AutoPlus

Albee

Technologia VTEC

VTEC, inaczej „Variable Valve Timing and Lift Electronic Control”, jest systemem odpowiedzialnym za elektroniczną kontrolę i zmianę czasu otwarcia i wzniosu zaworów. Efekty osiągane są dzięki zastosowaniu wałków rozrządu o dwóch różnych profilach.

W normalnym silniku czterosuwowym, zawory dolotowe i wydechowe uruchamiane są przez krzywki znajdujące się na wałku rozrządu. Zmieniając kształt krzywek, można regulować czas, moment otwarcia i wznios zaworów. Pojawia się tu także problem. Wiemy, ze mieszanka która wpływa do cylindrów ma fizycznie ograniczony czas jaki potrzebny jest jej na dostanie się do komory spalania. Dochodzimy więc do wniosku, że optymalne parametry wałka rozrządu bardzo różnią się dla poszczególnych zakresów obrotów. Wałek, który dobrze spisuje się w dolnym zakresie RPM, w wysokim zakresie obrotów nie będzie w stanie dostarczyć dostatecznej ilości mieszanki, a co za tym idzie, znacznie ograniczy dostępną moc i moment obrotowy. Natomiast wałki o profilu przystosowanym do wysokich obrotów, w niskim zakresie przyczynią się do braku stabilności obrotów i kłopotów z biegiem jałowym. Silnik idealny powinien mieć plynnie regulowane parametry zaworów w zależności od zakresu obrotów. Inżynierowie Hondy wypracowali rozwiązanie które częściowo rozwiązuje ten problem. Udało im się połączyć stabilne i przewidywalne zachowanie silnika przy wolnych obrotach i wysokie osiągi, gdy podniesiemy prędkość rotacji silnika.

Silnikami w których technologia VTEC spisuje się najlepiej są silniki DOHC (Dual Over Head Camshaft), w których do otwierania zaworów dolotowych i wydechowych używane są dwa odrębne wałki. W silnikach VTEC, przy niskim i średnim zakresie obrotów, w użyciu jest wałek zoptymalizowany pod katem zmniejszenia zużycia paliwa oraz uzyskania jak najwyższego momentu obrotowego. Natomiast gdy zaczynamy żyłować silnik na wyższych obrotach, do roboty bierze się wałek o bardziej agresywnym profilu, którego zadaniem jest wykrzesanie z jednostki napędowej jak najwyższej mocy. Zmiana wałków kontrolowana jest przez komputer, który zbiera dane na temat ciśnienia oleju, temperatury silnika, jego obrotów, prędkości pojazdu oraz pozycji przepustnicy. Na podstawie tych informacji „elektroniczny mózg” decyduje czy potrzebna jest nam poprawa osiągów. Moment ten nie jest stały, choć zmiana następuje zwykle w okolicy 5200 RPM. Moment w którym „ekonomiczny” wałek rozpoczyna swoja pracę następuje przy niższych obrotach, niż zmiana na wałek „agresywny” aby zagwarantować silnikowi stabilną pracę np. po zmianie biegu. W silnikach DOHC zmieniają się zarówno wałki odpowiadające za dolot i wydech. Sam moment zmiany wałków jest bardzo łatwy do zauważenia. Auto wyrywa do przodu, a silnik dość mocno zmienia swe brzmienie.

Kiedy system VTEC uzyskał dużą popularność, Honda podjęła decyzję o zastosowaniu go także w silnikach SOHC (Single Over Head Camshaft), w których zarówno zawory wydechowe jak i dolotowe sterowane są przy pomocy jednego, wspólnego wałka. Niestety. W przypadku silników SOHC system VTEC pozwala poprawić osiągi jedynie przy dolocie. Jest to spowodowane brakiem miejsca na umieszczenie pewnych części. Dodatkowo, środkowa krzywka nie może być używana jednocześnie przez wydech i dolot, siła rzeczy ograniczając działanie systemu.
I-VTEC (Intelligent – VTEC) jest kolejną generacją tej technologii. Pierwszy raz została zastosowana w 2001 roku. Technologia ta umożliwia płynną regulację profilu wałka dolotowego. Zmiany te dokonywane są przez sterowaną komputerową, a napędzaną przez olej zębatkę. Tak jak w przypadku standardowego VTECa, zmiany parametrów odbywają się w miarę wzrostu prędkości obrotowej silnika i mają na celu optymalizację osiągów i zużycia paliwa.

Istnieje także rodzaj technologii VTEC który ma na celu zmniejszenie zużycia paliwa. Przy niskich prędkościach obrotowych, używany jest tylko jeden z dwóch zaworów dolotowych. Do tego wałek pozwala mu otworzyć się w bardzo niewielkim stopniu. Skutkuje to znacznym zubożeniem mieszanki paliwowej. Gdy wzrosną obroty silnika i do jego zasilania potrzebne są oba zawory dolotowe, tak jak w standardowym silniku VTEC dokonuje się zmiana wałka rozrządu na taki, który umożliwia otwierania się obu zaworom.

Na koniec pragnę nadmienić, ze mój artykuł w żadnym wypadku nie powinien być traktowany jako praca profesjonalna. Napisałem go aby przybliżyć Wam sposób działania technologii VTEC, którą starałem się opisać w sposób jak najbardziej przejrzysty i łatwy do zrozumienia. Eksperci mogą narzekać na brak fachowej terminologii i pewne uproszczenia.

Proszę o komentarze.

Źródła: Wikipedia, własana wiedza.

[link widoczny dla zalogowanych]

Mr_Mar

Widzę, że pod moim bokiem rośnie mi konkurent! Razz

Napracowałeś się nad tym artykułem, zebrałeś w jednym miejscu dość sporo informacji. Bawo. jednak w zasadzie ten tematu, już opisywałem, choć nie tak bardzo szczegółowo. Vtec jest to przecież nic innego jak system zmiennych faz rozrządu. Jest to niewątpliwie pierwszy taki system na świecie, który pojawił się w Hondach w 1989 roku.

Albee

No, bez przesady. Razz

Gdzie mi tam do Ciebie.

Mr_Mar

Bliżej niż się Tobie wydaje... Smile

Pisz, jak najwięcej artykułów. Widzę już potencjalny "obiekt" do dyskusji, kłótni i awantur. Niestety praktycznie wszyscy użytkownicy na tym forum są bierni, na próby dyskusji. Może Ty będzie pierwszym! Smile

tomxx92

witam
mam pytanie jeśli chodzi o zmianę tych faz rozrządu- mianowicie jak to działa. Chodzi mi o wyjaśnienie na jakiej zasadzie działa ten system zmiany tych faz czy sie jakoś wałek przesuwa czy sie może jakaś "klapka" załącza i używana jest wtedy ta sportowa krzywka czy jak? (może jakieś zdjęcie z opisem ) z góry dziękuję.

Mr_Mar

Regulacja faz odbywa się za pomocą podciśnienia panującego w kolektorze ssącym. Kiedy silnik jest mocno obciązony, ciągnie ciężką przyczepę pod górę to wtedy zaczyna tam ponować dość spore podciśnienie, które za pomocą przewodu reguluje w urządzeniu położenia wałka, działa to podobnie do podciśnieniowego regulotora kąta wyprzedzenia zapłonu w apracie zapłonowym.

ARTS

Mr_Mar

Układ DOHC jak zauważyłeś jest znany dość długo, jednak ja miałem na myśli układ zmiennych faz rozrządu, który był pomysłem Hondy.

tomxx92

"istnieje także rodzaj technologii VTEC który ma na celu zmniejszenie zużycia paliwa. Przy niskich prędkościach obrotowych, używany jest tylko jeden z dwóch zaworów dolotowych. Do tego wałek pozwala mu otworzyć się w bardzo niewielkim stopniu. Skutkuje to znacznym zubożeniem mieszanki paliwowej."

moja uwage zwróciło to zdanie. Mianowicie czy to zubożenie mieszanki polega na tym że do komory spalania trafia mniej powietrza czy mieszanki paliwowo powietrznej??

Mr_Mar

Jeżeli mieszanka jest uboga to występuje w niej nadmiar powietrza i współczynnika labda jest powyżej 1, jeżeli mieszanka jest bogata występuje w niej nadmiar paliwa i lambda jest mniejsza od 1. Jeżeli silnik może pracować w trybie, o którym piszesz to zapewne komputer daje krótszy czas wtrysku.

tomxx92

no dobra, ale mi nie o to chodzi. W tym opisie zmiennych faz rozrządu który opisał Albee było takie zdanie że mieszanka może zostać zubożona dla większej ekonomiki no ale przecież silnik musi pracować cały czas na mieszance lambda równej 1. Takze jak silnik może pracować na ubogiej mieszance dla większej ekonomiki jazdy jeżeli ubogi skład mieszanki wpływa negatywnie na pracę silnika??--np. powoduje wyzszą temperature silnika

Mr_Mar

Istnieją silniki, które moga pracować na mieszance ubogiej, wtedy lambda może wynosić nawet 1,7. Np Toyota Carina E miała właśnie taki silnik. Wtedy problemem staje się, żeby ta mieszanka była tak rozłożona w cylindrze aby praca silnika była równa, ale jak widać na przykładzie Toyoty i Hondy inżynierowie już i to potrafią.

tomxx92

a to jest kwestia skonstruowania silnika potrafiącego pracować na ubogiej mieszance ( czyli w wysokich temperaturach bo jak wiemy uboga mieszanka powoduje wysoką temperature w silniku) czy może silnik może pracować na ubogiej mieszance dlatego ze poprzez zawór EGR czyli recyrkulacji spalin zostaje do silnika wprowadzaona większa ilość spalin które obniżają temperature spalania dlatego silnik może pracować na ubogiej mieszance??

czyli podsumowując jest to normalny silnik mogący pracować na ubogiej mieszance tylko dlatego że do silnika zostaje wprowadzona większa ilość spalin które obnizają wysoką temperaturę spowodowaną spalaniem ubogiej mieszanki??

kania_

Witam.
Jest to mój pierwszy post na tym forum.
Bardzo lubie motoryzacje i wydaje mi sie, że mieszacie wiele pojęć w tym temacie jak i w innych.
VTEC jest to nazwa systemu zmiennych faz rozrządu firmy HONDA
System ten opiera sie na przełączaniu popychacza pomiędzy krzywkami w obrębie jednego wałka, a nie miedzy wałkami)
Wbrew temu co piszecie VTEC nie jest pierwszysm tego typu systemem na świecie (jeśli chodzi o zmienne fazy rozrządu), pierwsza była Alfa Romeo w dwulitrowej wersji silnika modelu Spider 2.0 Veloce w 1981 roku potem dopiero Honda ze swoim VTEC'em, Bmw z VANOSEM

Co do przymykania części zaworów ma to głównie na celu polepszenie odparowania paliwa przy mniejszych prędkościach obrotowych slinika
(dokonuje sie to przez zwiekszenie predkosci przepływu w kanale i zwiększenie zawirowania mieszanki)

Systemy zmian faz rozrządu nie maja nic wspólnego z silnikami pracującumi ze zuborzoną mieszanką (w tych silnikach jest tyle problemów ze inzynierowie nie mogą sobie z nimi poradzic dlatego silniki GDI (Gasoline Direct Injection ) tak szybko znikneły z gamy Mitsubishi)

Mr_Mar

Owszem silniki GDI bardzo szybko zniknęły z gamy Mitsubischi. Ale zauważ, że Toyota bardzo długo stosowała silniki na zubożoną mieszankę i silniki te osiągały również bardzo duże przebiegi. Tak jak napisałem wcześniej rodzi to szereg problemów, które są głównie spowodowane faktem, że mieszanka taka musi być odpowiednio rozłożona, żeby można było zainicjować jej zapłon. Oczywiście nie jest to jedyny problem, jaki staje przed inżynierami, budującymi takie silniki.
Co do zmiennych faz rozrządu to byłem przekonany, że Honda była pierwsza. Co do zmiennych faz rozrządu i ubogiej mieszanki, to błędnie zrozumiałeś naszą wypowiedź. Kolega Tomxx napisał, że istnieją takie silniki, które mają zmienną reglację faz rozrządu oraz moga pracować na ubogiej mieszance, co być może jest prawdą. Ale nikt nie napisał, że system ten ma coś wspólnego ze zuborzeniem mieszanki.