Реферат: Система запалювання сучасних автомобілів
Усього на даний момент існують чотири різні системи: DOHC VTEC, SOHC VTEC, VTEC-E і 3-stage VTEC, але загальний принцип у них однаковий: використання для конкретного клапана різних по профілі кулачків для різних режимів роботи, шляхом замикання рокерів або коромисел невеликим стержнем, що зрушується тиском оливи. Як видно, система дуже проста і надійна.
Система DOHC VTEC
Можливо це звучить дивно, але система VTEC придумана і реалізована більше десяти років тому. У квітні 1989 року в Японії було представлено нове покоління автомобіля Honda Integra, на деяких модифікаціях якого (XSi, RSi, кузова E-DA6, E-DA6) стояв дивовижніший двигун DOHC, що видавав 100 без наддувних к. с. з одного літра робочого об’єму, але при цьому відрізнявся гарною тягою на низах, паливною економічністю й екологічною чистотою. Це був легендарний B16A, по істині фантастичний двигун, що з невеликими змінами випускається і донині. На цьому двигуні встановлена DOHC VTEC система, особливостями якої є наступне:
Два розподільчих вала, 4 клапани на циліндр.
Використання рокерів.
На кожні два клапани приходиться три кулачки на розподільному валі.
Система VTEC використовується на обох розподільчих вала, як впускному, так і випускному.
Система DOHC VTEC має два режими. У звичайному кожен клапан керується своїм кулачком (це зовнішні кулачки в кожній трійці), а в режимі максимальної потужності обидва клапани керуються одним центральним кулачком. Основне призначення системи DOHC VTEC - дуже висока питома потужність (до 100 к. с. /л і більше) і гарна при цьому тяга на низах.
Подивимося, як працює DOHC VTEC. Малюнок показує спрощене представлення впускного клапана VTEC (робота випускних клапанів аналогічна). Так для кожної пари клапанів, є три виступи під кулачки. Два на зовнішній стороні - низькооборотні, а той, що в середині - високооборотний. Два низькооборотних кулачки пускають у хід два штовхача клапанів, що у свою чергу штовхають клапани. Високооборотний ковпачок пускає в хід „послідовник”, що схожий за формою на штовхач, але не пускає в хід ніякий клапан. Малюнки показують круглу секцію кулачків, що стосуються штовхача й еліптичну секцію, що не вказує нікуди. Таким чином на цій стадії клапани закриті.
Під час роботи на низьких оборотах, два зовнішніх кулачки безпосередньо пускають у хід два штовхача. Ці низкооборотні кулачки оптимізовані для плавного прийому і низької витрати палива. Високооборотний кулачок пускає в хід послідовник. Але так як послідовник не зв'язаний ні з чим, то це ні до чого не приводить. Цей процес ілюстрований малюнком.
На високих оборотах, масляний тиск висуває вісь рокерів через штовхачі і „послідовник", зв'язуючи ці три частини воєдино. А так як високооборотний кулачок виштовхує сильніше, ніж низкооборотний, два штовхача тепер прямують за профілем високооборотного кулачка. Профіль высокооборотного кулачка розроблений так, щоб відкривати клапани ширше і на більш тривалий час, у такий спосіб дозволяючи більшій кількості суміші ввійти в циліндр.
Так працює VTEC. Малюнок - зображення фактичного DOHC VTEC двигуна. Зверніть увагу, що є два розподільчих вала, один для впускних клапанів і один для випускних. Для кожної пари клапанів є три контури кулачка: два контури кулачка на зовнішній стороні й одним контуром кулачка в середині.
Система SOHC VTEC
Ця система з'явилася трохи пізніше. Один з перших двигунів, що використовують SOHC VTEC став обновлений 'дідок' D15B з 130 к. с., 1,5 л, що встановлювався з 1991 року на Honda Civic. Відмінні риси цієї системи:
Один розподільчий вал, 4 клапани на циліндр.
Використовуються роликові коромисла.
На кожні два впускних клапани приходиться три кулачки.
Система VTEC використовується тільки для впускних клапанів.
Провід для свічі проходить між коромислами випускних клапанів.
Система SOHC VTEC має два режими роботи, аналогічних режимам DOHC VTEC. Може показатися, що SOHC VTEC гірше, ніж DOHC VTEC. Це не так, SOHC VTEC має деякі переваги, такі як простота конструкції, менша ширина двигуна, менша вага, можливість відносно легко використовувати неї на двигунах попереднього покоління (D15B, ZC/D16A). Призначення SOHC VTEC звичайно таке ж як і в DOHC VTEC, але не стільки сильно виражене, а для слабофоpсованих двигунів - згладжування кривої крутного моменту.
Система SOHC VTEC-E
Дана система з’явилась одночасно з SOHC VTEC і схожа з нею по деяким конструктивним особливостями, ця система проте використовується для інших цілей. Для того, щоб зрозуміти яким, розглянемо особливості:
Один розподільчий вал, 4 клапани на циліндр.
Використовуються роликові коромисла.
На кожні два впускних клапани приходиться два кулачки, один із яких являє собою просте кільце.
Аналогічно SOHC VTEC.
Аналогічно SOHC VTEC.
SOHC VTEC-E також має два режими роботи. При невеликих оборотах обоє впускних клапана керуються своїми кулачками, але оскільки один з цих кулачків є кільцем, реально працює тільки другий клапан. Плюс за рахунок несиметричності потоку пальної суміші, що надходить, (один клапан закритий, а другий відкритий) виникають завихрення, що дозволяють працювати на досить бідній суміші. При збільшенні оборотів спрацьовує система VTEC і обидва клапани починають керуватися одним нормальним кулачком. Основна мета застосування подібної система - помітне зниження витрати палива і поліпшення екологічних показань. Варто також врахувати, що питома потужність двигунів з SOHC VTEC-E може виявитися менше аналогічних двигунів навіть без системи VTEC.
VTEC-E - завихрення на звичайному VTEC механізмі. Тоді як задача VTEC - витяг потужності на високих оборотах при збереженні плавності на низьких, VTEC-E - це надзвичайно бідна паливно-повітряна суміш на низьких оборотах, для збільшення економічності. Іншими словами, технологія VTEC використовується, щоб оптимізувати протилежні кінці діапазону оборотів різними способами