VTEC
Объем двигателя: 1,3 л; 80,4 у.е. в (1318 куб. См)
Диаметр цилиндра x ход поршня: 73 мм × 78,7 мм (2,87 дюйма × 3,10 дюйма)
Степень сжатия: 13,5: 1
Мощность: 99 л.с. (73 кВт; 98 л.с.) / 6000 об / мин
Крутящий момент: 119 Нм (88 lb⋅ft) / 5000 об / мин (GK3 Fit)
Максимальная скорость: 180 км / ч (110 миль / ч)

L13Z1 i-VTEC

L13Z1 i-VTEC в пятом поколении Honda City Пакистан

- SOHC 16 клапанов i-VTEC
- Объем двигателя: 1,3 л; 81,7 у.е. в (1339 куб. См)
- Диаметр цилиндра x ход поршня: 73 мм × 80 мм (2,87 дюйма × 3,15 дюйма)
- Степень сжатия: 10,5: 1
- Мощность: 99 л.с. (73 кВт; 98 л.с.) / 6000 об / мин
- Крутящий момент: 128 Нм (94 lb⋅ft) / 4300 об / мин
- Ограничитель скорости: 130 км / ч (81 миль / ч)
Приложения:
- Honda Brio (2011–2016)
- Honda City (Пакистан)