نظام VTEC لمحرك السيارة
شروط السيارات,  وحدة المحرك

نظام VTEC لمحرك السيارة

تتحسن محركات الاحتراق الداخلي للسيارات باستمرار ، ويحاول المهندسون "الضغط" على أقصى قدر من القوة وعزم الدوران ، خاصةً دون اللجوء إلى زيادة حجم الأسطوانات. اشتهر مهندسو السيارات اليابانيون بحقيقة أن محركاتهم الجوية ، في التسعينيات من القرن الماضي ، تلقت 90 حصان من حجم 1000 سم مكعب. نحن نتحدث عن سيارات هوندا المعروفة بمحركاتها الخانقة خاصة بفضل نظام VTEC.

لذلك ، في المقالة سوف نلقي نظرة فاحصة على ماهية VTEC ، وكيف تعمل ، ومبدأ التشغيل وميزات التصميم.

نظام VTEC لمحرك السيارة

ما هو نظام VTEC

توقيت الصمام المتغير والتحكم الإلكتروني في الرفع ، المترجم إلى الروسية ، كنظام إلكتروني للتحكم في وقت الفتح ورفع صمام آلية توزيع الغاز. بكلمات بسيطة ، هذا نظام لتغيير توقيت التوقيت. تم اختراع هذه الآلية لسبب ما.

من المعروف أن محرك الاحتراق الداخلي الذي يعمل بسحب الهواء الطبيعي لديه قدرات خرج محدودة للغاية ، وأن ما يسمى بـ "رف" عزم الدوران قصير جدًا بحيث يعمل المحرك بكفاءة فقط في نطاق سرعة معين. طبعا تركيب التوربين يحل هذه المشكلة تماما ، ولكننا مهتمون بمحرك جوي أرخص في التصنيع وأسهل في التشغيل.

في الثمانينيات من القرن الماضي ، بدأ المهندسون اليابانيون في شركة هوندا في التفكير في كيفية جعل محرك ثانوي يعمل بكفاءة في جميع الأوضاع ، والقضاء على "اجتماع" الصمام إلى الأسطوانة وزيادة سرعة التشغيل إلى 80-8000 دورة في الدقيقة.

اليوم ، تم تجهيز سيارات هوندا بنظام VTEC من الفئة الثالثة ، والذي يتميز بوجود إلكترونيات متطورة مسؤولة عن مقدار أوقات فتح الرفع والصمام لثلاثة أوضاع تشغيل (سرعة منخفضة ومتوسطة وعالية).

في حالة التباطؤ والسرعات المنخفضة ، يوفر النظام كفاءة في استهلاك الوقود بسبب المزيج الخالي من الدهون ، والوصول إلى سرعات متوسطة وعالية - أقصى طاقة.

بالمناسبة ، يسمح الجيل الجديد "VTECH" بفتح أحد صمامي الإدخال ، مما يسمح بتوفير الوقود بشكل كبير في وضع المدينة.

نظام VTEC لمحرك السيارة

المبادئ الأساسية للعمل

عندما يعمل المحرك بسرعات منخفضة ومتوسطة ، فإن وحدة التحكم الإلكترونية لمحرك الاحتراق الداخلي تحافظ على صمام الملف اللولبي مغلقًا ، ولا يوجد ضغط زيت في الروك ، وتعمل الصمامات بشكل طبيعي من دوران كامات عمود الكامات الرئيسية.

عند الوصول إلى بعض الثورات ، التي تتطلب أقصى عائد ، ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة إلى الملف اللولبي ، والذي عند فتحه ، يمرر الزيت تحت الضغط إلى تجويف الروك ، ويحرك المسامير ، مما يجبر نفس الكامات على العمل ، مما يؤدي إلى تغيير ارتفاع رفع الصمام ووقت فتحها. 

في الوقت نفسه ، تقوم وحدة التحكم في المحرك بضبط نسبة الوقود إلى الهواء عن طريق حقن خليط غني في الأسطوانات للحصول على أقصى عزم دوران.

بمجرد انخفاض سرعة المحرك ، يقوم الملف اللولبي بإغلاق قناة الزيت ، وتعود المسامير إلى وضعها الأصلي ، وتعمل الصمامات من الكاميرات الجانبية.

وبالتالي ، فإن تشغيل النظام يوفر تأثير توربيني صغير.

أصناف VTEC

لأكثر من 30 عامًا من تطبيق النظام ، هناك أربعة أنواع من VTEC:

  •  DOHC VTEC ؛
  •  SOHC VTEC ؛
  •  i-VTEC ؛
  •  سوهك فتيك-E.

على الرغم من تنوع نظام التحكم في الوقت وسكتة الصمام ، فإن مبدأ التشغيل هو نفسه ، ويختلف فقط مخطط التصميم والتحكم.

نظام VTEC لمحرك السيارة

نظام DOHC VTEC

في عام 1989 ، تم إصدار تعديلين على Honda Integra للسوق اليابانية المحلية - XSi و RSi. تم تجهيز المحرك سعة 1.6 لتر بـ VTEC ، وكانت القوة القصوى 160 حصان. جدير بالذكر أن المحرك عند السرعات المنخفضة يتميز باستجابة دواسة الوقود الجيدة ، وكفاءة استهلاك الوقود ، ومراعاة البيئة. بالمناسبة ، لا يزال يتم إنتاج هذا المحرك ، فقط في نسخة حديثة.

من الناحية الهيكلية ، تم تجهيز محرك DOHC بعمودين كامات وأربعة صمامات لكل أسطوانة. كل زوج من الصمامات مزود بثلاث حدبات ذات شكل خاص ، اثنان منها يعملان بسرعات منخفضة ومتوسطة ، والوسطى "متصل" بسرعات عالية.

تتصل الكاميرتان الخارجيتان مباشرة بالصمامات من خلال الروك ، بينما تعمل الكاميرا المركزية في وضع الخمول حتى الوصول إلى سرعة معينة.

إن الحدبات الجانبية ذات عمود الحدبات هي بيضاوية الشكل قياسية ، ولكنها توفر فقط كفاءة في استهلاك الوقود عند عدد دورات منخفضة في الدقيقة. عندما ترتفع السرعة ، يتم تنشيط الكامة الوسطى ، تحت تأثير ضغط الزيت ، وبسبب شكلها المستدير والأكبر ، فإنها تفتح الصمام في اللحظة المطلوبة وعلى ارتفاع أكبر. نتيجة لذلك ، يحدث ملء محسّن للأسطوانات ، ويتم توفير التطهير اللازم ، ويحترق خليط الوقود والهواء بأقصى قدر من الكفاءة.

نظام VTEC لمحرك السيارة

نظام SOHC VTEC

حقق تطبيق VTEC توقعات المهندسين اليابانيين ، وقرروا الاستمرار في تطوير الابتكار. أصبحت هذه المحركات الآن منافسة مباشرة للوحدات المزودة بتوربينات ، والأولى أبسط من الناحية الهيكلية وأرخص في التشغيل.

في عام 1991 ، تم تركيب VTEC أيضًا على محرك D15B مع نظام توزيع غاز SOHC ، وبسعة متواضعة تبلغ 1,5 لتر ، ينتج المحرك 130 حصانًا. يوفر تصميم وحدة الطاقة عمود كامات واحد. وفقًا لذلك ، تكون الكاميرات على نفس المحور.

لا يختلف مبدأ تشغيل التصميم المبسط كثيرًا عن الآخرين: فهو يستخدم أيضًا ثلاث حدبات لكل زوج من الصمامات ، ويعمل النظام فقط لصمامات السحب ، بينما تعمل صمامات العادم ، بغض النظر عن السرعة ، في الوضع الهندسي والزمني القياسي.

يتميز التصميم المبسط بمزايا تتمثل في أن هذا المحرك يكون أكثر إحكاما وأخف وزنا ، وهذا مهم للأداء الديناميكي للسيارة ولتخطيط السيارة ككل. 

نظام VTEC لمحرك السيارة

نظام I-VTEC

من المؤكد أنك تعرف سيارات مثل الجيل السابع والثامن من هوندا أكورد ، وكذلك سي آر في كروس أوفر المزودة بمحركات بنظام i-VTEC. في هذه الحالة ، يرمز الحرف "i" إلى كلمة "ذكي" ، أي "ذكي". بالمقارنة مع السلسلة السابقة ، هناك جيل جديد بفضل إدخال وظيفة إضافية VTC ، والتي تعمل باستمرار ، وتتحكم بشكل كامل في اللحظة التي تبدأ فيها الصمامات في الفتح.

هنا ، لا تفتح صمامات السحب فقط في وقت مبكر أو لاحقًا وبارتفاع معين ، ولكن يمكن أيضًا تدوير عمود الكامات بزاوية معينة بفضل صمولة التروس لنفس عمود الكامات. بشكل عام ، يزيل النظام "الانخفاضات" في عزم الدوران ، ويوفر تسارعًا جيدًا ، فضلاً عن استهلاك وقود معتدل.

نظام VTEC لمحرك السيارة

نظام SOHC VTEC-E

يركز الجيل القادم من "VTECH" على تحقيق أقصى قدر من الاقتصاد في استهلاك الوقود. لفهم تشغيل VTEC-E ، دعنا ننتقل إلى نظرية المحرك باستخدام دورة أوتو. لذلك ، يتم الحصول على خليط الهواء والوقود عن طريق خلط الهواء والبنزين في مشعب السحب أو مباشرة في الاسطوانة. من بين أمور أخرى ، هناك عامل مهم في كفاءة احتراق الخليط وهو تجانسه.

عند السرعات المنخفضة ، تكون درجة دخول الهواء منخفضة ، مما يعني أن خلط الوقود بالهواء غير فعال ، مما يعني أننا نتعامل مع تشغيل المحرك غير المستقر. لضمان التشغيل السلس لوحدة الطاقة ، يدخل خليط غني إلى الأسطوانات.

لا يحتوي نظام VTEC-E على كاميرات إضافية في التصميم ، لأنه يهدف حصريًا إلى الاقتصاد في استهلاك الوقود والامتثال للمعايير البيئية العالية. 

ومن السمات المميزة لـ VTEC-E أيضًا استخدام الكاميرات ذات الأشكال المختلفة ، أحدها شكل قياسي والثاني بيضاوي. وهكذا ، يفتح أحد صمامات الدخول في النطاق الطبيعي ، والصمام الثاني يفتح بصعوبة. من خلال أحد الصمامات ، يدخل خليط الوقود والهواء بالكامل ، بينما يعطي الصمام الثاني ، نظرًا لانخفاض معدل نقله ، تأثيرًا دائريًا ، مما يعني أن الخليط سيحترق بكفاءة كاملة. بعد 2500 دورة في الدقيقة ، يبدأ الصمام الثاني أيضًا في العمل ، مثل الصمام الأول ، عن طريق إغلاق الكامة بنفس الطريقة كما في الأنظمة الموضحة أعلاه.

بالمناسبة ، لا يهدف VTEC-E إلى الاقتصاد فحسب ، بل أيضًا بنسبة 6-10 ٪ أقوى من المحركات البسيطة في الغلاف الجوي ، نظرًا لمجموعة واسعة من عزم الدوران. لذلك ، لم تذهب سدى ، في وقت من الأوقات ، أصبحت VTEC منافسًا جادًا لمحركات الشحن التوربيني.

نظام VTEC لمحرك السيارة

نظام SOHC VTEC ثلاثي المراحل

الميزة المميزة للمرحلة الثلاث هي أن النظام يستهدف تشغيل VTEC بثلاثة أوضاع ، بكلمات بسيطة - قام المهندسون بدمج ثلاثة أجيال من VTEC في واحد. طرق التشغيل الثلاثة هي كما يلي:

  • عند السرعات المنخفضة للمحرك ، يتم نسخ تشغيل VTEC-E بالكامل ، حيث يتم فتح واحد فقط من الصمامين بالكامل ؛
  • بسرعة متوسطة ، صمامان يفتحان بالكامل ؛
  • عند الدورات العالية ، تعمل الكاميرا المركزية ، وتفتح الصمام إلى أقصى ارتفاع.

تم تصميم ملف لولبي إضافي للعمل بثلاثة أوضاع.

لقد ثبت أن مثل هذا المحرك ، بسرعة ثابتة تبلغ 60 كم / ساعة ، أظهر استهلاك وقود يبلغ 3.6 لتر لكل 100 كيلومتر.

استنادًا إلى وصف VTEC ، تم تصميم هذا النظام ليكون موثوقًا به ، حيث يتم استخدام القليل من الأجزاء المصاحبة في التصميم. من المهم أن نفهم أن الحفاظ على التشغيل الكامل لمثل هذا المحرك يجب أن ينطلق من الصيانة في الوقت المناسب ، وكذلك استخدام زيت المحرك مع لزوجة معينة وحزمة مضافة. أيضًا ، لا يشير بعض المالكين إلى أن VTEC لديها مرشحات شبكية خاصة بها ، والتي تعمل بشكل إضافي على حماية الملفات اللولبية والكاميرات من الزيت المتسخ ، ويجب تغيير هذه الشبكات كل 100 كيلومتر.

أسئلة وأجوبة:

ما هو جهاز i VTEC وكيف يعمل؟ إنه نظام إلكتروني يغير توقيت وارتفاع توقيت الصمام. إنه تعديل لنظام VTEC مشابه طورته شركة هوندا.

ما هي مميزات التصميم وكيف يعمل نظام VTEC؟ يتم دعم اثنين من الصمامات بواسطة ثلاث حدبات (وليس اثنتين). اعتمادًا على تصميم حزام التوقيت ، تتصل الكامات الخارجية بالصمامات من خلال أذرع التأرجح أو أذرع الضغط أو الدوافع. في مثل هذا النظام ، هناك طريقتان لتشغيل توقيت الصمام.

إضافة تعليق