Περιεχόμενο
- Αρχές εκκεντροφόρου άξονα
- Προβλήματα χρονισμού
- Παραλλαγή ανοίγματος βαλβίδας
- VTEC
- i-DSI
- Πώς λειτουργεί το i-DSI
- VTEC εναντίον i-DSI
Με την πάροδο των ετών, η ιαπωνική μοτοσικλέτα και κατασκευαστής αυτοκινήτων Honda έχει αποκτήσει φήμη όχι μόνο για τη σειρά οχημάτων της, αλλά και για τις καινοτομίες της στη βελτίωση της απόδοσης των κινητήρων της. Οι σημερινοί ηγέτες αυτών των καινοτομιών είναι ο Ηλεκτρονικός έλεγχος χρονισμού βαλβίδων και ανύψωσης, γνωστός ως VTEC, και το Intelligent Dual and Sequential Ignition ή i-DSI. Αλλά ποιο από αυτά τα συστήματα είναι το καλύτερο;
Αρχές εκκεντροφόρου άξονα
Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης βασίζονται σε βαλβίδες ανοίγματος για να επιτρέψουν στο μείγμα αέρα / καυσίμου να εισέλθει στον κύλινδρο καύσης και βαλβίδες εξαγωγής για να αποβάλει το καμένο μείγμα από τον κύλινδρο. Οι βαλβίδες πρέπει να ανοίγουν και να κλείνουν σε συγκεκριμένα διαστήματα και ο εκκεντροφόρος το φροντίζει. Είναι βασικά μεγάλοι μεταλλικοί άξονες με προεξέχοντες λύκους. Κάθε φορά που αυτό το δέντρο περιστρέφεται, οι λύκοι λειτουργούν ως ανυψωτικά, ράβδοι ή κουνιστές για να ανοίγουν ή να κλείνουν τις βαλβίδες με μηχανισμό ελατηρίου.
Προβλήματα χρονισμού
Οι λάτρεις των αυτοκινήτων υψηλών επιδόσεων αντιμετωπίζουν συνήθως πρόβλημα με τα γρήγορα αυτοκίνητά τους: δεν αποδίδουν επίσης σε χαμηλές ταχύτητες. Αυτό συμβαίνει επειδή οι αγωνιστικοί κινητήρες που είναι συνηθισμένοι να λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες έχουν διαφορετικές ανάγκες από αυτές που έχουν σχεδιαστεί για χαμηλότερες ταχύτητες. Για παράδειγμα, οι αγωνιστικοί κινητήρες έχουν διαφορετικό χρονισμό για το άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής. Το ύψος ανοίγματος των βαλβίδων έχει επίσης μεγάλη σημασία: όσο περισσότερο ανοίγει η βαλβίδα, τόσο περισσότερο εισέρχεται και καίγεται το μείγμα αέρα-καυσίμου στον κύλινδρο, γεγονός που δημιουργεί περισσότερη δύναμη. Ωστόσο, οι τυπικοί κινητήρες τείνουν να έχουν μικρότερα ανοίγματα βαλβίδων.
Παραλλαγή ανοίγματος βαλβίδας
Το δίλημμα επιλύθηκε με την άφιξη του συστήματος χρονισμού βαλβίδας μεταβλητής, ή VVT. Πριν από αυτόν, οι προβολείς ρύθμισαν τη θέση και το σχήμα του λοβού έκκεντρου στον εκκεντροφόρο άξονα, επιτυγχάνοντας ισορροπία απόδοσης μεταξύ κινητήρων χαμηλής ή υψηλής ταχύτητας (μετρούμενες σε περιστροφές ανά λεπτό ή RPM). Το VVT επιτρέπει ουσιαστικά την αλλαγή του χρονισμού, οδηγώντας σε μεγαλύτερη απόδοση και ισχύ σε μεταβλητές στροφές.
VTEC
Υπήρχαν άλλα μεταβλητά συστήματα χρονισμού, αλλά το VTEC της Honda ξεχώρισε περισσότερο. Λειτουργεί με τη χρήση αρκετών κάμερων, διαφορετικών μεγεθών, στον εκκεντροφόρο άξονα, καθώς και αρκετών rocker τοποθετημένων μαζί. Σε χαμηλότερες ταχύτητες στροφών, μόνο ένα από τα έκκεντρα δρα στα rockers, ανοίγοντας τις βαλβίδες. Αυτά τα έκκεντρα είναι διαμορφωμένα έτσι ώστε μια κατάλληλη ποσότητα μίγματος αέρα-καυσίμου να εισέρχεται στον κύλινδρο ταυτόχρονα, βελτιστοποιώντας την επιτάχυνση. Αλλά όταν ο κινητήρας φτάσει σε ένα συγκεκριμένο RPM, η μονάδα ελέγχου ενεργοποιεί αυτό που είναι βασικά ένας πείρος που κλειδώνει τα rocker. Αυτό επιτρέπει σε όλους τους λοβούς του έκκεντρου να εισέλθουν σε μια διάταξη που ασκεί δύναμη στα rockers, συμπεριλαμβανομένων εκείνων υψηλότερου προφίλ. Αυτό ανοίγει περαιτέρω τις βαλβίδες και βελτιστοποιεί την απόδοση σε υψηλές στροφές.
i-DSI
Εν τω μεταξύ, το σύστημα i-DSI επικεντρώνεται στην επίτευξη των ίδιων αποτελεσμάτων με την τεχνολογία VVT, αλλά χρησιμοποιώντας διαφορετική προσέγγιση. Αντί να ταιριάζει με τη σχεδίαση έκκεντρου για τον προσδιορισμό του χρονισμού βαλβίδων, το i-DSI παίζει με το χρονισμό των μπουζί που ανάβουν το μείγμα αέρα-καυσίμου καθώς εισέρχεται στον κύλινδρο. Οι τυπικοί κινητήρες χρησιμοποιούν μπουζί για την ανάφλεξη καυσίμου σε βασικούς χρόνους. Το i-DSI χρησιμοποιεί δύο ανά κύλινδρο, διατεταγμένο σε διαγώνιο σχέδιο.
Πώς λειτουργεί το i-DSI
Το πρώτο μπουζί, που βρίσκεται κοντά στη βαλβίδα εισόδου, απελευθερώνει έναν σπινθήρα μόλις το μείγμα εισέλθει στον κύλινδρο. Καθώς το μείγμα αρχίζει να καίει, το δεύτερο μπουζί απελευθερώνει έναν άλλο σπινθήρα, επεκτείνοντας τη φλόγα γρήγορα σε όλο τον κύλινδρο για να επιτύχει πλήρη καύση. Ο χρόνος μεταξύ των ακολουθιών ανάφλεξης ποικίλλει ανάλογα με την ταχύτητα του κινητήρα για εξοικονόμηση ενέργειας και τη μέγιστη ισχύ του κινητήρα. Για παράδειγμα, σε μεσαίες ταχύτητες RPM, το διάστημα μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου σπινθήρα ανάφλεξης είναι πιο έντονο, ενώ σε υψηλές ταχύτητες στροφών, το σύστημα ανάβει τα δύο μπουζί σχεδόν ταυτόχρονα.
VTEC εναντίον i-DSI
Και τα δύο συστήματα χρησιμοποιούν αφελείς τρόπους για να επιτύχουν βασικά τη μέγιστη απόδοση από σχετικά μικρούς κινητήρες σε όλες τις σειρές στροφών. Ενώ το VTEC συνδέεται με οχήματα υψηλότερης απόδοσης, το i-DSI συνδέεται περισσότερο με συμπαγή αυτοκίνητα, τα οποία πρέπει να έχουν κάποια ισχύ κάτω από το καπό. Και οι δύο τεχνολογίες εξυπηρετούν τους δικούς τους σκοπούς, επομένως είναι δύσκολο να πούμε ποιο είναι καλύτερο. Ωστόσο, όσον αφορά τον αντίκτυπο και την επιρροή στα σχέδια, η VTEC ασκεί μεγαλύτερη ισχύ, με πολλούς άλλους κατασκευαστές να έχουν τις δικές τους εκδόσεις της καινοτομίας της Honda, με διαφορετικά ονόματα.