Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель vtec на каких авто

Двигатели Honda ZC: характеристики, возможности использования, преимущества

В начале обзора двигателей Honda серией ZC стоит отметить, что их не следует выделять как самостоятельную серию, поскольку, по сути, они относятся к линейке D-моторов. Данные агрегаты имеют максимальное сходство по своим конструктивным особенностям. На территории страны производителя (в Японии) этот тип двигателей получил собственное обозначение, несмотря на то, что во всем остальном мире он так и остался D-серией, к наименованию которой просто были добавлены еще буква и цифра.

По мнению специалистов, моторы ZC, как и все D-агрегаты, стали одними из самых надежных в истории компании Honda. Ниже приведен краткий обзор их характеристик, применимости, особенностей эксплуатации и возможностей для тюнинга.

Характеристики двухкарбюраторной версии мотора ZC

Уникальная разработка Honda – четырехцилиндровый бензиновый двигатель с поперечным вариантом установки. Мотор оснащен 16 клапанами, имеет привод ГРМ ременного типа. По количеству распределительных валов может быть как одновальным (предусмотрено оснащение системой VTEC, в некоторых комплектациях – VTEC-E), так и двухвальным (наличие VTEC не предусмотрено). Направление вращения – против часовой стрелки. Система отключения цилиндров VCM (для экономии топлива) отсутствует.

Для таких моторов рекомендуется применять бензин типа Regular (A-92) или Premium (A-95). Для самых распространенных автомобилей используются 16-клапанные двигатели ZC, обладающие следующими параметрами:

  • при мощности 105/6300 л.с./об.мин крутящий момент составляет 138/4500 Нм/об.мин (с двумя карбюраторами, например, Integra DB6);
  • при мощности 120/6400 л.с./об.мин крутящий момент составляет 147/5000 Нм/об.мин (с инжектором, например Integra DB6);
  • при мощности 130/6000 л.с./об.мин крутящий момент составляет 148/5200 Нм/об.мин (с инжектором, VTEC-системой, например, Domani MA4);
  • при мощности 130/6800 л.с./об.мин крутящий момент составляет 147/5700 Нм/об.мин (с инжектором, двумя распредвалами, без VTEC-системы, например, CRX EF7).

Двигатели ZC применимы для Civic, Domani, Ingtegra, CRX и других моделей автомобилей.

Общее описание

В отличие от традиционного D-мотора, использующегося только на территории Японии, версия ZC может быть двухвальной. Это ее главное преимущество по отношению к классическому двигателю, выпускавшемуся для внутреннего японского рынка. При этом раньше ZC-мотор, несмотря на «родственность», мог оснащаться двумя распределительными валами, но не имел возможности установки системы VTEC. Такой бонус был доступен только для одновальных двигателей.

Стоит отметить, что за пределами Японии моторы ZC не распространялись, точнее, они были, но не имели соответствующей буквенной маркировки. Обозначение D-серии использовалось для двигателей как с одним валом, так и с двумя. По этой причине агрегаты получали необычную маркировку, например, D16A1, D16A3, D16A8, D16A9, D16Z5. Все эти двигатели оснащались двумя валами и относились к D-серии, а на внутреннем рынке Японии их называли ZC-моторами.

По мнению специалистов, оба варианта агрегатов имеют практически идеальную конструкцию. При этом некоторые различия в настройках между D-серией и двигателями ZC практически не влияют на их общие характеристики.

В целом, рядную четверку, которая вращается против часовой стрелки, имеет ременной привод и устанавливается в подкапотном пространстве поперечно, эксперты называют простой и экономичной. Мотор отличается хорошими показателями мощности и крутящего момента, как это можно увидеть в указанных выше характеристиках. Двигатели серии ZC устанавливались на многие автомобили как замена более дорогих и мощных версий. Например, наряду с B-серией такой агрегат мог помещаться под капотом CRX – одной из самых ярких моделей Honda, выпускавшихся в 1990-х годах. Такая тенденция прослеживалась на протяжении всего периода выпуска автомобилей Integra, имеющих кузова DA-, DB-, DC1. Версия ZC ничем не уступает моторам D-серии, порой давая возможность автомобилю разгоняться лучше, чем аналогичные двигатели иных производителей, но всегда находясь при этом «в тени» именитых конкурентов.

Средние показатели расхода топлива ZC-двигателей был таким же, как и у D-серии. При условии правильной эксплуатации и обслуживания такой мотор потреблял примерно 8-10 л в городском режиме, что зависело от массы самого автомобиля.

О надежности, ремонтопригодности и техобслуживании

Моторы ZC унаследовали все основные технические особенности D-серии. Прежде всего, это чрезвычайная надежность и износостойкость. Как показала практика, двигатели ZC были способны пережить эксплуатацию даже при отсутствии масла и антифриза, с бензином сомнительного качества и со свечами, которые меняли около 15 лет назад еще в самой Японии. Сложно представить более надежные моторы.

Стоимость запасных деталей для проведения полного ремонта ZC, как и для двигателей D-серии, редко превышала сумму в $200-250 (для одновальной версии) и $300-350 (для двухвальной). Специалисты также отметили отличную ремонтопригодность мотора, который при желании можно разобрать и собрать, даже обладая минимальными знаниями.

Стоит добавить, что к ZC-двигателям неприменимо понятие «тонкости обслуживания». Такие моторы способны работать практически на любом масле и бензине. Агрегаты приятно удивляют своей выносливостью. Если в двигателе ZC осталась хотя бы минимальная компрессия, даже с четырьмя старыми разными свечами агрегат заведется при температуре до -20 °C. Такая «неприхотливость» вызывает уважение.

Возможности для тюнинга

Благодаря большому запасу прочности над ZC-мотором можно экспериментировать в плане установки турбины. По мнению специалистов, целесообразно поменять ZC на B-серию, отличающуюся большей технологичностью. Сам монтаж турбины отличается достаточной сложностью: рекомендуется усиление конструкции, критична грамотная настройка. При этом в случае с установкой B-серии «стоковые» параметры приятно удивляют уже сразу в начале работ.

Некоторые выводы

ZC, как и всю серию D, многие специалисты назвали одними из лучших гражданских моторов, когда-либо выпускавшихся компанией Honda. Повторившись, отметим, что особого внимания удостоились одновальные двигатели. Если предположить, что двухвальные ZC-моторы оснастили VTEC-системой, то такие агрегаты вполне могли бы составить конкуренцию B-серии.

5 лучших моторов для тюнинга всех времен

Настоящие автофаны знают — лучшие моторы не те, что выигрывают награды вроде «Двигатель года», а те, что лучше всего поддаются доводке. В наше время совершенно не обязательно покупать Porsche, чтобы иметь под капотом 500 сил. Хотите больше? Это можно устроить, не прибегая к покупке Bugatti Veyron, тем более, что все самые доступные и распространенные для тюнинга агрегаты давно известны и не стоят космических денег.

Honda B-Series

Начиная с 90-х годов, моторы B16 и B18 в различных модификациях считаются самыми надежными в истории Honda. Компактные 4-цилиндровые движки могли выдавать большую мощность без всяких турбонаддувов и крутиться почти до 9 тысяч оборотов! К примеру, 1,6-литровый мотор, который в середине 90-х ставили на хэтчбек Civic и купе Integra, выдавал целых 168 сил! А его заряженная модификация для версии Type R и вовсе могла похвастаться отдачей в 187 «лошадок». При этом, 1,6-литровый мотор был лишен фирменной системы VTEC, которая задействовала на высоких оборотах дополнительные клапаны в ГБЦ. А вот «старший брат» B18C стал настоящим ураганом — опять же без всяких турбин 1,8-литровый мотор мог выжать 200 «лошадей», что было более чем достаточно для легких и отлично рулящихся спорткаров Honda.

Subaru EJ20

Знаменитый оппозит Subaru, выпускавшийся до 2005 года, оказался даже надежнее, чем его преемник EJ25. Более толстые стенки цилиндров и иная рубашка охлаждения позволяла ему легче переносить повышение мощности, которого с EJ20 весьма легко добиться. В атмосферном варианте мотор развивал невыдающиеся 150 лошадиных сил, зато в комплекте с одной турбиной 2-литровый движок мог порадовать владельца 260–300 «конями». Этот агрегат ставился практически на все автомобили Subaru, включая все версии Impreza и заряженные японские комплектации Legacy. Мотор имел множество модификаций, которые, однако, славились своей надежностью и неприхотливостью. А для версии STI движок и вовсе с завода оснастили кованными поршнями, хотя в индексе агрегата это никак не отражалось.

Nissan RB26DETT

Любители «Форсажа» уже нервно потирают ладошки в предвкушении характеристик этого мотора. Он из совершенно другой лиги, нежели первые две строчки нашего рейтинга, которым только снится 1000 л.с. Рядная «шестерка» от Nissan выпускалась в объемах 2, 2,5 и 2,6 литра, однако наибольшую известность получил мотор RB26DETT c двумя турбинами от Nissan Skyline GT-R R34. Согласно японскому законодательству, выпускать автомобили мощнее 280 лошадиных сил на внутренний рынок просто запрещено. Поэтому формально Skyline имел по паспорту именно такую мощность. В реальности же замеры показывали порядка 320 «коней», а небольшой чип-тюнинг с легкостью превращал эту цифру в 600. 1000 сил также доступна с небольшой переделкой поршневой группы под кованные детали.

Toyota 2JZ-GTE

Главный противник ниссановского мотора во всех гоночных разборках и, пожалуй, самый тюнингуемый в мире мотор. Также, как и его соперник, формально выдавал 280 «лошадей», но в реальности легко раздувается до 700. 3-литровый мотор на 6 цилиндров с одной турбиной ставился практически во все мощные Toyota, от заряженных Mark2 и Chaser до купе Supra и некоторых моделей Lexus. Конструкция мотора такова, что слабыми местами движка можно назвать только привод ГРМ ремнем, шкив коленвала и прокладку масялного насоса. Чугунный блок с легко держит мощность до 2 тысяч лошадиных сил, а ГРМ, масляный насос и система охлаждения рассчитаны на тысячу «коней». Это делает 2JZ один из самых любимых моторов в дрифтинге, дрэг-рейсинге и уличных гонках.

General Motors LS-Series

На вершине нашего рейтинга самый компактный и надежный V8 в мире из Америки. Этот мотор вместе с коробкой передач весит всего 240 килограммов отличается нереальной надежностью. А все благодаря своей гениальной конструкции с минимумом наворотов — все навесное уже установлено на моторе, а все самые уязвимые составляющие усилены с завода. Самое популярное поколение движка LS3 при объеме в 5,7 литра выдает 525 лошадиных сил без всяких усилий. Нижневальная система и множество готовых комплектов под тюнинг и установку компрессора позволяют с минимумом затрат выжимать из этого «малыша» по 1,5 тысячи «лошадок». Самые мощные версии мотора ставились на Corvette, а также засветились в огромном количестве дрифт-каров по всему миру. К тому же, это единственный мотор, который до сих пор можно купить отдельно новым из коробки и поставить в любое авто.

Двигатель vtec на каких авто

VTEC (англ. Variable valve Timing and lift Electronic Control ) — электронная система изменения времени и хода клапанов. Используется в двигателях внутреннего сгорания фирмы Honda. Система позволяет эффективно управлять наполнением топливно-воздушной смесью камер сгорания. Изначально создавалась для условий атмосферного давления, но позже стала применяться и в двигателях с наддувом. На низких оборотах двигателя система обеспечивает экономичный режим работы, на средних — максимальный крутящий момент, на максимальных оборотах — максимальную мощность.

Реализация VTEC разнообразна, поэтому это не одна технология, а целое «семейство» систем управляемого газораспределения фирмы Honda.

Содержание

  • 1 Введение в VTEC
  • 2 DOHC VTEC (1989-2001)
  • 3 SOHC VTEC (1991-2001)
  • 4 SOHC VTEC-E (Economy или Effective; 1991-2001)
  • 5 3-stage SOHC VTEC (3-стадийный SOHC VTEC; 1995-2001)
  • 6 i-VTEC (с 2001)
    • 6.1 K-серия
    • 6.2 R-серия
    • 6.3 J-серия
  • 7 i-VTEC и VCM (Variable Cylinder Management)
  • 8 i-VTEC I (Injection)
  • 9 AVTEC (Advanced VTEC)
  • 10 VTEC Turbo
  • 11 VTEC в мотоциклах
  • 12 См. также
  • 13 Ссылки

Введение в VTEC [ править | править код ]

В обычном четырёхтактном двигателе внутреннего сгорания впускные и выпускные клапаны управляются кулачками распредвала. Форма этих кулачков определяет момент начала открытия, ход и конец открытия клапана относительно процесса работы двигателя. Ход определяет высоту открытия клапана, а продолжительность открытия отвечает на вопрос «как долго клапан был открыт». Из-за различного поведения топливо-воздушной смеси и отработанных газов в цилиндре до и после зажигания на разных оборотах двигателя, требуются различные настройки работы клапанов. Так, оптимальное соотношение момента, хода и продолжительности открытия клапана на низких оборотах, выльются в недостаточное наполнение цилиндров на высоких оборотах, что сильно уменьшит выходную мощность. И наоборот, оптимальные настройки для высоких оборотов приведут к неустойчивой работе на холостом ходу. В идеале двигатель должен уметь изменять эти установки в широких пределах, подстраиваясь под ситуацию.

На практике спроектировать и создать такой двигатель достаточно трудоёмко и нерентабельно. Предпринимались попытки использования соленоидов вместо обычных подпружиненных кулачков, но такие схемы не дошли до массового производства по причине дороговизны и сложности в исполнении.

Honda VTEC — это попытка совмещения производительности двигателя на высоких оборотах с экономичностью и стабильностью на низких.

Кроме того, в Японии существуют налоги на объём двигателя, заставляя производителей выпускать высокопроизводительные двигатели с относительно маленьким рабочим объёмом. В спортивных машинах, таких как Toyota Supra и Nissan 300ZX, мощность достигается турбонаддувом, Mazda RX-7 и RX-8 используют высокооборотистый роторный двигатель. VTEC — это ещё один подход к созданию мощного малообъёмного двигателя.

DOHC VTEC (1989-2001) [ править | править код ]

Первоначально VTEC был реализован в конце 1980-х на двигателе с двумя распределительными валами (DOHC) и был самой мощной версией до 2001 года. Это был легендарный для своего времени B16A. На каждом распределительном вале для каждого цилиндра вместо обычных 2-х кулачков были сделаны 3. Два крайних задавали ход клапанов в обычном режиме, тогда как средний кулачок имел профиль под высокие обороты. Механизм клапанов был устроен так, что с помощью давления моторного масла, подаваемого через электронно-управляемый клапан, выдвигались особые штифты, которые обеспечивали привод клапанов от центрального «мощностного» кулачка, вместо стандартных. Система VTEC имела также свой датчик давления масла, по которому компьютер определял момент реального подключения и отключения штифтов, и выбирал соответствующие карты впрыска и угла зажигания. Таким образом, по команде компьютера, при соблюдении ряда условий, мотор мог получать больше рабочей смеси и развивать большие обороты, выдавая больше мощности. У мотора после 5000 об.мин. наступало как бы «второе дыхание». Для конца 1980-х — начала 1990-х годов, двигатель объёмом 1,6л, выдающий 160-180 л.с. на атмосферном давлении, имеющий довольно простую и надежную конструкцию с высоким запасом прочности, был весьма прогрессивен.

SOHC VTEC (1991-2001) [ править | править код ]

С ростом популярности и рыночного успеха VTEC, Honda выпустила упрощенную версию VTEC — SOHC VTEC. Поскольку в SOHC двигателях используется один, общий распредвал для впускных и выпускных клапанов, VTEC работает только на впускных клапанах. Причина лежит в свечах зажигания, которые расположены между двумя выпускными клапанами, делая затруднённым размещение центрального профиля выпускных кулачков. Это ограничение было снято лишь в 2009 году, когда появились двигатели V-6 J37A2 / J37A4 для Acura RL / TL, имеющие один распредвал в каждой из двух ГБЦ, но при этом SOHC VTEC, оперирующий как впускными, так и выпускными клапанами. Для этого используются 6 кулачков и 6 коромысел для каждого цилиндра.

SOHC VTEC-E (Economy или Effective; 1991-2001) [ править | править код ]

Следующая версия SOHC VTEC, VTEC-E, была разработана не для повышения производительности на высоких оборотах, а для повышения экономии топлива на низких оборотах или же просто низкой нагрузке на мотор. Функционировала только для впускных клапанов. Для этого, воздействие на клапаны осуществлялось не напрямую от кулачков распредвала, а через посредников — рокеры, или коромысла, которыми VTEC-E может управлять с помощью подачи давления масла на специальные соединительные штифты. На низких оборотах каждый впускной клапан открывался с помощью персонального кулачка распредвала. При этом полноценно открывался только один впускной клапан из двух, в то время как второй открывался незначительно и на меньшее время, создавая совместно с первым сильные завихрения вокруг зоны свечи. Это позволяло использовать обеднённую смесь, добиваясь стабильности воспламенения с помощью достаточно богатой смеси у свечи, одновременно при этом бедной у краёв цилиндра, что вместе с EGR в целом позволяло экономить топливо. При высоких оборотах (не менее 2500) и повышенной нагрузке ЭБУ включал клапан VTEC, и тем самым включался в работу общий для обоих клапанов специальный кулачок, третий, с агрессивным профилем, и оба клапана начинали открываться одинаково в мощностном режиме. Либо же, в более ранних версиях VTEC-E, особого высокопроизводительного кулачка не было — второй клапан просто начинал работать по профилю первого, который мог быть как обычным, так и агрессивным. Однако, мощностный режим VTEC-E скорее похож на обычный для классического двигателя без системы VTEC. Поэтому соотношение мощности и объёма двигателей с VTEC-E примерно соответствовало обычным моторам, при этом давая выигрыш в экономии топлива при умеренном стиле езды.

3-stage SOHC VTEC (3-стадийный SOHC VTEC; 1995-2001) [ править | править код ]

Также, Honda представила на некоторых рынках 3-stage SOHC VTEC. Эта система является комбинацией SOHC VTEC и SOHC VTEC-E. На низких оборотах работает только один клапан (как в VTEC-E), на средних оба клапана по профилю одного из них (как в ранних VTEC-E; для активации этого режима срабатывал первый соленоид VTEC), а на высоких оборотах в действие вступают высокопроизводительные кулачки (как на обычном VTEC; для активации срабатывал второй соленоид VTEC). Таким образом сочетается экономичность и мощность, по сравнению с предыдущими версиями, но возрастает сложность и стоимость мотора.

i-VTEC (с 2001) [ править | править код ]

i-VTEC (‘i’ означает интеллектуальный (англ. intelligent )) дополнительно представил непрерывно изменяемые фазы газораспределения (VTC — Variable Timing Control) на распредвале впускных клапанов в системе DOHC VTEC.

K-серия [ править | править код ]

Технология i-VTEC впервые применялась на четырёхцилиндровых двигателях серии К в 2001 году (в 2002 в США). Подъём и продолжительность открытия клапанов по-прежнему управлялся разными фиксированными профилями кулачков, но впускной распредвал получил способность произвольно смещать угол начала хода клапанов от 25 до 50 градусов (в зависимости от двигателя). Для этого шестерня распредвала сделана не цельной деталью, а гидравлическим механизмом. Фазы управляются компьютером, используя давление масла внутри механизма шкива. Регулирование фаз зависит от оборотов и нагрузки двигателя, и фазы могут варьироваться от отсутствия опережения на холостом ходу — до максимального опережения под полным газом и низкими оборотами. Как следствие, увеличивается момент на низких и средних оборотах. Важной способностью такой системы является т.н. «перекрытие клапанов», когда впускные и выпускные клапаны оказываются одновременно открыты для лучшей вентиляции. Кроме поднятия мощности на высоких оборотах, это даёт возможность использовать рециркуляцию выхлопных газов без традиционно применяемого особого клапана EGR.

Для моторов серии К существуют две разновидности i-VTEC:

Первая использует оба распределительных вала и создана для мощных моторов, таких как в RSX Type-S, TSX, Odyssey Absolute. Имеет повышенную степень сжатия.

Вторая использует лишь впускной вал по принципу, аналогичному SOHC VTEC-E, и предназначена для экономичных моторов, таких как в CR-V, Odyssey или Accord. То есть, по сути является VTEC-E, но со вторым распредвалом без VTEC и наличием VTC на впускном валу. Работает на бензине марки Regular.

Оба мотора можно легко различить по выдаваемой мощности: производительные системы выдают до 206 л. с., а экономичные моторы не превышают 173 л. с.

R-серия [ править | править код ]

Эта серия моторов стоит особняком от остальных VTEC-моторов. Двигатель одновальный (SOHC i-VTEC), имеет классически для VTEC 3 впускных кулачка на цилиндр, но два из них «большие» и один «маленький». Большие кулачки управляют своими клапанами постоянно, маленький же может включаться в работу системой i-VTEC от низких до средних оборотов, а не на высоких как обычно для VTEC-систем. Предназначен он для того чтобы временно приоткрывать один из впускных клапанов во время такта сжатия, на манер цикла Аткинсона (Миллера), что снижает насосные потери и позволяет эффективнее проводить рабочий такт. Данное решение позволяет иметь выгоды от топливной экономичности цикла Аткинсона, без существенного усложнения мотора и потери динамических характеристик.

J-серия [ править | править код ]

В дальнейшем, i-VTEC появился и на некоторых одновальных V-6 двигателях Honda.

i-VTEC и VCM (Variable Cylinder Management) [ править | править код ]

В 2003 Honda представила новый V-6 двигатель с системой SOHC i-VTEC и системой отключения части цилиндров VCM. Система может по команде ЭБУ отключать 3 цилиндра (позже и 2), добиваясь снижения расхода топлива в режиме низких оборотов и нагрузок. Потребление топлива при этом чуть превышает соответствующие показатели 4-цилиндровых моторов.

Также, эта технология применена на 4-цилиндровом двигателе объёмом 1.3 л., устанавливаемом на Honda Civic Hybrid.

i-VTEC I (Injection) [ править | править код ]

Впервые применена на Honda Stream в 2004 году на 2-литровом двигателе типа DOHC. Является разновидностью i-VTEC для прямого (непосредственного) впрыска топлива. Отличается возможностью работы на особенно бедной смеси до 65:1, что даёт отличную топливную экономичность.

AVTEC (Advanced VTEC) [ править | править код ]

Компанией Honda запатентована версия VTEC с непрерывно изменяемыми временем и ходом клапанов, а также фазами открытия. До этого время и ход клапана в системах VTEC жестко задавалось профилем кулачков распредвала. Однако, воплощения в серийных автомобильных двигателях эта технология пока не получила (актуально на 2016 год).

VTEC Turbo [ править | править код ]

Сочетание системы VTEC, непосредственного впрыска и турбокомпрессора. Представлено в 2013 году как часть новой технологической линейки Earth Dreams Technology. Применяется на двигателях небольшого объёма, от 1 до 2 литров.

Компания Honda традиционно почти не использовала турбонаддув, идя по пути совершенствования атмосферных двигателей с помощью VTEC. В данной технологии соединились не только VTEC и турбонаддув, но и также редкий для Honda непосредственный впрыск топлива.

VTEC в мотоциклах [ править | править код ]

Еще в 1999 году Honda представила на рынке Японии CB400SF Super Four HYPER VTEC. С 2002 года модель VFR800 представила VTEC по всему миру. Система VTEC работает похоже на VTEC-E — полноценно открывается только один из клапанов, либо все вместе.

О компании

Статьи

VTEC: изящное решение без потери мощности

Изящное решение без потери мощности

Аббревиатура VTEC полностью расшифровывается следующим образом — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. В переводе на русский язык означает «электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов» или, если говорить языком специалистов, электронная система регулировки фаз газораспределения. Этот механизм предназначен для того, чтобы оптимизировать прохождение воздушно-топливной смеси в камеры сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию, накопленную в топливе, в тепловую. Такое преобразование происходит во время сгорания горючей смеси. При этом возрастает температура и давление в цилиндре. Под давлением поршни двигателя опускаются вниз и, толкая коленчатый вал, приводят его в движение. Так химическая энергия преобразуется в механическое движение. Механическая сила определяется величиной крутящего момента. Способность двигателя поддерживать некоторую величину крутящего момента при некотором числе оборотов в минуту определяется как мощность. Мощность определяет, какую работу может производить двигатель. Весь процесс, осуществляемый двигателем внутреннего сгорания, не эффективен на 100%. На самом деле всего около 30% энергии, содержащейся в топливе, преобразуются в механическую энергию.

Теоретическая физика говорит о том, что при данном КПД для достижения высокой отдачи от мотора необходимо использовать больше топлива: в результате существенно возрастет мощность. Очевидно, что в этом случае нужно использовать двигатель с огромным рабочим объемом и поступиться принципами экономичности. Другой метод диктует необходимость предварительно сжимать топливную смесь посредством турбины и затем сжигать ее в цилиндрах небольшого размера. Однако и в этом случае расход топлива будет пугающим. В свое время концерн Honda пошел по иному пути, начав исследования с целью оптимизации работы двигателя внутреннего сгорания. В результате появилась технология VTEC, наделяющая мотор отменной экономичностью на низких оборотах и высокой мощностью при его «раскручивании».

Два алгоритма

Если сравнить скоростные характеристики различных двигателей, то нетрудно заметить, что у одних максимум крутящего момента достигается на низких оборотах (в диапазоне 1800-3000 об/мин), у других — на более высоких (в диапазоне 3000-4500 об/мин). Оказывается, есть зависимость между тем, каким образом на распределительном валу установлены кулачки, открывающие клапаны, и тем, какую мощность развивает мотор на различных оборотах коленчатого вала. Чтобы понять, чем это вызвано, представьте себе двигатель, работающий крайне медленно. Например, при 10-20 оборотах в минуту рабочий цикл в одном цилиндре занимает 1 секунду. При опускании поршня впускной клапан открывается, позволяя горючей смеси наполнить цилиндр, и закрывается, когда поршень достигает нижней мертвой точки. После завершения цикла сгорания поршень начнет движение вверх. При этом откроется выпускной клапан, позволив отработавшим газам покинуть рабочий объем цилиндра и закроется, когда поршень достигнет верхней мертвой точки. Такой алгоритм был бы идеален, если бы мотор работал на минимуме оборотов. Однако в реальной жизни двигатель куда энергичней.

С ростом ритма работы мотора описанный алгоритм просто не выдерживает критики. Если число оборотов коленвала достигает 4000 в минуту, клапаны открываются и закрываются 2000 раз ежеминутно, или 30-40 раз каждую секунду. На такой скорости поршню чрезвычайно сложно всосать в цилиндр необходимый объем горючей смеси. То есть в результате впускного сопротивления возникают насосные потери, и это главная причина, по которой уменьшается эффективность работы двигателя. Для облегчения участи мотора при работе на больших оборотах приходится, например, шире открывать впускной клапан. Разумеется, это упрощенное описание работы, но оно дает общее представление. Однако на малых оборотах такой алгоритм не годится: настройка распредвала «на скорость» лишь увеличит расход топлива. Следовательно, для лучшей эффективности нужно сочетать оба алгоритма работы, которые воплощены в механизме VTEC.

Появившись в 1989 году, система VTEC дважды модернизировалась, и сегодня мы имеем дело с ее третьей серией. Система VTEC использует возможности электроники и механики и позволяет двигателю эффективно распоряжаться возможностями сразу двух распредвалов, или, в упрощенных версиях, одного. Контролируя число оборотов и диапазоны работы силового агрегата, его компьютер может активизировать дополнительные кулачки с тем, чтобы подобрать наилучший режим работы.

В 1989 году на внутренний японский рынок поступили две модификации Honda Integra — RSi и XSi, использовавшие первый двигатель с системой DOHC VTEC. Ее силовой агрегат модели B16A при объеме 1,6 литра достигал мощности в 160 л.с., но при этом отличался хорошей тягой на низах, топливной экономичностью и экологической чистотой. Поклонники марки Honda до сих пор помнят и ценят этот великолепный мотор, тем более что его многократно усовершенствованный вариант и по сей день используется на моделях Civic.

Двигатель с системой DOHC VTEC имеет два pаспpедвала (один для впускных, другой для выпускных клапанов) и 4 клапана на цилиндр. Для каждой пары клапанов предусмотрена особая конструкция — группа из трех кулачков. Следовательно, если мы имеем дело с 4-цилиндровым 16-клапанным мотором с двумя распредвалами, то таких групп будет 8. Каждая группа занимается отдельной парой клапанов. Два кулачка расположены на внешних сторонах группы и отвечают за действие клапанов на низких оборотах, а средний подключается на высоких оборотах. Внешние кулачки непосредственно контактируют с клапанами: опускают их при помощи коромысел (рокеров). Отдельный средний кулачок до поры до времени вращается и вхолостую нажимает на свое коромысло, которое активируется при достижении определенного высокого числа оборотов коленвала. В дальнейшем эта центральная часть отвечает за открытие и закрытие клапанов, хотя и действует как специальный промежуточный механизм.

Когда двигатель работает на малом ходу, пары впускных и выпускных клапанов открываются соответствующими кулачками. Их форма, как и у большинства аналогичных моторов, выполнена в виде эллипса. Однако эти кулачки способны обеспечивать лишь экономичный режим работы двигателя и только на малых оборотах. При достижении высокой скорости вращения распредвала задействуется специальный механизм. «Незанятый» до этого работой средний кулачок вращался и без какого-либо эффекта нажимал на среднее коромысло, никак не связанное с клапанами. Однако во всех трех коромыслах предусмотрены отверстия, в которые под высоким давлением масла загоняется металлический пруток. Таким образом, группа жестко фиксируется и в дальнейшем работает как одно целое. Тут в работу вступает отдыхавший до этого средний кулачок. Он имеет более продолговатую форму и поэтому при его нажатии все три коромысла, а значит и клапана, опускаются гораздо ниже и на больший промежуток времени остаются открытыми. В этом случае двигатель может «дышать» свободнее, развивать и поддерживать высокий крутящий момент и хорошую мощность.


После успеха системы DOHC VTEC компания Honda с еще большим рвением подошла к развитию и использованию своей новации. Моторы с VTEC проявили себя как надежные и экономичные, стали реальной альтернативой увеличению рабочего объема или использованию турбин. Поэтому несколько позднее была представлена система SOHC VTEC. Подобно своему «коллеге» DOHC новинка также предназначалась для оптимизации работы двигателя в разных режимах. Но из-за простоты своей конструкции и более скромных показателей мощности двигатели с SOHC VTEC выпускались меньшими объемами. Одним из первых двигателей, использующих упрощенную систему, стал обновленный агрегат D15B, выдававший 130 л.с. при объеме в 1,5 л. Этот мотор с 1991 устанавливался года на Honda Civic.

В моторе SOHC предусмотрен один-единственный распредвал на весь блок цилиндров. Поэтому кулачки впускных и выпускных клапанов располагаются на одной оси. Однако здесь также предусмотрены группы-тройки, в каждой из которых есть один специальный центральный кулачок. Простота конструкции заключается в том, что в двух режимах — для низких и для высоких оборотов — могут работать только впускные клапана. Промежуточный механизм с дополнительным кулачком и коромыслом также как и в случае с DOHC VTEC перехватывает на себя открытие и закрытие впускных клапанов, в то время как выпускные всегда работают в постоянном режиме.

Может создаться впечатление, что SOHC VTEC в чем-то хуже, чем DOHC VTEC. Однако это не так: эта система имеет ряд преимуществ, среди которых простота конструкции, компактность двигателя за счет его незначительной ширины, меньший вес. Кроме того SOHC VTEC возможно вполне легко использовать на двигателях пpедыдущего поколения, тем самым модернизируя их. В итоге силовые агрегаты с SOHC VTEC достигают тех же результатов, пусть и не столь ярких и удивительных.

Если назначение описанных выше систем VTEC состоит в сочетании максимальной мощности на предельных оборотах и довольно уверенной, но экономичной работе на «низах», то VTEC-E призвана помочь двигателю в достижении предельной экономии.

Но прежде чем рассмотреть очередное изобретение Honda необходимо разобраться с теорией. Известно, что топливо предварительно смешивается с воздухом и затем воспламеняется в цилиндрах (есть еще иной вариант — непосредственный впрыск, при котором воздух и топливо поступают в цилиндры отдельно). На мощность двигателя также влияет и то, насколько однородна такая смесь. Дело в том, что на малых оборотах невысокая скорость потока при всасывании препятствует смешению топлива и воздуха. В результате на холостом ходу двигатель может работать неуверенно. Чтобы предотвратить это, в цилиндры поступает обогащенная топливом смесь, что сказывается на экономичности. Система VTEC-E способна обеспечить уверенную работу двигателя на малых оборотах на обедненной топливом горючей смеси. При этом также достигается существенная экономия. В отличие от других механизмов, в системе VTEC-E нет никаких дополнительных кулачков. Так как эта технология нацелена на снижение потребления топлива на малых оборотах, то и затрагивает она действие впускных клапанов. VTEC-E применяется только в SOHC-двигателях (с одним распредвалом) с четырьмя клапанами на цилиндp из-за его «склонности» к низкому расходу топлива.

В отличие от других VTEC-моторов, где кулачки имеют приблизительно одинаковый профиль, в силовых агрегатах с VTEC-E используются две конфигурации. Таким образом, впускные клапана приводятся в движение кулачками различной формы. Профиль одного из них имеет традиционную форму, а другой практически круглый — слегка овальный. Поэтому один из клапанов опускается в нормальном режиме, а другой едва приоткрывается. Горючая смесь проходит через нормальный клапан легко, а через приоткрытый — весьма скудно. Из-за несимметричности потоков поступающей смеси в цилиндре возникают причудливые завихpения, в которых воздух и топливо смешиваются должным образом. В результате двигатель может pаботать на бедной смеси. С увеличением оборотов концентрация топлива растет, но режим, при котором реально работает лишь один клапан, становится помехой. Поэтому, приблизительно при достижении 2500 об/мин коромысла замыкаются и приводятся в движение нормальным кулачком. Замыкание происходит точно так же как и в других системах VTEC.

Систему VTEC-E часто незаслуженно считают изобретением, нацеленным исключительно на экономию. Тем не менее, по сравнению с простыми моторами, агрегаты с таким механизмом не только экономичнее, но и мощнее. За экономию отвечает первый режим, в котором работает один клапан, а за показатели мощности — «чистокровный» VTEC, подразумевающий широкое открытие впускных клапанов. Если сравнить два аналогичных мотора, один из которых оборудован механизмом VTEC-E, то простой агрегат окажется на 6-9% слабее и прожорливей.

Трехрежимный SOHC VTEC

Этот механизм представляет собой объединение системы SOHC VTEC и SOHC VTEC-E. В отличие от всех описанных выше систем эта имеет не два режима работы, а три. В зоне низких оборотов система обеспечивает экономичный режим работы двигателя на обедненной топливовоздушной смеси (как VTEC-E). В этом случае используется только один из впускных клапанов. На средних оборотах в работу включается второй клапан, но фазы газораспределения и высота подъема клапанов не изменяются. Двигатель в этом случае реализует высокий крутящий момент. На режиме высоких оборотов оба клапана управляются одним центральным кулачком, отвечающим за снятие с двигателя максимальной мощности. Эта система достаточно универсальна. Так, например, двигатель объемом 1,5 литра с таким газораспределительным механизмом проявляет неплохую удельную мощность: 86 л.с. на 1 л. рабочего объема. Одновременно с этим, если двигатель работает в первом, экономичном 12-клапанном режиме, расход при движении с постоянной скоростью 60 км/ч на автомобиле Honda Civic составляет около 3,5 л на 100 км.

Буква «i» в названии означает intelligent, то есть «умный». Прежние версии VTEC способны регулировать степень открытия клапанов лишь в 2-3 режимах. Конструкция нового газораспределительного механизма i-VTEC предполагает использование помимо основной системы VTEC дополнительную систему VTC (Variable Timing Control), непрерывно регулирующую момент начала открытия впускных клапанов. Открытие впускных клапанов задается в зависимости от нагрузки двигателя и регулируется посредством изменения угла установки впускного распределительного вала относительно выпускного. В двигателях с i-VTEC распредвал крепится к приводному шкиву через специальную гайку-шестерню, которая способная «доворачивать» его на угол до 600.

Применение системы VTC на ряду с VTEC позволяет эффективнее наполнять цилиндры двигателя топливо-воздушной смесью, а также улучшить полноту ее сгорания. Использование механизма i-VTEC позволяет достичь приемистости эквивалентной двигателям с рабочим объемом 2 литра, при этом топливная экономичность даже лучше чем у 1,6 литрового двигателя.

Семейство газораспределительных механизмов VTEC не представляет собой ничего волшебного, но дает просто поразительный эффект. Моторы Honda прямо-таки умеют подстраиваться под нагрузку, предоставляя удивительную мощность при скромном рабочем объеме. И в то же время на холостом и малом ходах японские моторы поражают выдающейся экономичностью. Вполне возможно, что следующим этапом в развитии систем VTEC станет механизм с отдельными соленоидами на каждый клапан, что позволит с хирургической точностью регулировать открытие клапанов.

Двигатель и трансмиссии Honda Accord

Долгие годы разработок и многочисленные тестирования привели к появлению двигателя i-VTEC новой генерации. Представители концерна придерживаются мнения, что двигатель необходим не только для производства мощности и создания тягового усилия. Моторы Honda последних поколений являют собой настоящие шедевры современных технологий, созданные специально для того, чтобы вы получали истинное удовольствие от процесса вождения. Воображение поражают не только их мощь, но также динамические характеристики и сниженные объемы токсичных выхлопов.

Оснастить новый Honda Accord можно либо 2,4-литровым, либо двухлитровым мотором i-VTEC. Двигатель объемом 2,4 литра способен достигать мощность двести лошадиных сил, расходуя 8,8 л. топлива на сто километров пути при езде в смешанных дорожных условиях. Мотор создает ощущение легкости во время разгона, улучшает динамичность авто и характеризуется невысоким уровнем выбросов углекислого газа. Двигатель Honda Accord объемом два литра имеет идеальное сочетание мощности и расхода топлива – при максимальной мощности 156 л.с. мотор потребляет 7,2 литра топлива на сто километров в комбинированном цикле.

Эти силовые агрегаты могут работать в паре с шестидиапазонной механической коробкой передач, снабженной специальным индикатором переключения. Назначение индикатора – информирование о наиболее подходящем моменте смены передачи с точки зрения уменьшения потребления топлива.

Пятидиапазонный «автомат» позволяет водителю меньше уставать, поскольку переключение передач осуществляется посредством подрулевых рычажков. Если вы выбираете спортивный режим вождения «S», приоритетным становится ручное управление. Автоматическая трансмиссия снабжена инновационной функцией Kick Down, предназначенной для быстрого ускорения в ситуациях обгона, въезда на магистраль с интенсивным и плотным трафиком и т.д. Значительную помощь в управлении Honda Accord оказывают расположенные под рулем «лепестки», выравнивающие баланс между динамикой и потреблением бензина.

Улучшенные ездовые качества и управляемость

Благодаря тому, что инженеры Honda модернизировали связь между педалью акселератора и силовым агрегатом, новый Accord моментально откликается даже на минимальное нажатие на педаль. Корреляция между производительностью и движением педали стала еще более заметной. Если вы сильно нажимаете на педаль, то «автомат» обеспечивает наивысшую степень ускорения путем понижения передачи.

«Хонда Аккорд» нового поколения более маневренен и спортивен, повысились его управляемость, безопасность и комфортабельность езды. За счет интеллектуальной системы Grade Logic при совершении пологих поворотов передача остается прежней, поэтому автомобиль не отклоняется от заданной водителем траектории. Выйдя из поворота, авто разгоняется мощно и более плавно, благодаря той же системе Grade Logic.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Хундай аванте какой двигатель
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector