車のエンジン用VTECシステム
ページ内容
自動車の内燃機関は絶えず改善されており、エンジニアは、特にシリンダーの容積を増やすことに頼ることなく、最大の出力とトルクを「絞る」ことを試みています。 日本の自動車技術者は、前世紀の90年代に、大気中のエンジンが1000cm³の体積から100馬力を受け取ったことで有名になりました。 特にVTECシステムのおかげでスロットルエンジンで知られているホンダ車について話している。
そのため、この記事では、VTECとは何か、VTECがどのように機能するか、動作原理と設計機能について詳しく見ていきます。
VTECシステムとは
ガス分配機構のバルブの開放時間とリフトを制御するための電子システムとして、ロシア語に翻訳された可変バルブタイミングとリフト電子制御。 簡単に言えば、これはタイミングのタイミングを変更するためのシステムです。 このメカニズムは、ある理由で発明されました。
自然に吸引される内燃焼エンジンは、最大出力能力が非常に限られており、いわゆるトルクの「棚」が非常に短いため、エンジンは特定の速度範囲でのみ効率的に動作することが知られています。 もちろん、タービンの設置はこの問題を完全に解決しますが、私たちは、製造が安価で操作が簡単な大気エンジンに関心があります。
前世紀の80年代に、ホンダの日本人エンジニアは、サブコンパクトエンジンをすべてのモードで効率的に動作させ、バルブからシリンダーへの「会議」を除外し、動作速度を8000〜9000rpmに上げる方法について考え始めました。
現在、ホンダの車両には3シリーズVTECシステムが搭載されています。このシステムは、XNUMXつの動作モード（低速、中速、高速）のリフト時間とバルブ開放時間に対応する高度な電子機器の存在を特徴としています。
アイドリングおよび低速では、システムは希薄な混合気により燃料効率を提供し、中速および高速 - 最大出力に達します。
ちなみに、新世代の「VTECH」では、XNUMXつのインレットバルブのいずれかを開くことができるため、シティモードでの燃料を大幅に節約できます。
仕事の基本原則
エンジンが低速および中速で動作しているとき、内燃焼エンジンの電子制御ユニットはソレノイドバルブを閉じたままにし、ロッカーに油圧がなく、バルブはメインカムシャフトカムの回転から正常に動作します。
最大出力が必要な特定の回転に達すると、ECUはソレノイドに信号を送信します。ソレノイドは、開くと、圧力下のオイルをロッカーのキャビティに送り、ピンを動かして、同じカムを強制的に作動させ、バルブリフトの高さとその開き時間を変更します。
同時に、ECMは、最大トルクを得るためにシリンダーに豊富な混合物を注入することにより、燃料と空気の比率を調整します。
エンジン速度が低下するとすぐに、ソレノイドがオイルチャネルを閉じ、ピンが元の位置に戻り、バルブがサイドカムから作動します。
したがって、システムの動作は、小さなタービンの効果を提供します。
VTECの種類
30年以上のシステム使用において、VTECには次のXNUMXつのタイプがあります。
- DOHC VTEC;
- SOHC VTEC;
- i-VTEC;
- SOHCVTEC-E。
時間とバルブストロークの制御システムはさまざまですが、動作原理は同じで、設計と制御方式のみが異なります。
DOHCVTECシステム
1989 年、ホンダ インテグラの 1.6 つの修正版が日本国内市場向けにリリースされました - XSi と RSi。 160リッターエンジンはVTECを搭載し、最高出力はXNUMX馬力。 低速でのエンジンは、優れたスロットル応答、燃費効率、および環境への配慮が特徴であることは注目に値します。 ちなみに、このエンジンは現在も生産されており、近代化されたバージョンのみです。
構造的に、DOHCエンジンには、シリンダーごとにXNUMXつのカムシャフトとXNUMXつのバルブが装備されています。 バルブの各ペアには、XNUMXつの特殊な形状のカムが装備されており、そのうちのXNUMXつは低速および中速で動作し、中央のカムは高速で「接続」されています。
外側のXNUMXつのカムはロッカーを介してバルブと直接通信し、中央のカムは特定の速度に達するまでアイドル状態で動作します。
サイドカムシャフトカムは標準の楕円形に作られていますが、低回転でのみ燃料効率を提供します。 速度が上がると、油圧の影響下でミドルカムが作動し、丸みを帯びた大きな形状のため、必要な瞬間に高い高さまでバルブを開きます。 これにより、シリンダーの充填が改善され、必要なパージが提供され、燃料と空気の混合物が最大の効率で燃焼します。
SOHCVTECシステム
VTECの適用は日本のエンジニアの期待に応え、彼らはイノベーションを開発し続けることを決定しました。 現在、このようなモーターはタービンを備えたユニットの直接の競合相手であり、前者は構造的に単純で操作が安価です。
1991年に、VTECはSOHCガス分配システムを備えたD15Bエンジンにも搭載され、1,5リットルの適度な容量で、エンジンは130馬力を「生成」しました。 パワーユニットの設計は、単一のカムシャフトを提供します。 したがって、カムは同じ軸上にあります。
簡略化された設計の動作原理は他とあまり変わりません。XNUMX対のバルブにXNUMXつのカムを使用し、システムは吸気バルブに対してのみ機能しますが、排気バルブは速度に関係なく、標準の幾何学的および時間モードで動作します。
簡素化された設計には、このようなエンジンがよりコンパクトで軽量であるという利点があり、これは車の動的性能と車全体のレイアウトにとって重要です。
I-VTECシステム
確かに、第7世代と第8世代のホンダアコードや、i-VTECシステムを搭載したモーターを搭載したCR-Vクロスオーバーなどの車をご存知でしょう。 この場合、文字「i」はインテリジェント、つまり「スマート」という単語を表します。 前シリーズと比較して、バルブが開き始める瞬間を完全に制御し、常時動作する追加機能VTCの導入により、新世代。
ここでは、吸気バルブが遅かれ早かれ特定の高さまで開くだけでなく、同じカムシャフトのギアナットのおかげでカムシャフトを特定の角度で回転させることもできます。 一般に、システムはトルクの「ディップ」を排除し、良好な加速と適度な燃料消費を提供します。
SOHCVTEC-Eシステム
次世代の「VTECH」は、最大の燃費を実現することに重点を置いています。 VTEC-E の動作を理解するために、オットーサイクルを使用したエンジンの理論に目を向けましょう。 したがって、空気と燃料の混合気は、吸気マニホールド内またはシリンダー内で直接空気とガソリンを混合することによって得られます。 とりわけ、混合気の燃焼効率における重要な要素は、その均一性です。
低速では、空気の取り込み量が少ないため、燃料と空気の混合が効果的ではなく、不安定なエンジン運転に対応しています。 パワーユニットのスムーズな操作を確実にするために、濃縮された混合物がシリンダーに入ります。
VTEC-Eシステムは、燃料経済性と高い環境基準への準拠のみを目的としているため、設計に追加のカムはありません。
また、VTEC-Eの特徴は様々な形状のカムを使用していることで、そのうちの2500つは標準形状で、もうXNUMXつは楕円形です。 したがって、XNUMX つの入口バルブは通常の範囲で開き、XNUMX つ目のバルブはかろうじて開きます。 XNUMX つのバルブを介して燃料と空気の混合気は完全に入りますが、XNUMX つ目のバルブはスループットが低いため、渦巻き効果が生じます。つまり、混合気は完全に効率的に燃え尽きます。 XNUMX rpm を超えると、前述のシステムと同じ方法でカムを閉じることにより、最初のバルブと同様に XNUMX 番目のバルブも作動し始めます。
ちなみに、VTEC-Eは、経済性だけでなく、トルクの範囲が広いため、単純な大気エンジンよりも6〜10％強力です。 したがって、それは無駄ではありません。かつて、VTECはターボチャージャー付きエンジンの真剣な競争相手になりました。
3ステージSOHCVTECシステム
3 ステージの際立った特徴は、システムが XNUMX つのモードでの VTEC 操作を目的としているということです。つまり、エンジニアは XNUMX 世代の VTEC を XNUMX つにまとめました。 XNUMX つの動作モードは次のとおりです。
- エンジン速度が低い場合、VTEC-Eの動作は完全にコピーされ、XNUMXつのバルブのうちXNUMXつだけが完全に開きます。
- 中速では、XNUMXつのバルブが完全に開きます。
- 高回転では、センターカムがかみ合い、バルブが最大の高さまで開きます。
追加のソレノイドは、XNUMXモード動作用に設計されています。
このようなモーターは、60 km / hの一定速度で、3.6kmあたり100リットルの燃料消費量を示すことが証明されています。
VTECの説明に基づいて、このシステムは、設計に関連する部品がほとんどないため、信頼できると見なされることを目的としています。 このようなモーターの完全な動作を維持するには、タイムリーなメンテナンスと、特定の粘度のエンジンオイルと添加剤パッケージの使用から進める必要があることを理解することが重要です。 また、一部の所有者は、VTECが独自のメッシュフィルターを備えていることを示唆していません。これにより、ソレノイドとカムが汚れた油から保護され、これらのスクリーンは100kmごとに交換する必要があります。
質問と回答：
i VTECとは何ですか？どのように機能しますか？ バルブタイミングのタイミングや高さを変える電子システムです。 ホンダが開発した同様のVTECシステムを改造したものです。
設計上の特徴とVTECシステムの仕組みは何ですか？ XNUMXつのバルブはXNUMXつのカム（XNUMXつではない）によってサポートされています。 タイミング設計に応じて、外側のカムはロッカー、ロッカーアーム、またはプッシャーを介してバルブに接触します。 このようなシステムでは、バルブタイミングの動作モードがXNUMXつあります。
