VTEC

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Sigla VTEC

VTEC este un sistem dezvoltat de Honda pentru a îmbunătăți eficiența volumetrică a unui motor cu ardere internă în patru timpi, acest sistem folosește doi arbori cu came și profiluri selectate electronic.

Acest sistem a fost inventat la Honda R&D de către inginerul Ikuo Kajitani și introdus pe CBR400 în 1983 [1] , cunoscut sub numele de HYPER VTEC. Alte tipuri de variații de sincronizare au fost, de asemenea, dezvoltate de alți producători ( MIVEC de la Mitsubishi , VVTL-i de la Toyota , VarioCam Plus de la Porsche , VVL de la Nissan etc.).

Introducere

Pentru a regulariza funcționarea unui motor în patru timpi, ansamblurile supapelor de admisie și evacuare sunt acționate de arbori cu came, cu lobi excentrici, a căror formă determină unghiul de deschidere al unei supape (cât timp rămâne deschis) și ridicarea acesteia (prin modul mult se îndepărtează de scaun), pentru a adapta motorul la comportamentul fluidului de lucru (amestec de aer și combustibil), înainte și după ardere, deoarece acestea au limitări fizice asupra fluxului lor, precum și interacțiunea lor cu contactul scânteie. Acest sistem de distribuție este optim pentru diferitele domenii de funcționare ale motorului, deoarece se adaptează diferitelor turații ale motorului, în timp ce cu distribuții tradiționale, pentru a avea o funcționare optimă la turații mici ale motorului, trebuie să fie valori de avans, întârziere și crossover obținut.și deschiderea supapelor scurte, care, cu toate acestea, penalizează funcționarea la turații mai mari, limitând astfel semnificativ puterea motorului, invers pentru a avea o funcționare optimă la turații mari, este necesar să aveți valori mari de avans, întârziere, traversarea și deschiderea supapei, dar care la turații mai mici ale motorului duc la o funcționare neregulată și, uneori, chiar dificil de întreținut la ralanti.

VTEC a fost inițial conceput pentru a crește puterea motoarelor cu o putere specifică care depășește 100 CP / l, menținând în același timp practicitatea de utilizare necesară în domeniul vehiculelor de serie, în timp ce unele versiuni ulterioare, cu variații de sistem, au fost proiectate exclusiv pentru oferă îmbunătățiri ale eficienței energetice sau pentru creșterea puterii de cal, precum și o eficiență îmbunătățită a kilometrajului, dar în practică un motor cu un astfel de sistem este dificil de proiectat și implementat.

Abordarea opusă a acestui sistem este de a produce un arbore cu came, care este mai potrivit pentru funcționarea la viteze mari de funcționare și de a utiliza VTEC pentru a îmbunătăți comportamentul la turații reduse, având performanța unui arbore cu came conceput pentru regimurile reduse.

DOHC VTEC

VTEC este un sistem la fel de simplu pe cât de ingenios. De fapt, a fost conceput pentru a oferi motorului două caractere distincte, în funcție de funcționarea acestuia sau nu. În esență, motorul are două profile de came distincte, unul pentru turațiile mici și unul pentru cele mai mari. Când se depășește o anumită viteză, solenoidul deschide o supapă care împinge un știft și permite celor două brațe basculante care acționează asupra supapelor să fie integrate între ele; în acest fel, profilul cel mai extrem (care se rotește liber atunci când sistemul nu funcționează) poate acționa asupra supapelor, crescând astfel ridicarea supapei și permițând motorului să aspire mai mult aer, deci benzină și, prin urmare, să mărească puterea. Evident, în această fază, profilul mai puțin performant al camelor de pe arbore se va roti liber, fără a provoca niciun efect în distribuție. Prin urmare, cu acest sistem este posibil să aveți puteri mari la cele mai mari turații (vorbim despre 8500 / 9000giri) fără a sacrifica lovitura la cele inferioare.

Tranziția între funcționarea celor două profile de camă este controlată de ECU, care ia în considerare:

  • Presiunea uleiului de motor
  • Temperatura motorului
  • Viteza vehiculului
  • Rotațiile motorului
  • Poziția comenzii clapetei de accelerație

Folosind aceste intrări, ECU-ul este programat să treacă de la camera cu profil redus, la cea cu profil mai pronunțat, atunci când condițiile motorului o impun. Pentru a face acest lucru, unitatea de comandă folosește un solenoid, care crește presiunea uleiului și deschide o supapă pentru a mișca un știft care va lega astfel brațele basculante pe care acționează cele două profile cu came (pentru turații mici și mari), de la acest punct încoace ., supapa de control se deschide și se închide pentru a nu crește prea mult presiunea uleiului.

Pentru a reveni la utilizarea profilului cu came pentru funcționarea motorului la turații mai mici, motorul trebuie să reducă numărul de rotații, astfel încât să nu existe o funcționare fluctuantă între un profil și altul.

Istorie

Sistemul VTEC a fost introdus pentru prima dată în lumea motocicletelor în 1983 odată cu prezentarea CBR400. Abia în 1989 a avut prima aplicație în automobile datorită modelelor Honda Integra și Civic CRX SiR, modele vândute în Japonia și Europa în varianta de motor (B16A) care dezvoltă 160 CP (118 kW), în timp ce pentru piața SUA a fost VTEC se aștepta odată cu introducerea în 1990 a Acura NSX, care folosea un VTEC DOHC V6 cu 270 CP; mai târziu motoarele DOHC VTEC au apărut în alte vehicule, cum ar fi în 1992 pe Acura Integra GS-R (motor 1,7 litri B17) și mai târziu în 1994 pe Honda Prelude VTEC (motor H22 2,2 litri) și Honda Del Sol VTEC (1,6 litri B16) motor).

Honda a continuat să dezvolte și alte soiuri și oferă astăzi mai multe soiuri de VTEC: iVTEC, iVTEC Hybrid și VTEC pe modelele NSX și unele mașini domestice japoneze.

SOHC VTEC

Pe măsură ce popularitatea și comercializarea sistemului VTEC a crescut, Honda a aplicat sistemul motoarelor SOHC , care pot beneficia doar de acesta pe mecanismul supapei de admisie, deoarece VTEC necesită un al treilea centru de basculare și lob cu came (pentru fiecare admisie și partea de evacuare), iar în motorul SOHC, bujia este situată între cele două brațe de evacuare, fără a lăsa spațiu pentru balansierul VTEC; în plus, centrul lobului arborelui cu came poate fi utilizat singur sau pentru admisie sau evacuare, limitând VTEC să funcționeze doar pentru o parte.

SOHC VTEC-E

Honda a continuat să dezvolte sistemul SOHC, dezvoltând VTEC-E, care a fost utilizat într-un mod ușor diferit, întrucât, în loc să optimizeze performanța la turații mari, a fost folosit pentru a crește eficiența la turații mici. La viteze de funcționare reduse, uneia dintre cele două supape de admisie este permisă doar o deschidere foarte modestă a conductei relative de admisie, îmbunătățind atomizarea combustibilului în aerul din cilindru, acest lucru permite amestecului să fie mai bine utilizat, în timp ce odată cu creșterea din viteza de funcționare, ambele supape sunt necesare pentru alimentarea amestecului de aer / benzină și pentru a deschide în continuare aceste supape se folosește un știft glisant, activat de presiunea unui ulei, exact ca în VTEC obișnuit; acest știft conectează cele două supape de admisie împreună și permite deschiderea completă a celei de-a doua supape.

DOHC VTEC-di

Honda a aplicat sistemul VTEC combinat cu un sistem de injecție directă, aplicându-l la un motor Honda 1.4 DOHC din 1999 , aceasta a fost prima demonstrație a Honda pentru public, motorul a fost instalat într-un logo Honda (predecesorul pentru Honda Fit / Jazz), care a dezvoltat o putere și un cuplu de 107 CP la 6.200 rpm și 133 N · m la 5.000 rpm.

VTEC în 3 trepte

Honda a introdus, de asemenea, VTEC în 3 trepte, un sistem care combină caracteristicile SOHC VTEC, SOHC VTEC-E și modelul standard, este utilizat pe motorul D15B și pe a șaptea generație SOHC a Philippine Civic: cu acest sistem, motorul se dovedește a fi foarte economic în ceea ce privește consumul de combustibil și cu o putere disponibilă bună, numele său este derivat din cele trei etape ale sistemului, în locul celor două originale.

La turații reduse ale motorului (0-3000 rpm), acest lucru funcționează ca sistemul VTEC-E, unde o supapă de admisie este deschisă de o camă pronunțată, în timp ce a doua supapă este ușor deschisă, pentru a contribui la o turbulență mai bună în camera de ardere ; în plus, utilizat împreună cu senzorul O2 cu 5 fire, un astfel de motor poate fi capabil de economii mari de combustibil.

La turații medii ale motorului (de la 3000-6000 rpm), a doua supapă este acționată acum cu profilul mai pronunțat al camei, pentru a produce mai multă putere de la motor, dar în detrimentul economiei de combustibil.

La turații mari ale motorului (6000-7000 rpm), supapele de admisie sunt ambele acționate de un profil de camă foarte pronunțat, iar motorul este capabil să producă performanțe mult mai mari decât în ​​operațiile anterioare, dar consumă o cantitate mai mare de combustibil.

Sistemul 3-VTEC nu a fost oferit tuturor piețelor, de fapt a fost distribuit doar pe piețele asiatice și nu în Statele Unite.

I-VTEC

i-VTEC a motorului Honda K seria 20Z3

I-VTEC (VTEC inteligent) a introdus variația continuă și treptată a arborelui cu came, această tehnologie a apărut pentru prima dată în 2001 (2002 în SUA) pe seria Honda K, cu motoare cu patru cilindri.

Timpul și ridicarea supapei de admisie sunt încă limitate, cu distincția între turațiile mici și cele mai mari, dar arborele cu came de admisie este acum capabil să avanseze între 25 ° și 50 ° (în funcție de configurația motorului) în timpul funcționării, aceste modificări de sincronizare sunt făcute de un computer care acționează pinii sistemului întotdeauna prin ulei. Această acționare este determinată de o combinație a turației motorului cu sarcina care trebuie suportată și variind de la întârzierea cu o funcționare redusă a motorului, până la un avans cu o funcționare ridicată a motorului, efectul final este o optimizare suplimentară a cuplului, în special la turații intermediare și joase.

Pentru motoarele din seria K există două tipuri diferite de acționare a sistemului i-VTEC. Primul este pentru performanța motorului, la fel ca la RSX Type S sau TSX și la celelalte motoare ca la economie în CR-V sau Accord, performanța sistemului i-VTEC este practic aceeași cu sistemul VTEC DOHC al B16A. , atât admisia, cât și evacuarea sunt cu 3 lobi cu came pe cilindru, totuși există avantajul suplimentar al variației continue a fazelor de admisie.

Al doilea este pentru economie, unde i-VTEC este mai asemănător cu SOHC VTEC-E, camera având doar doi lobi (profile), unul foarte mic și unul mare, la fel ca și cum nu aveți sistemul VTEC pornit camera de evacuare. Cele două tipuri de motoare se disting cu ușurință de fabrică, datorită puterii nominale de ieșire, în care motoarele care vizează performanțe ajung la aproximativ 200 CP sau mai mult, în economie, motoarele nu urcă mai mult de 160 CP.

În 2004 , Honda a introdus un i-VTEC V6 (un upgrade la venerata serie J), ​​dar în acest caz, i-VTEC nu a avut nimic de-a face cu clasificarea camelor, ocupându-se în schimb de dezactivarea cilindrilor, tehnologie care închide supapele cilindrului. a unui banc de cilindri (3 cilindri) în timpul fazei de încărcare cu viteză redusă (sub 130 km / h); tehnologia a fost introdusă inițial în Statele Unite pe monovolumul Honda Odyssey și se găsește acum pe Honda Accord Hybrid din 2006.

O altă versiune a modelului i-VTEC a fost introdusă pe modelele cu patru cilindri Honda Civic seria R din seria SOHC din 2006 , această implementare folosește așa-numita „economie camă” pe una dintre cele două supape de admisie ale fiecărui cilindru.
„Camele economice” sunt proiectate să întârzie închiderea supapei de admisie și să acționeze asupra lor, acest sistem este activat la viteze mici și cu sarcini reduse; când această soluție este activă, una dintre cele două supape de admisie ale fiecărui cilindru se închide mult dincolo de punctul în care pistonul a început să se ridice în sus (și, prin urmare, în timpul fazei de compresie), în acest fel, o parte a amestecului, care a intrat în camera de ardere , este forțat să se întoarcă din nou la conducta de admisie.

În acest fel, motorul „emulează” o deplasare mai mică decât cea reală (funcționarea sa este similară cu un motor cu ciclu Atkinson, neregulat cu compresie și lovituri de ardere), care reduce consumul de combustibil și îi mărește eficiența.; în timpul funcționării cu „economia camelor”, supapa de accelerație a acceleratorului (controlată cu un servomecanism electric „drive-by-wire”, adică fără fir) este menținută complet deschisă, pentru a reduce pierderile de pompare.

Potrivit Honda, această măsură singură este capabilă să reducă pierderile de pompare cu 16%, plus că, cu rpm mari și sarcini grele, motorul revine la „camera normală” (funcționare normală) și funcționează ca un motor normal. cursă, această implementare a i-VTEC a fost introdusă inițial pe motoarele R18A1, care sunt situate sub capota celei de-a opta generații a Civicului, cu o cilindree de 1,8 L producând 140 CP, recent o „altă variantă, 2.0 L R20A2 capabil să producă 150 CP, instalat pe noile versiuni ale CRV pentru piața europeană.

Odată cu introducerea continuă a multor sisteme i-VTEC diferite, se poate presupune că termenul este acum un punct de atracție pentru controlul „creativ” al supapelor folosind tehnologiile Honda.

În unele motoare introduse recent (L13a cu cilindree 1339, montate în 2009 în Italia pe Civic și Jazz), tehnologia i-Vtec este utilizată pentru a dezactiva una dintre cele două supape de admisie la turații mici (astfel motorul funcționează la 12 supape la turații mici , pentru a crește turbulența și, astfel, a minimiza consumul, și la 16 la viteze mai mari, pentru a îmbunătăți puterea maximă).

I-VTEC I

Honda i-VTEC I este o variantă a familiei de motoare pe benzină K-DOHC cu injecție directă, a debutat în 2004 pe generația anterioară de Honda Stream MPV 7 locuri, în Japonia, dar în prezent se folosește o altă versiune, 2,0 litri , seria Ri-VTEC SOHC.

Motorul are capacitatea de a utiliza amestecuri ultra-slabe aer-combustibil, de aproximativ 65: 1, mult mai slab decât motorul cu injecție directă, cu un raport obișnuit de 40: 1 și, desigur, sunt mult mai slabe decât aerul stoichiometric. raportul amestecului de combustibil de 14,7: 1, aceste rapoarte slabe permit economisirea combustibilului, al cărui consum a scăzut la 15 km / litru, cu o putere de aproximativ 155 CP.

VTEC avansat

La 25 septembrie 2006 , comunicatul de presă a anunțat lansarea motorului Honda VTEC Advanced, noul motor combină variația continuă, ridicarea supapelor și VTC (Variable Timing Control), acest nou sistem permite controlul optim al supapelor de admisie și ca răspuns la condițiile de conducere , obținând o eficiență mai bună a sarcinii pentru o creștere semnificativă a cuplului la toate turațiile motorului.

La sarcină mică și medie, supapele sunt setate pentru deschidere redusă (ridicare) și închidere timpurie, pentru a reduce pierderile de pompare și pentru a îmbunătăți economia de combustibil, comparativ cu 2.4L i-VTEC, aceste avansuri susțin că crește eficiența energetică cu 13%, în plus Honda susține că noul motor îndeplinește, de asemenea, emisiile de eșapament compatibile cu standardele japoneze de reglementare EPA - LEV2-ULEV și cerințele Ministerului Terenului, Infrastructurii și Transporturilor pentru emisii reduse, cu niveluri de emisii cu 75% mai mici decât cele cerute de standardele din 2005 , aceste Advanced Se așteaptă ca motoarele VTEC să intre în producție pentru modelele din 2009 .

VTEC și motociclete

În afară de piața japoneză, cu Honda CBR 400F Super Quattro HYPER VTEC, introdusă în 1983 , prima aplicație mondială a tehnologiei VTEC pe o motocicletă a avut loc odată cu introducerea bicicletei sportive Honda VFR800 în 2002 , similar cu SOHC VTEC-E , unde o supapă de admisie rămâne închisă până la un prag de 7.000 rpm, odată ce această limită este depășită, a doua supapă este deschisă datorită blocării camelor prin intermediul unui știft acționat de ulei presurizat. Utilizarea supapelor rămâne neschimbată ca în industria auto VTEC-E, cu o creștere a puterii, dar care este produsă cu o curbă de cuplu non-graduală, de fapt, criticii susțin că VTEC adaugă o valoare mică VFR, în timp ce complexitatea motorului crește, cu toate acestea, îngrijorarea șoferilor este că VTEC s-ar putea activa în mijlocul unui slab, potențial tulburând stabilitatea și răspunsul la controlul clapetei de accelerație. În 2006 , odată cu prezentarea modelului 2006-2009, a fost introdusă o versiune mai „înmuiată” a sistemului menționat anterior, activă de data aceasta de la 6.600 rpm, dar în așa fel încât puterea de livrare în configurația „full-engine” a fost mai fluid și mai puțin brutal decât precedentul. În prezent, sistemul VTEC echipează și Honda Crossrunner , prezentat în 2010 și echipat cu același motor ca și VFR800 Vtec.

Notă

  1. ^ The VTEC Story , la hondavtec.org , Honda Motor Co., Ltd. .. Accesat pe 11 martie 2011 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Inginerie Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=VTEC&oldid=117072053 ”