VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) – это электронная система изменения высоты подъема клапанов и фаз газораспределения. Так характеризуют свое творение инженеры HONDA, когда говорят о принципе работы двигателя SOHC VTEC. Как можно судить из названия, одна из ее задач - регулирование режима работы механизма газораспределения.
Впервые подобную систему компания HONDA начала устанавливать на моторы болидов "Формулы-1", которые еще называли лабораториями на колесах. Первый же серийный автомобиль, оснащаемый двигателем с механизмом газораспределения VTEC, вышел с конвейера в 1989 году. Назывался он HONDA Integra. У автомобиля был удивительный двигатель, который развивал необыкновенно большую для серийных моделей (в безнаддувном исполнении) мощность в 100 л.с./литр, при этом у него была хорошая тяга на низких оборотах, он имел низкие показатели токсичности выхлопных газов и высокие показатели топливной экономичности. Инженеры сумели объединить в одном моторе два противоположных подхода в конструировании двигателей. От высокомоментного низкооборотного двигателя, который использовался на машинах перевозящих большие грузы, он получил на низах оборотах хороший крутящий момент, а от спортивного высокооборотного, который развивает мощность все больше от скорость вращения коленвала - высокую мощность. Появился довольно удачный симбиоз! Это двигатель был первым в мире, который позволял изменить параметры работы газораспределительного механизма прямо в процессе движения: высоту подъема клапанов, момент закрытия/открытия, тем самым, обеспечивая машине оптимальные характеристики спортивного режима движения и режима ежедневного использования. Когда был разработан механизма газораспределения VTEC, компания HONDA подняла планку качественно новым стандартом в производстве ДВС.
Основные принципы работы двигателя VTEC.
Хотелось бы разобрать этот вопрос подробнее. Если проводить сравнение внешних скоростных характеристик разных двигателей, то легко будет заметить, что у большинства максимум крутящего момента будет достигнут на низких оборотах (в диапазоне 2000-3500 об/мин), у некоторых - на более высоких (в диапазоне 3500-4500 об/мин). Объяснить данный факт можно тем, что эффективное наполнение топливо-воздушной смесью цилиндров, следовательно, и получение высокого крутящего момента, зависит от настройки газораспределительного механизма и конструкции впускного тракта и возможно только при определенных оборотах. Другими словами, характер двигателя практически полностью определяется фазами газораспределения, задающимися профилем кулачков распределительного вала.
Подобный подход не оптимален. Чтобы мотор работал условиях, которые максимально приближены к идеальным на любых оборотах и была создана система VTEC. Моторы HONDA с установленной системой VTEC оснащаются специальным газораспределительным механизмом, распределительного вала, который имеет различные кулачки для работы на высоких и низких оборотах коленвала двигателя, чем достигается различная высота подъема клапанов и момент закрытия/открытия. Поэтому, обеспечивается стабильная работы на средних и низких оборотах, а на высоких - высокая мощность. Если понадобится, система VTEC превратит обычный двигатель пассажирского авто в мощный силовой агрегат, который дает почувствовать себя за рулем настоящего гоночного автомобиля.
В современном мире существует несколько видов системы VTEC. Самая первая, которая появилась на Integra HONDA, имела название DOHC VTEC, потом были созданы Hyper VTEC, 3-stage SOHC VTEC, SOHC VTEC-E и SOHC VTEC. Самой последней разработкой компании в области создания систем управления работой механизма газораспределения называется интеллектуальная система VTEC. Но мы, ниже подробнее расскажем о работе и конструкции системы SOHC VTEC, так как она позволила получить невиданную для безнаддувных двигателей мощность. Также хочется отметить, что по этому показателю на сегодняшний день нет двигателей лучше, чем у HONDA. Самое лучшее этому подтверждение 2-литровый двигатель спортивного кабриолета S2000 SOHC VTEC, который выдает 125 л.с. с одного литра рабочей жидкости, а это является абсолютным рекордом во всем мире.
Основой для конструирования SOHC VTEC и систем электронного изменения степени и момента открытия клапанов, которые выпускались после нее, стал хорошо зарекомендовавший себя и широко применяемый газораспределительный 4-клапанный механизм. Но в системе SOHC VTEC в отличие от остальных (кроме Hyper VTEC), для каждого ряда клапанов (выпускных и впускных) предусмотрено устройство отдельного распределительного вала. На каждые пару клапанов приходится три кулачка на распредвале. Два боковые предназначены для работы мотора на средних и низких оборотах, центральный же на высоких - воздействуют на кулачки не непосредственно, а через так рокера, которых, так же как и кулачков устанавливается по три на пару клапанов. Все рокеры оборудованы управляемыми гидравликой поршеньками, которые при наличии управляющего воздействия соединяются и сдвигаются в единое целое. Оборудован специальной пружиной и средний рокер, пружина обеспечивает на средних и низких оборотах постоянный контакт с кулачком. Когда двигатель работает на малых оборотах, рокера не заблокированы, каждый из них будет совершать независимые движения по закону, который описывается соответствующим кулачком. Средний кулачок при этом хоть и вращается вместе с остальными, но не принимает участия в работе газораспределительного механизма. Как только мотор переходит в режим высоких оборотов, электронная система отдает команду на устройства исполнения, в результате давление масла побуждает поршеньки в рокерах перемещаться, что приводит к блокированию последних. Таким образом, работа двигателя SOHC VTEC станет подконтрольна одному центральному кулачку, который самостоятельно будет управлять работой двух клапанов.
