자동차 엔진 용 VTEC 시스템

자동차 내연 기관은 지속적으로 개선되고 있으며 엔지니어는 특히 실린더의 부피를 늘리지 않고 최대 출력과 토크를 "압박"하려고 노력하고 있습니다. 일본 자동차 엔지니어는 지난 세기의 90 년대에 대기 엔진이 1000cm³의 부피에서 100마력을 받았다는 사실로 유명해졌습니다. 우리는 특히 VTEC 시스템 덕분에 스로틀 엔진으로 유명한 Honda 자동차에 대해 이야기하고 있습니다.

따라서이 기사에서는 VTEC가 무엇인지, 작동 방식, 작동 원리 및 설계 기능에 대해 자세히 살펴볼 것입니다.

VTEC 시스템이란

가변 밸브 타이밍 및 리프트 전자 제어 (러시아어로 번역됨)는 가스 분배 메커니즘의 밸브 개방 시간 및 리프트를 제어하기위한 전자 시스템으로 사용됩니다. 간단히 말해서 타이밍 타이밍을 변경하는 시스템입니다. 이 메커니즘은 이유 때문에 발명되었습니다.

자연 흡기 내연 기관은 최대 출력 능력이 극히 제한적이며, 이른바 토크 "쉘프"가 너무 짧아 엔진이 특정 속도 범위에서만 효율적으로 작동하는 것으로 알려져 있습니다. 물론 터빈을 설치하면이 문제가 완전히 해결되지만 우리는 제조 비용이 저렴하고 작동하기 쉬운 대기 엔진에 관심이 있습니다.

지난 세기의 80 년대에 Honda의 일본 엔지니어들은 소형 엔진이 모든 모드에서 효율적으로 작동하도록 만들고 밸브 대 실린더 "회의"를 없애고 작동 속도를 8000-9000 rpm으로 높이는 방법에 대해 생각하기 시작했습니다.

오늘날 Honda 차량에는 3 시리즈 VTEC 시스템이 장착되어 있습니다.이 시스템은 세 가지 작동 모드 (낮은, 중간 및 높은 rpm)에 대한 리프트 및 밸브 개방 시간을 담당하는 정교한 전자 장치의 존재를 특징으로합니다.

유휴 및 저속에서 시스템은 희박한 혼합물로 인해 연비를 제공하고 중간 및 고속에 도달하여 최대 출력을 제공합니다.

그건 그렇고, 새로운 세대의 "VTECH"는 두 개의 흡입 밸브 중 하나를 열 수있게하여 도시 모드에서 연료를 크게 절약 할 수 있습니다.

일의 기본 원칙

엔진이 저속 및 중속으로 작동 할 때 내연 기관의 전자 제어 장치는 솔레노이드 밸브를 닫힌 상태로 유지하고 로커에 오일 압력이 없으며 밸브는 메인 캠축 캠의 회전으로 정상적으로 작동합니다.

최대 출력이 필요한 특정 회전에 도달하면 ECU는 솔레노이드에 신호를 보내 열리면 압력을 받고있는 오일을 로커의 공동으로 전달하고 핀을 이동하여 동일한 캠이 작동하도록하여 밸브 리프트 높이와 개방 시간을 변경합니다. 

동시에 ECM은 최대 토크를 위해 풍부한 혼합물을 실린더에 주입하여 연료 대 공기 비율을 조정합니다.

엔진 속도가 떨어지면 솔레노이드가 오일 채널을 닫고 핀이 원래 위치로 돌아가고 밸브가 사이드 캠에서 작동합니다.

따라서 시스템의 작동은 소형 터빈의 효과를 제공합니다.

VTEC 품종

시스템을 30 년 이상 적용해온 VTEC에는 XNUMX 가지 유형이 있습니다.

•  DOHC VTEC;
•  SOHC VTEC;
•  아이-VTEC;
•  SOHC VTEC-E.

다양한 시간 및 밸브 스트로크 제어 시스템에도 불구하고 작동 원리는 동일하며 설계 및 제어 방식 만 다릅니다.

DOHC VTEC 시스템

1989년 일본 국내 시장용으로 XSi 및 RSi라는 두 가지 수정된 Honda Integra가 출시되었습니다. 1.6리터 엔진에는 VTEC가 장착됐으며 최고출력은 160마력이었다. 저속에서의 엔진은 우수한 스로틀 응답, 연비 및 환경 친화 성이 특징입니다. 그건 그렇고, 이 엔진은 여전히 ​​현대화 된 버전에서만 생산됩니다.

구조적으로 DOHC 엔진에는 실린더 당 XNUMX 개의 캠축과 XNUMX 개의 밸브가 장착되어 있습니다. 각 쌍의 밸브에는 XNUMX 개의 특수한 모양의 캠이 장착되어 있으며, 그 중 XNUMX 개는 저속 및 중속에서 작동하고 중앙 밸브는 고속에서 "연결"됩니다.

외부 XNUMX 개의 캠은 로커를 통해 밸브와 직접 통신하는 반면 중앙 캠은 특정 RPM에 도달 할 때까지 유휴 상태로 작동합니다.

측면 캠축 캠은 표준 타원형이지만 낮은 rpm에서만 연료 효율을 제공합니다. 속도가 상승하면 유압의 영향을 받아 중간 캠이 활성화되고 더 둥글고 더 큰 모양으로 인해 필요한 순간에 더 큰 높이로 밸브가 열립니다. 이로 인해 실린더 충진이 개선되고 필요한 퍼지가 제공되며 연료-공기 혼합물이 최대 효율로 연소됩니다.

SOHC VTEC 시스템

VTEC의 적용은 일본 엔지니어들의 기대를 충족 시켰고 그들은 혁신을 계속 개발하기로 결정했습니다. 이제 이러한 모터는 터빈 장치의 직접적인 경쟁자이며 전자는 구조적으로 더 간단하고 작동 비용이 저렴합니다.

1991 년에 VTEC는 SOHC 가스 분배 시스템이있는 D15B 엔진에도 설치되었으며, 1,5 리터의 적당한 부피로 130 마력의 엔진을 "생산"했습니다. 동력 장치의 설계는 단일 캠 축을 제공합니다. 따라서 캠은 동일한 축에 있습니다.

단순화 된 설계의 작동 원리는 다른 것과 크게 다르지 않습니다. 또한 한 쌍의 밸브 당 XNUMX 개의 캠을 사용하며 시스템은 흡기 밸브에서만 작동하는 반면 배기 밸브는 속도에 관계없이 표준 형상 및 시간 모드에서 작동합니다.

단순화 된 디자인은 이러한 엔진이 더 작고 가벼워서 자동차의 동적 성능과 자동차 전체의 레이아웃에 중요한 장점이 있습니다. 

I-VTEC 시스템

7 세대 및 8 세대 Honda Accord와 i-VTEC 시스템이 장착 된 모터가 장착 된 CR-V 크로스 오버와 같은 자동차를 알고 계실 것입니다. 이 경우 문자 "i"는 지능형, 즉 "스마트"라는 단어를 나타냅니다. 이전 시리즈에 비해 밸브가 열리기 시작하는 순간을 완벽하게 제어하면서 지속적으로 작동하는 추가 기능 VTC가 도입 된 새로운 세대입니다.

여기에서 흡기 밸브는 이전 또는 이후에 특정 높이로 열릴뿐만 아니라 동일한 캠 축의 기어 너트 덕분에 캠 축을 특정 각도로 돌릴 수도 있습니다. 전체적으로이 시스템은 토크 "감소"를 제거하고 우수한 가속 및 적당한 연료 소비를 제공합니다.

SOHC VTEC-E 시스템

차세대 "VTECH"는 최대 연비 달성에 중점을 둡니다. VTEC-E의 작동을 이해하기 위해 Otto 사이클이 있는 엔진 이론을 살펴보겠습니다. 따라서 공기-연료 혼합물은 흡기 매니폴드 또는 실린더에서 직접 공기와 가솔린을 혼합하여 얻습니다. 무엇보다도 혼합물의 연소 효율에서 중요한 요소는 균일성입니다.

저속에서는 공기 흡입구의 정도가 낮아 연료와 공기를 혼합하는 것이 비효율적이며 이는 불안정한 엔진 작동을 처리하고 있음을 의미합니다. 전원 장치의 원활한 작동을 보장하기 위해 농축 된 혼합물이 실린더로 들어갑니다.

VTEC-E 시스템은 연비 및 높은 환경 표준 준수만을 목표로하기 때문에 설계에 추가 캠이 없습니다. 

또한 VTEC-E의 특징은 다양한 모양의 캠을 사용하는 것인데 그 중 하나는 표준형이고 다른 하나는 타원형입니다. 따라서 하나의 흡입 밸브는 정상 범위에서 열리고 두 번째 밸브는 거의 열리지 않습니다. 하나의 밸브를 통해 연료-공기 혼합물이 완전히 들어가고 두 번째 밸브는 낮은 처리량으로 인해 소용돌이 효과를 제공하여 혼합물이 최대 효율로 연소됨을 의미합니다. 2500rpm 후에는 위에서 설명한 시스템과 동일한 방식으로 캠을 닫아 첫 번째 밸브와 마찬가지로 두 번째 밸브도 작동하기 시작합니다.

그건 그렇고, VTEC-E는 경제성뿐만 아니라 광범위한 토크로 인해 단순한 대기 엔진보다 6-10 % 더 강력합니다. 따라서 VTEC는 한때 터보 차저 엔진에 대한 심각한 경쟁자가되었습니다.

3 단계 SOHC VTEC 시스템

3단계의 특징은 시스템이 세 가지 모드, 즉 엔지니어가 XNUMX세대 VTEC를 하나로 결합한 VTEC 작동을 목표로 한다는 것입니다. 세 가지 작동 모드는 다음과 같습니다.

• 낮은 엔진 속도에서 VTEC-E의 작동이 완전히 복사되어 두 밸브 중 하나만 완전히 열립니다.
• 중간 속도에서는 두 개의 밸브가 완전히 열립니다.
• 높은 회전 수에서 중앙 캠이 맞물려 밸브가 최대 높이로 열립니다.

추가 솔레노이드는 XNUMX 가지 모드 작동을 위해 설계되었습니다.

60km / h의 일정한 속도에서 이러한 모터는 3.6km 당 100 리터의 연료 소비를 나타냄이 입증되었습니다.

VTEC의 설명에 따라이 시스템은 설계에 수반되는 부품이 거의 사용되지 않기 때문에 신뢰할 수있는 것으로 간주됩니다. 이러한 모터의 전체 작동을 유지하려면 적시에 유지 관리하고 특정 점도의 엔진 오일과 첨가제 패키지를 사용해야한다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 또한 일부 소유자는 VTEC에 자체 메쉬 필터가있어 솔레노이드와 캠을 더러운 오일로부터 추가로 보호한다고 암시하지 않으며 이러한 스크린은 100km마다 교체해야합니다.

질의 응답 :

i VTEC는 무엇이며 어떻게 작동합니까? 밸브 타이밍의 타이밍과 높이를 변경하는 전자 시스템입니다. Honda에서 개발한 유사한 VTEC 시스템의 수정입니다.

디자인 기능은 무엇이며 VTEC 시스템은 어떻게 작동합니까? XNUMX개의 밸브는 XNUMX개의 캠(XNUMX개가 아님)에 의해 지원됩니다. 타이밍 설계에 따라 외부 캠은 로커, 로커 암 또는 푸셔를 통해 밸브와 접촉합니다. 이러한 시스템에는 밸브 타이밍의 두 가지 작동 모드가 있습니다.