Двигатель d15b vtec принцип работы - Авто Журнал
Aklaypart.ru

Авто Журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель d15b vtec принцип работы

Двигатель d15b vtec принцип работы

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.

Устройство системы DOHC i-VTEC ( втэк ) от Honda

На сегодняшний день DOHC i-VTEC – это вершина технологий, которые Honda применяет к дорожным автомобилям. Civic Type R, Civic Si, RSX Type S, Accord Euro-R, S2000 – все они связаны красным сердцем под названием DOHC i-VTEC.

DOHC i-VTEC — система управления газораспределением в двигателе. И чтобы приступить к объянениям самой сути системы не лишним было бы вспомнить, что такое газораспределение и основные ее составляющие.

Газораспределение – это ничто иное как процесс впуска в цилиндры двигателя свежего заряда топливно-воздушной смеси и выпуска отработавших газов. Мощность и крутящий момент, расход топлива и токсичность выхлопов напрямую зависят от эффективности газораспределения, т.е. на сколько эффективно цилиндры наполняются свежим топливом и насколько эффективно избавляются от продуктов ее сгорания.

Двигатель Honda с DOHC i-VTEC

Если капнуть глубже, то окажется, что непосредственное влияние на процесс газораспределения оказывают кулачки рапределительных валов. Вернее их профиль, высота и угловое положение кулачков впускных относительно выпускных.

Если бы существовала возможность создать кулачки с профилем и углом, обеспечивающие наилучшие мощностные, экономичные и токсичные показатели во всем диапазоне оборотов двигателя, появление таких систем как VTEC было бы необъяснимым. Разумеется, такие кулачки создать невозможно, поэтому VTEC существует.

Во время работы на высоких оборотах время, в течение которого клапаны открыты, сокращается. Для того, чтобы достигнуть оптимального наполнения цилиндра топливно-воздушной смесью, а после сгорания избавиться от отработавших газов, клапаны должны открываться раньше и закрываться позже, увеличивая тем самым время «открытости» клапанов. Подобрать кулачкам соответствующий профиль очень легко, однако на низких оборотах за такое газораспределение придется расплачиваться. Через преждевременно отрытый выпускной клапан из цилиндра в выпускной тракт попадут отработавшие газы, еще имевшие нерастраченную на полезную работу энергию, т.е. недогоревшее топливо.

По причине позднего закрытия того же выпускного клапана вслед за этим в выпускной коллектор до воспламенения может попасть часть свежей горючей смеси. Другая часть свежего заряда может оказаться также «за бортом» через неуспевший закрыться впускной клапан. Эта часть топливно-воздушной смеси попадет обратно во впускной коллектор. Понятно, что такая работа двигателя далеко не эффективна, а потери и по расходу топлива и по мощности очевидны.

DOHC i-VTEC позволяет избежать вышеописанных неприятностей на низких оборотах и обеспечить существенную отдачу на «верхах» и средних оборотах. В принципе, с этим не плохо справлялся DOHC VTEC предыдущего поколения, однако у DOHC i-VTEC больше тяги на низах, чем старый DOHC VTEC похвастаться не может. Возможно, это не единственное различие между старым и новым двухвальным VTEC. К сожалению, на красноголовых DOHC i-VTEC не ездил, поэтому проводить дальнейшее сравнение просто не имею права. Уверен, что у каждого из них найдутся свои плюсы и минусы. Однако новый DOHC i-VTEC производительней и этот факт стоит признать.

В ходе длинного вступления вы, наверное, подумали, что DOHC i-VTEC система не имеющая разновидностей. Впрочем, сама Honda позиционирует ее без деления, хотя на самом деле DOHC i-VTEC имеет два подвида, которые берут свои корни с предыдущего поколения VTEC.

Разновидности DOHC i-VTEC

DOHC i-VTEC DOHC VTEC + VTC

DOHC i-VTEC I SOHC VTEC-E + VTC + не втековый выпускной распредвал

СистемаТип VTECVTC
DOHC i-VTECVTEC на впуске и выпуске. Момент срабатывания VTEC — 5800 об.мин.на впускном распредвале
DOHC i-VTEC IVTEC-E на впуске, выпускной распредвал стандартный. Момент срабатывания VTEC — 2500 об.мин.на впускном распредвале

По большому счету префикс «i» в названиях системы подразумевает, что в паре с системой VTEC работает VTC. Но перед тем как разобраться, что такое VTC вспомним принцип работы традиционных VTEC и VTEC-E, так как DOHC i-VTEC в обоих его проявлениях основан именно на принципах работы VTEC первого поколения.

DOHC i-VTEC

Вспомним, что в стандартном двигателе на каждый клапан в цилиндре приходится свой кулачок на распредвале. Однако, в моторах с DOHC i-VTEC на каждые два клапана предусмотрено 3 кулачка на распредвале – два стандартных крайних и один центральный кулачок с более агрессивным профилем, который вступает в работу с момента включения системы VTEC. Т.е принцип действия нового DOHC VTEC (составляющую DOHC i-VTEC) абсолютно идентичен работе DOHC VTEC первого поколения

Устройство и принцип работы VTEC, как составлющей системы DOHC i-VTEC

Два внешних кулачка отвечают за работу двигателя на низких оборотах, а центральный подключается на высоких оборотах. Обратите внимание, что кулачки воздействуют на клапана не непосредственно, а через так называемые коромысла/рокеры, которых тоже три на два клапана.

До тех пор пока система VTEC отдыхает, каждый рокер работает независимо друг от друга. Внешние кулачки обеспечивают открытие клапанов, а центральный кулачок, хотя и вращается вместе с остальными, но до поры до времени работает в холостую. Как только двигатель переходит в режим высоких оборотов система VTEC включается (5800 оборотов в минуту). Посредством давления масла система смещает специальные поршеньки (sinchronizing pin) внутри рокеров таким образом, что все три рокера превращаются в одну единую конструкцию. До этого работавший вхолостую центральный кулачок вступает в игру. Теперь два крайних рокера начинают работать по законам центрального кулачка, загоняя клапана глубже.

Таким образом, в режиме VTEC в цилиндры поступает больше топливно-воздушной смеси, и как следствие, значительное увеличение мощности.

DOHC i-VTEC I

Немного по другому работает VTEC-E – составляющая системы DOHC i-VTEC I. Если DOHC i-VTEC настроен на максимальную производительность, то главная задача для DOHC i-VTEC I — экономия топлива при «достойной тяге».

Устройство и принцип работы VTEC в DOHC i-VTEC I

Суть системы в том, что на малых оборотах двигатель работает на обедненной топливо-воздушной смеси, которая поступает в его цилиндры только через один впускной клапан. Да, да — именно один, тем самым превращая 16-клапанный 4-х цилиндровый двигатель в 12-ми клапанный. Если у DOHC i-VTEC применяется дополнительный третий кулачок, то в случае с DOHC i-VTEC I один из двух кулачков на низких оборотах попросту отключен. Попадая в цилиндр только через один клапан рабочая смесь начинает интенсивно завихряться, благодаря чему сгорание становится более эффективным и устойчивым. При увеличении оборотов (2500 оборотов и выше) срабатывает система VTEC и, только тогда, оба клапана начинают совместную работу.

Принцип действия DOHC i-VTEC I точно такой как и у VTEC-E первого поколения. Отличие лишь в том, что в DOHC i-VTEC I два распредвала — впускной с VTEC-E и стандартный выпускной.

VTC — это та дополнительная составляющая, которая превращает DOHC VTEC в новый «DOHC i-VTEC» и «VTEC-E» в «DOHC i-VTEC I». Это механизм, который доворачивает впускной распределительный вал относительно выпускного с помощью давления масла.

Аббревиатура VTC расшифровывается как Variable Timing Control, что в переводе означает «Система изменения фаз газораспределения». По сути, расшифровка названия имеет тот же смысл, что и VTEC. В принципе цель этих систем одна и та же, но каждая это делает по разному и в тоже время дополняет друг друга. Дополнительная система VTC установлена и воздействует только на впускной распредвал.

При высоких оборотах времени на открытие-закрытие клапанов значительно меньше, хотя топливо-воздушной смеси нужно подавать больше. Следовательно, необходимо увеличить фазу открытия и высоту подъема клапана чем и занимается VTEC, а система VTC «создает благоприятные условия» для эффективной работы VTEC.

Если система VTEC с помощью дополнительного кулачка позволяет вогнать клапаны глубже и незначительно увеличивает время открытого состояния, то VTC дает возможность довернуть распредвал таким образом, что клапаны откроются раньше, что способствует более эфективному продуванию цилиндров.
В отличие от основной системы VTEC, которая включается в определенном диапазоне оборотов, дополнительная система VTC работает постоянно и непрерывно, регулируя момент открытия впускных клапанов в зависимости от нагрузки на двигатель. Давайте разберемся, как она это делает.

Механизм работы VTC

Исполнительная часть системы VTC интегрирована в шкив впускного распредвала. Если обычный шкив это цельная конструкция, один кусок металла, то шкив VTC состоит из нескольких частей.

Одна из частей — корпус шкива VTC, который жестко закреплен цепью ГРМ со шкивами выпускного и коленчатого валов. Другая часть — лопатка шкива VTC — деталь которая имеет свободный ход внутри шкива VTC и которая жестко закреплена с впускным распредвалом. Полость внутри корпуса шкива VTC, в которой лопатка имеет свободный ход заполнена моторным маслом. Подвод масла в полость шкива организована с двух сторон от лопатки. Таким образом, подавая давление масла в одну из сторон мы крутим лопатку в другую сторону. А воздействуя на лопатку шкива VTC мы напрямую воздействуем на распредвал с кулачками и, как следствие, изменяем угол положения впускных кулачков относительно выпускных.

Роль управляющего в этом процессе играет соленоид VTC. Получая данные о нагрузке на двигатель с ECU соленоид направляет давление масла в одну из сторон.

Как это происходит. К соленоиду VTC подведено моторное масло, которое имеет определенное системное давление, которое передается соленоиду VTC. Внутри соленоида происходит разделение направления масла на два канала — назовем их условно красный канал и желтый канал. Оба из этих каналов ведут от соленоида к полости шкива VTC, в котором лопатка шкива VTC имеет свободный ход. Красный канал подведен с одной стороны лопатки шкива, а желтый — с другой.

Угол перекрытия (перекрытие клапанов) – это угол положения впускных клапанов относительно выпускных, при котором впускные и выпускные клапаны одновременно открыты. Проще говоря, это момент времени, когда впускные и выпускные клапаны одновременно открыты.

В зависимости от условий работы двигателя соленоид направляет давление масла либо в красный либо в желтый канал. И если давление направлено, например, в красный канал, то с желтого канала происходит слив — воздействуя на лопатку шкива с одной стороны, система заставляет лопатку выдавливеть масло с другой стороны.

На холостых оборотах и на низких оборотах при малой нагрузке двигателя система VTC доводит угол перекрытия клапанов до минимума, чтобы двигатель работал стабильно. При увеличении нагрузки система плавно увеличивает угол перекрытия. На высоких оборотах при большой нагрузке система доворачивает распредвал (увеличивает угол перекрытия) до максимально возможного уровня. Величина угла перекрытия клапанов зависит от модели двигателя и как правило находится в пределах 25 — 50 градусов.

Читать еще:  Характеристики двигателя ниссан ванет

Если не вдаваться в особенности конструкции моторов с DOHC i-VTEC можно утверждать, что суть темы в этой статье раскрыта. На самом деле, новый DOHC i-VTEC в обоих его проявлениях это старый добрый VTEC дополненный новой интеллектуальной «фишкой» VTC. И именно за счет VTC моторы с DOHC i-VTEC (оба подвида) стали работать гораздо эластичнее моторов с VTEC первого поколения и имеют больше тяги на низах.

Несомненно, новые моторы производительнее, технологичнее и лучше, однако новый VTEC кое-что утратил — за счет приобретенных качеств включение VTEC, которое так «заводило» стало, практически, незаметным. И все же DOHC i-VTEC впечатляет.. «вгоняет» и «доворачивает».

VTEC 3 Stage: D15B (D15Z7) Большая статья

Введение

3Stage VTEC верхушка развития распределния фаз в моторах D серии

В этой статье будет подробно изложено что такое система VTEC в варианте 3Stage, устанавливаемой с 1995 года в моторы Honda преимущественно модели D15B и D15Z7. Сама система VTEC состоит из нескольких узлов, и имеет ряд особенностей, дающий более гибкую работу двигателя. 3 Stage Vtec — трехступенчатая электронно-управляемая система фазы клапанов. Кратко, это 3 режима работы впускных клапанов. Венец разработок последних настоящих моторов серии D объемов 1.5 литра, конечно, были версии и на 1.6 литре (PSJD04), но это мутации, которые ориентированы больше на экологию.

Схема работы каждой стадии VTEC D15B

Во первых система VTEC рассчитана только на впускной клапан. Первой особенностью является то что, кроме основного кулачка на распредвале, имеется еще кулачок либо с пониженной величиной хода (отключение клапана VTEC-E), либо кулачок с повышенной величиной хода (VTEC классический как D16Z6). Для того что бы кулачок передал клапану движения вращения распредвала, так же существует дополнительное коромысло . Под действием давления масла штифт (втулка) соединяет оба коромысла в единую систему. И клапан отрабатывает величину большего кулачка. Давление масла в системе VTEC, появляется благодаря открытию клапана VTEC, направляющего по одному из 2х каналов (если это 3Stage) масло для максимально быстрого запирания двух коромысел.

Подробная схема работы системы VTEC 3Stage в разрезе

Диапазоны работы

Каждая стадия относится только к впускным клапанам, напомню их 8. Меняется механическое положение, вследствие чего меняется скорость (масса) воздуха и топливные карты ( с картами зажигания). Выпускные клапаны работают в неизменном режиме во всем диапазоне работы двигателя. Данный диапазоны взяты с официальных документов Honda.

  • от 0 до 2500 RPM — Работа 4х клапанов, 1 на каждый цилиндр, экономный режим.
  • от 2500 до 6000 RPM — Работа всех 8 впускных клапанов, обычная работа SOHC 16v. 4 клапана открываются на 36мм 4 других только на 32
  • от 6000 RPM — включение рокера для увеличения хода всех 8 клапанов. Смещение пика мощности до 7000 RPM.

Стадия 1, поднятие одного клапана примерно 1 мм, второго около 7 мм

Стадия 2, работа всех 8 впускных клапанов на высоту 7 мм

Стадия 3, работа всех 8 впускных клапанов на высоту 10 мм

Работа соленоидов VTEC 3 Stage

В программе заложенной в прошивки ECU заложено несколько факторов: необходимые обороты, наличие скорости (не нейтраль), рабочая температура ОЖ. В некоторых других двигателях таких как D16Z6, B16A2 был использован еще и датчик давления масла в системе VTEC (37250-PR3-003), при достижение давления масла в 250 кПа (37 PSI, D серия 390 кПа (57psi B Серия) появлялся дополнительный критерий включения соленоида, это не обходимо для «быстрого» включения рокера для предотвращения перекоса при маленьком давление масла. В двигателях Honda где есть VTEC, но нет этого датчика, «заложено» что корректно работающий двигатель, на необходимых оборотах будет иметь это давление.

Электронная часть клапанов VTEC

2 Клапана, являются соленоидами. Каждый включается 12 вольтами, постоянным напряжением. Сопротивление рабочего клапана 13-30 Ом, ток нагрузки до 1 ампера (0.8а). Плюс идет по сигнальному проводу (красный и зеленый), минус идет по корпусу. Какой из клапанов за какой VTEC отвечает?

OBD2a D15Z7 D15B PinOut распиновка

Краткая распиновка под мозги 96-98 года P2J

  • Красный (левый) — OBD2a A21 для VTEC 6000 RPM
  • Зеленый (правый) — OBD2a A8 для VTEC 2500 RPM
  • [доп] Лампочка ECO econolight — OBD2a A30

Клапан VTEC 3Stage имеет 2 соленоида

OBD2b D15Z7 D15B PinOut распиновка

Краткая распиновка под мозги 96-98 года P2J

  • Красный (левый) — OBD2b B24 для VTEC 6000 RPM
  • Зеленый (правый) — OBD2b B12 для VTEC 2500 RPM
  • [доп] Лампочка ECO econolight — OBD2b A28

Высота кулачков

Высота кулачков распредвала D15Z7 (D15B)

  • Первичный кулачок — 16 клапанов, 2500, 2 стадия (36.662 мм)
  • Средний кулачок — 16 клапанов, 6000, 3 стадия (38.274 мм)
  • Вторичный кулачок — 12 клапанов, 1 стадия (32.291 мм)
  • Кулачек на выпуске — постоянный (38.008 мм)

Разница между D15B D15Z7 и D15Z6

D15Z7 является европейским клоном D15B 3-Stage JDM, совпадает абсолютно все. Начиная от OBD2a и OBD2b ECU, и заканчивая одинаковыми поршнями P2J и форсунками в 240сс, распределитель зажигания TD80U. Абсолютно все одинаковое, конечно я не беру интерьер и экстерьер, но чисто по двигателю и его электронике это клоны, имеется датчик детонации.
Что касается D15Z7 и D15Z6 VTEC-E? Так как D15Z6 Ориентирован на экономию, то тут уже другая лямбда и другой выпускной коллектор, форсунки 190 кубиков, другая ГБЦ (но СЖ такая же) и отсутствие датчика детонации. И всё. Блок D15, распределитель зажигания коленвал, шатуны и поршня — все одинаковое. По сути D15Z6 является хорошей базой для улучшения, стоит поменять только ГБЦ и мозг ECU с P2Y на P2J (соблюдая OBD2a или OBD2b).

Заявленный характеристики

Компания Honda устанавливала 3-Stage VTEC только на двигатели серии D. Следуя блогу фактов Honda D15B (D15Z7) 3Stage имеет следующие данные

  • Мощность с маховика 130 лс при 7200 RPM
  • Крутящий момент 139 Нм при 5300 RPM (14.2 кгм при 5300 RPM).
  • Расход бензина в режиме 10-15, 10км городского цикла плюс 15км трассы 5 литров.
  • Расход бензина на скорости 60кмч.
  • Степень сжатия 9.6
  • Ориентировочная масса 1020кг, зависит от комплектации и КПП, макс. 1080 кг.

Мощностной график двигателя D15B 3Stage, обратите внимаение на точки включения стадии в моменте (черная линия)

Высота кулачков D15B (D15Z7) 3Stage

  • Первичный кулачок 16V — IN 36.662 мм
  • Средний кулачок VTEC 6000 — IN 38.274 мм
  • Вторичный кулачок VTEC-E — IN 32.291 мм
  • Выпускной кулачок — EX 38.008 мм

Иммобилайзер

Иммобилайзера в 37820-P2J 3Stage как такого нет, проверка чипа осуществляется отдельным блоком под рулевой колонкой.

Стоковые мозги ECU P2J

  • OBD2A 37820-P2J-J62 Вариатор
  • OBD2A 37820-P2J-J63 Вариатор
  • OBD2A 37820-P2J-J61 Вариатор
  • OBD2A 37820-P2J-003 Механика
  • OBD2B 37820-P2J-J11 Механика
  • OBD2B 37820-P2J-J81 Вариатор от Vi-RS
  • OBD2B 37820-P2J-J71 Вариатор

Различные формулы запуска VTEC стадий

Блок двигателя D15 + 3Stage ГБЦ + Мозг 37820-P06. Если взять стоковый вариант, то P06 рассчитан на D15B7, Объем совпадает, объем форсунок совпадает, не хватает только VTEC режима. В худшем случае вы будете передвигаться на 12 клапанах. Более верным решением является впайка VTEC Транзистора SanKen sk5151s или его аналогов с последующей чиповкой мозга ECU и настройкой. После на выход A4 (VTS) вы можете подключить один из клапанов VTEC.
Частой ошибкой является подключение на A4 соленоида VTEC 6000 а на соленоид VTEC 2500 подается постоянное напряжение. Это не правильно. Читайте статью дальше.

VTEC 3Stage, достаточно редкий и сложный двигатель

Блок двигателя D15 + 3Stage ГБЦ + Мозг 37820-P28. Стоковый мозг рассчитан на D16Z6, и объем 1.6 литра. Поэтому будет сильно смесь будет богатая, а учитывая что впускных клапанов будет работать 4 из 8, то воздуха будет очень мало. Поэтому необходима чиповка и настройка, и все что написано про P06 будет актуально и к P28.

Блок двигателя D15 (D14) + VTEC ГБЦ + Мозг SFI P3X-P3Y. Для включения соленоида, как я писал выше нужно давление масла в 250-400 кПа, на верхних оборотах проблем не будет, но при низких оборотах давления масла не будет хватать чтобы «быстро» установить штифт (втулку) рокера в нужное положение. На холостых оборотах втулка займет промежуточное положение, будет перекос коромысла, в итоге вы разрушите ГБЦ. К тому же, допустим, вы оставили блок 1.5 и ECU оставили стандартный, который рассчитан на определенное количество воздуха +-10% запаса коррекции. На верхних оборотах, вы с кнопки через реле подаете напряжение в 12 вольт, и получаете очень бедную смесь, вследствие чего детонацию и разрушение поршня. Поэтому как бы вам не хотелось, но нужна, гибкая система, и вариантов остается несколько:

  • Поиск P2J, без возможности чиповки и настройки
  • Поиск OBD1 ECU P06, P28 и настройка GoldBase в Crome
  • Поиск OBD1 ECU P06, P28 и использовать аналоговые выходы Hondata S300
  • Подключение PiggyBack типа VAFC или подобные топливные контроллеры

Crome 3Stage GoldBase

В базовой версии Crome (tunewithcrome.com) имеется только настройка карт зажигания, топливных карт, и некоторых таблиц. В расширенной версии (дилерской) имеется так называемая GoldBase, это база с расширенными функциям. И именно благодаря GoldBase имеется возможность запустить 3Stage режим. Достаточно выбрать нужную функцию, и соединить сигнальный вывод VTEC с IAB выходом (выход для АКПП). Так же имеется функция установки VTEC на другой аналоговый выход. Выход кондиционера, стартера, вентилятора и тд. Но должен вам сообщить, что выбирая IAB одна из ваших карт будет совмещать сразу 2 режима. Поэтому вы будете умещать 3 карты (3Stage) в 2 карты OBD1.

Окно CROME GoldBase для выставления аналогового выхода на VTEC

Коробки в стоке D15B

Двигатель D15Z7 (D15B) поставлялся в комплектации VTi с двумя КПП. Во первых это CVT (вариатор), который при должном уходе может пройти больше 250000км, и МКПП точно такая же как и в комплектации D15B Ri NonVtec 105лс и D13B EL 91лс

Передаточные числа коробки МКПП D15B

Отношения других передаточных чисел КПП Honda вы можете прочесть в отдельный статье. Ниже приведены отношения КПП и CVT

  • Соотношение-Final — 4.058;
  • Реверс — 3.153;
  • 1 — 3.250;
  • 2 — 1.782;
  • 3 — 1.172;
  • 4 — 0.909;
  • 5 — 0.702;

Передаточные числа коробки CVT D15B

  • Соотношение-Final — 5.809;
  • Drive 2.466-0.449;
  • Реверс 2.466;

Дополнительная информация

Первое, мануал. Полноценной информации по 3Stage собранной в одном месте нет, есть русскоязычный мануал Руководство, устройство, техническое обслуживание для 5 и 6 поколения. Второе зеленый разъем C131. Третье на ECU P2J оборудованных возможностью управления CVT имеется 4 разъема, на механических ECU Только 3. Вариаторный ECU — управляет клапаном ХХ с 3 пинами, механический ECU управляет клапанов с двумя контактами. Не редко случается проблема с плавающими оборотами. Так же, прочтите о халтуре 3Stage часто принимаемой при свапе.

Читать еще:  Хорошие двигатели для коптера

Случайная статья узнай что то новое

Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 и CIVIC FERIO (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.

  • Автоэкзотика — 1 мая
  • Jap Days — 22 Июня
  • JAP CAR FEST — 19-21 июля
  • Москва
  • Санкт-Петербург
  • Минск
  • Уфа

EJ9 и EK3 — записки инженера о Honda Civic 1998. 2010 – 2019 . Вся информация приводится для ознакомления, автор не несет ответственности за вред полученный в результате применения материалов сайта, находясь на сайте вы подтверждаете своё согласие с этим. Сделано Хондоводом для Хондоводов. Автор: Илья Серб Все изображения имеют авторство Карта сайта Honda Civic, всем VTEC!

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».

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.

Читать еще:  Внешняя скоростная характеристика двигателя mercedes

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 60°

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.

Последний раз редактировалось Like Angel; 09.04.2007 в 05:30 . Причина: По просьбам трудящихся исправлен градус с 600 на 60

Современные разработки

Последующие модификации – i-VTEC серий «K», «R» и «J», AVTEC и VTEC Turbo реализованы на основе SOHC VTEC 3-stage, но они дополнительно функционируют с другими системами – изменяемых фаз газораспределения, отключения части цилиндров, турбонаддувом, непосредственного впрыска. Такая комбинация позволила конструкторам Хонда добиться еще лучших рабочих показателей силовых установок.

Видео: Как работает система HONDA V-TEC

Силовой агрегат D15B при всех его положительных качествах имеет ряд проблем, которые встречаются наиболее часто на всей линейке двигателей. Рассмотрим, основные из них:

  • Обрыв шкива коленчатого вала. Решение проблемы — замена шкива, а в нередких случаях и самого коленчатого вала.
  • Дизельный звук. Проблему стоит искать в выпускном коллекторе. Возможно, существует пробой в прокладке или трещина непосредственно в корпусе.
  • Плавают обороты. Загрязнённость дроссельной заслонки или неисправность датчика регулировки холостого хода.

Кроме всего перечисленного, на D15B часто умирают трамблёры, двигатель начинает дёргаться, всячески тупить, отказываться, заводиться и прочее.

Процесс ремонта двигателя D15B

Лямбда зонды не слишком долговечны, датчик давления масла изредка может потечь, в принципе, сам по себе двигатель существенных недостатков не имеет и при должном обслуживании, надёжен как молоток, а основная масса проблем связана с возрастом мотора.

Ресурс D15B приличный, до 250 тыс. км проблем быть не должно, лейте хорошее масло, и будет работать долго и беспроблемно.

Системы VTEC общая информация и проверка состояния компонентов

Системы VTEC общая информация и проверка состояния компонентов

Некоторые из моделей автомобилей Honda оборудуются электронной системой корректировки фаз газораспределения (VTEC). На моделях Civic может быть использована система VTEC одного из двух различных типов (VTEC и VTEC-Е).

Различие между обычными двигателями и двигателями, оборудованными системой VTEC, заключается в комплектации и принципе действия клапанного механизма. Конструкция блока двигателя и всех навесных узлов и агрегатов, а также схемы организации систем смазки и охлаждения на обоих агрегатах одинаковы. Внешне оборудованный системой VTEC двигатель отличается наличием сверху на крышке головки цилиндров выпуклой надписи соответствующего содержания (VTEC).

Бортовой процессор оборудованных системой VTEC моделей способен корректировать фазы срабатывания и величину открывания впускных клапанов за счет использования различной величины кулачков распределительного вала. Процессор, в зависимости от поступающих от информационного датчика данных, либо включает, либо выключает систему.

В качестве исходных параметров для систем VTEC обоих типов используются следующие:

a) Частота вращения двигателя (об/мин);
b) Скорость движения автомобиля (мили/ч);
c) Выходной сигнал датчика положения дроссельной заслонки (TPS);
d) Текущая нагрузка на двигатель, определяемая по показаниям датчика абсолютного давления во впускном трубопроводе (МАР);
e) Температура охлаждающей жидкости.

Компоновка и принцип функционирования систем VTEC-Е несколько отличаются от таковых для систем VTEC (см. ниже).

Распределительный вал оборудован как первичными, так и вторичными кулачками привода впускных клапанов. Кулачки отличаются как по форме, так и по высоте подъемов, т.е. параметрами, определяющими продолжительность и степень открывания клапанов.

При малых оборотах двигателя вторичные клапаны срабатывают от собственных кулачков распределительного вала, имеющих очень малый подъем и остроконечную форму (т.е. клапаны приоткрываются лишь слегка и очень ненадолго), удерживая распыленное топливо от консолидации внутри головки цилиндров. При этом развивается хороший крутящий момент с высокой быстротой реагирования на газ.

Если возникает необходимость в повышении отдачи двигателя, вторичные коромысла блокируются с первичными с помощью специального гидравлического устройства с электронным управлением.

Вторичные коромысла перестают контактировать со своими собственными кулачками вплоть до того момента, как система не будет отключена. При этом оба клапана открываются на полную высоту и с максимальной длительностью, обеспечивая повышение оборотов и отдачи двигателя.

Кулачки привода первичных и вторичных впускных клапанов распределительного вала в данной системе одинаковы по форме и высоте подъемов. Между ними расположен дополнительный третий кулачок, именуемый также промежуточными. Эти промежуточные кулачки отличаются большей высотой и меньшей остротой подъема, что обеспечивает большие величину и продолжительность открывания клапана.

При малых оборотах двигателя как первичные, так и вторичные впускные клапаны срабатывают от своих собственных кулачков и открываются на одинаковую высоту и с одинаковой продолжительностью (в отличие от системы VTEC-Е). Когда возникает необходимость в повышении отдачи двигателя, коромысла обоих впускных клапанов посредством специального гидравлического устройства с электронным управлением блокируются с промежуточным коромыслом. При этом длительность и высота открывания обоих клапанов определяется формой промежуточного кулачка, отличающегося большей высотой и меньшей остроконечностью подъема.

Первичные и вторичные коромысла перестают контактировать со своими собственными кулачками до тех пор, пока система не будет отключена.

Система позволяет добиваться оптимального крутящего момента как при малых, так и при высоких оборотах двигателя, в зависимости от прикладываемой к нему текущей нагрузки.

Проверка состояния компонентов

Корректоры клапанных зазоров (только VTEC)

Четыре корректора клапанных зазоров помещены в держатели, образуя подобие гидравлических толкателей.

Порядок выполнения

Пластина распределения фаз, втулка и возвратная пружина (только VTEC-Е)

Четыре пластины распределения фаз с возвратными пружинами (см. иллюстрацию ниже) посажены в держатели распределительного вала на оси впускных коромысел.

А) Пластина распределения фаз
В) Возвратная пружина
С) Держатель кулачка

Как видно из иллюстрации, втулка сборки оборудована плечиками для удержания пружины.

Порядок выполнения

Порядок выполнения

1. После снятия и демонтажа сборок коромысел (см. Снятие, проверка состояния и установка сборки коромысел), извлеките также компоненты синхронизирующих узлов (см. сопроводительные иллюстрации).
Только VTEC-Е D16Y5:
А) Коромысло первичного клапана
В) Коромысло вторичного клапана
С) Поршень блокиратора
D) Пружина блокиратора
Е) Синхронизирующий поршень

Только VTEC D16Y8:
А) Коромысло первичного клапана
В) Коромысло вторичного клапана
С) Промежуточное коромысло
D) Синхронизирующие поршни

Соберите вместе компоненты сборок каждого из цилиндров, скрепите их резиновым бандажом, лишь после этого устанавливайте на ось (см. Снятие, проверка состояния и установка сборки коромысел).

Электромагнитный клапан блокировки VTEC

Неисправности в контуре электромагнитного клапана блокировки VTEC приводят к срабатыванию контрольной лампы “Проверьте двигатель” на панели приборов автомобиля. Одновременно в память блоки управления заносится код неисправности (DTC) Р1259. По конструкции клапан блокировки VTEC с встроенным датчиком-выключателем давления аналогичен используемому в системе VTEC моделей Integra. Описание процедуры проверки исправности функционирования сборки приведено в Части Ремонт двигателя без извлечения из автомобиля — модели Integra настоящей Главы.

См. Снятие, проверка состояния и установка сборки коромысел.

Коромысло первичного клапана

См. Снятие, проверка состояния и установка сборки коромысел.

Коромысло вторичного клапана

См. Снятие, проверка состояния и установка сборки коромысел.

Промежуточное коромысло (только VTEC)

См. Снятие, проверка состояния и установка сборки коромысел.

Промежуточный кулачок распределительного вала (только VTEC)

См. Снятие, проверка состояния и установка сборки коромысел.

Замена масла и фильтра АКПП — Honda Civic 4D 1.8 i-vtec
КАК СОБРАТЬ ГОНКУ? HONDA CIVIC EK3. Сколько стоит твой корч?
ПОБЕДИЛ БЫСТРЕЙШИЙ. БИТВА 2.0 КЛАССА против ЦИВИК 1.8 VTEC. Лансер 2.0МТ vs Цивик 1.8 vs Фокус 2.0
Двигатель Honda R18: Надежность, Слабые и Сильные Места, Отзывы
Японская зажигалка!! Знакомство с Honda Civic VI поколения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector