VTEC

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek

VTEC (wat 'n afkorting is vir Veranderlike kleptydreëling en elektroniese klepopeningbeheer in Engels) is 'n stelsel wat deur Honda ontwikkel is om die doeltreffendheid van verbranding in die binnebrandmotor te verhoog deur die volle bestek van omwentelinge. Dit was die eerste stelsel van sy soort en het gelei tot die ontwikkeling van soortgelyke stelsels deur ander vervaardigers (VVTL-i van Toyota, VarioCam Plus deur Porsche en andere). Dit is uitgevind deur Kenichi Nagahiro, Honda se hoof enjinontwerper.

Vtec.svg

Inleiding[wysig]

In die standaard vierslagsiklus voertuie, word die inlaat- en uitlaatkleppe aangedryf deur lobbe op die nokas. Die vorm van die lobbe bepaal die tydreëling, oplig en ooptyd van elke klep. Kleptydreëling verwys na wanneer 'n klep oop- en toegemaak word tydens die verbrandingsiklus. Die klepopening verwys na hoeveel die klep oopgemaak word. Die ooptyd verwys na hoe lank die klep oop gehou word. Vanweë die gedrag van die gasse (brandstof-lugmengsel) voor en na verbranding, die beperkinge op die vloei daarvan asook die interaksie daarvan met die ontstekervonk, is die optimale kleptydreëling, klepopening en ooptyd onder lae omwentelinge baie anders as by hoë omwentelinge. 'n Optimale klepverstelling by lae omwentelinge sal daartoe lei dat die lug- en brandstoftoevoer onvoldoende sal wees by hoë omwentelinge wat dus die enjin se werkverrigting grootliks sal beperk. Só ook sal die teenoorgestelde optimale verstellings vir hoë omwentelinge lei tot 'n baie rowwe lae omwenteling verrigting teen lae omwentelinge en probleme wanneer die enjin luier. Die ideale enjin sal 'n volledig veranderlike kleptydreëling, -opening en ooptyd hê om sodoende die kleppe altyd by presies die regte verstelling op die regte tyd te hê vir die gegewe omwentelingsnelheid.

In die praktyk is 'n enjin met volledig veranderlike kleptydreëling moeilik om te ontwerp en te bou. Pogings is al gemaak met klos-skakelaars om kleppe te beheer in plaas van die tipiese veer-en-nokstelsel, maar hierdie ontwerpe het nooit aanklank gevind by motorvervaardigers nie aangesien hulle geweldig ingewikkeld en duur was.

Die teenoorgestelde benadering tot veranderlike kleptydreëling is om 'n nokas te vervaardig wat meer geskik is vir werking teen hoë omwentelinge. Hierdie benadering beteken ongelukkig dat die voertuig se werkverrigting teen lae omwentelinge baie swak sal wees (waar die meeste passasiersmotors gereeld werk) en baie beter sal wees by hoë omwentelinge. VTEC is die resultaat van die poging om 'n goue middeweg te vind tussen goeie werkverrigting teen hoë omwentelingsnelheid en lae omwentelingstabiliteit.

Japan, het ook 'n belasting op enjinverplasing wat Japannese motorvervaardigers noop om hoër werkverrigting enjins met 'n kleiner verplasing te vervaardig. Dit word dikwels vermag deur gebruik te maak van 'n turbo-aanjaer. Mazda gebruik die Wankelmotor om dit reg te kry. VTEC is 'n ander manier om 'n baie hoë spesifieke werkverrigting uit 'n klein verplasingsmotor te verkry.

DOHC VTEC[wysig]

Honda se VTEC-stelsel is 'n eenvoudige metode wat die voorsiening van veelvuldige nokasprofiele wat geoptimiseer word vir lae- en hoë omwentelingsnelhede. In plaas daarvan dat slegs een nok gebruik word om elke klep aan te dryf is daar twee - een wat geoptimiseer word vir lae omwentelingwerking, stabiliteit en doeltreffende brandstofverbruik en die ander wat ontwerp is om die kraglewering teen hoë omwentelsnelheid te maksimeer. Die skakeling tussen die twee nokke word bepaal deur die enjin se oliedruk, temperatuur, die voertuigsnelheid en die enjin se omwentelsnelheid. Soos die enjin se omwentelinge verhoog word 'n sluitpen deur die oliedruk geaktiveer om die klepaandrywer vir hoë spoed werking aan die betrokke nok te verbind. Hierna word die klep oop en toe gemaak volgens die hoë-snelheidsprofiel wat veroorsaak dat die klep groter oopmaak en ook vir 'n langer tyd oopbly. Die DOHC VTEC-stelsel het 'n hoë- en lae wentelspoed nokprofiel op beide die inlaat en uitlaatkleppe se nokasse. Die VTEC-stelsel is oorspronklik bekendgestel as 'n DOHC-stelsel (Dubbele oorhoofse nokas) in die 1989 Honda Integra wat in Japan verkoop is en 'n 118 kW weergawe van die B16A enjin gebruik het.

SOHC VTEC[wysig]

Die gewildheid en bemarkingswaarde van die VTEC-stelsel het gegroei en daarom het Honda dieselde beginsel op hul enkel oorhoofse nokas enjins ingebou (waar die inlaat- en uitlaatkleppe dieselfde nokas deel). Die nadeel hiervan is dat die SOHC-enjins slegs baat vind by die VTEC-meganisme op die inlaatkleppe. Die rede hiervoor is dat die vonkprop teen 'n hoek ingeskroef moet word om uit die pad van die nokas te bly en omdat die vonkpropbuise tussen die twee uitlaatkleppe geleë is, is VTEC op die uitlaatkleppe onmoontlik.

SOHC VTEC-E[wysig]

Honda se volgende VTEC-weergawe, die VTEC-E, is op 'n effens anderse manier gebruik; in plaas daarvan om die enjin te optimiseer vir hoë omwentelingsnelheid, is dit gebruik om die doeltreffendheid teen lae wentelspoed te verhoog. Teen lae omwentelinge, word een of twee van die inlaatkleppe toegelaat om slegs 'n baie klein hoeveelheid oop te maak, wat die brandstof in die silinder in fyner druppels verdeel en sodoende 'n armer mengsel moontlik maak. Soos die omwentelinge verhoog word, word beide kleppe gebruik om voldoende toevoer te verseker. 'n Sluitpen wat deur oliedruk geaktiveer word, soos met die gewone VTEC, word gebruik om beide kleppe aanmekaar te verbind om te verseker dat die tweede klep ook ten volle oopgemaak word.

3-stadium VTEC[wysig]

Honda het ook die 3-stadium VTEC-stelsel in sekere markte vrygestel. Die stelsel kombineer die eienskappe van beide die SOHC VTEC en die SOHC VTEC-E stelsels. Teen lae omwentelinge word slegs een inlaatklep gebruik. Teen medium omwentelinge word twee gebruik. Teen baie hoë omwentelinge skakel die enjin oor na 'n hoë-spoed nokasprofiel soos met die gewone VTEC. Sodoende word beide die lae- en hoë omwenteling werkverrigting se brandstofdoeltreffendheid en kraglewering verbeter.

i-VTEC[wysig]

i-VTEC het kontinue veranderlike nokasfasering op die inlaatnok van DOHC VTEC enjins bekendgestel. Die tegnologie het vir die eerste keer in Honda se K-reeks vier silinder enjinfamilie in 2001 verskyn. Die klepopeninggrootte en -tydsduur is steeds beperk tot twee spesifieke lae en hoë omwenteling profiele, maar die inlaatnokas kan met tussen 25 en 50 grade varieer tydens die werking van die enjin. Faseveranderinge word deur 'n rekenaar beheer met 'n olie-aangedrewe veranderlike nokrat. Fasering word bepaal deur 'n kombinasie van enjinlading en omwentelinge, wat wissel van ten volle vertraagde reëling by luiering tot ten volle vervroegde reëling met 'n vol oop smoorklep teen lae omwentelinge. Die gevolg hiervan is verdere optimering van wringkrag, veral teen lae- en medium omwentelinge.

Vir die K-reeks motors is daar twee verskillende soorte i-VTEC stelsels geïmplementeer. Die eerste was vir hoë-werkverrigtingsmotors soos die RSX tipe S of die TSX en die ander vir die ekonomiese voertuie soos gevind kan word in die CR-V of Accord. Die hoë-werkverrigting i-VTEC stelsel is basies dieselfde as die DOHC VTEC stelsel van die B16A's, waar beide die inlaat en uitlaatnokasse 3 nokke per silinder het. Die kleppe het egter die bykomende voordeel van rollers op die aandrywers en kontinue veranderlike inlaatklepreëling. Die ekonomiese weergawe van die i-VTEC is meer soos die SOHC VTEC-E in soverre die inlaatnokas slegs twee nokke het, een baie kleine en 'n groter een, met geen VTEC op die uitlaatkleppe.

VTEC in motorfietse[wysig]

Die eerste wêreldwye implementering van VTEC-tegnologie in motorfietse was met die bekendstelling van Honda se VFR800 sportfiets in 2002. Soortgelyk aan die SOHC VTEC-E styl bly een inlaatklep toe totdat 'n drumpel van 7000 opm oorskry word, dan word die tweede klep oopgemaak deur 'n oliedruk geaktiveerde pen.

Verwysings[wysig]

Honda Motor Co., Ltd. (2004). Technology Close-up. Afgelaai 16 September 2004.

Honda Motor Co., Ltd. (2006). The VTEC Engine. Afgelaai 25 Julie 2006.

Eksterne skakels[wysig]