Silniki VTEC: jak Honda zmieniła zasady gry

Dziś uszczęśliwimy entuzjastów japońskiej motoryzacji Hondą. Jej motory, Vtec, znane są na całym świecie. Wielu je potępia, inni uwielbiają. Jak właściwie działają te silniki i skąd wzięła się nazwa „Vtec”!

Co to jest VTEC

Vtec (Variable Valve Timing & Lift Electronic Control) to nazwa tłokowego silnika spalinowego opracowanego przez Hondę. Silniki te mają zmienne fazy rozrządu. Nie chodzi o to, że nie spotkaliśmy się ze zmiennymi fazami rozrządu gdzie indziej, ale Vtec ma magiczną reputację niezawodnego, dość prostego i trwałego silnika. Słowo Vtec znamy przede wszystkim z silników benzynowych Hondy. Ten silnik szczyci się wydajnością, niższym zużyciem paliwa, niską emisją spalin w stosunku do mocy i musimy przyznać, że robi to dobrze.

Jak to działa?

Aby zrozumieć zasadę działania rozrządu, musimy spojrzeć na silnik jako całość. Silnik spalinowy, aby funkcjonować, potrzebuje dwóch rzeczy: paliwa i powietrza. Mieszanka ta musi dotrzeć do cylindrów, gdzie w idealnym przypadku dochodzi do eksplozji, która porusza tłokiem.

Znamy zarówno silniki wysokoprężne, jak i benzynowe. Zasada jest podobna, niektóre ze świecą zapłonową, inne z wysokim ciśnieniem. Silniki mają różne zakresy obrotów, w których mają różne krzywe mocy. Jak wiemy, na przykład silniki wysokoprężne mają maksymalny moment obrotowy na początku zakresu obrotów, podczas gdy atmosferyczne silniki benzynowe osiągają szczytową moc przy wysokich obrotach. Problemem jest jednak utrzymanie tak zwanej jednolitej, dobrze rozpylonej mieszanki i wydajności spalania, jak zwykliśmy mówić w przypadku wtrysku paliwa.

Mieszanka paliwowa musi być idealnie rozprowadzona w komorze spalania. Oczywiście możemy wyeliminować część tego problemu dzięki wtryskowi paliwa, ale wciąż istnieje inna zmienna, która może wchodzić w grę. Chodzi o to, że możemy nie być w stanie skompresować zaworów. Ogólnie rzecz biorąc, wiemy, że zawory sterują krzywkami. Ważną rzeczą jest oczywiście zgranie wszystkiego w czasie (ustawienie krzywki lub krzywek względem korby i, powiedzmy, czasami czas pompy wysokiego ciśnienia), tak aby zamykały się i otwierały wtedy, kiedy trzeba i nie uderzały w nasze tłoki, powodując śmiertelne uszkodzenie silnika i powodując „potykanie się” silnika.

Aby jednak w pełni wykorzystać tę zasadę, idealnie jest, jeśli zawory mają również zmienny rozrząd w odniesieniu do aktualnej mocy i prędkości obrotowej silnika. Skutkuje to doskonałą pracą, wyższą wydajnością, a także zmniejszoną emisją spalin. A teraz wracamy do tego, czym właściwie jest zmienny rozrząd i jak nam pomaga. Ponadto, zawory będą miały szerszy zakres wydajności, niż gdyby pracowały tylko w ograniczonym zakresie, jak bez zmiennych faz rozrządu.

Jak więc osiągnąć różne odległości otwarcia zaworów?

Często wiemy, że w zwykłych silnikach krzywka mocno ściska zawory dzięki zaokrąglonym owalnym występom, a to określa ich czas i otwarcie. Zasadniczo jest to prosty system. Honda poszła na całość i udoskonaliła to, co od dawna działało, przechodząc przez tak zwaną „krzywkę”.

Aby ułatwić zrozumienie, wałek rozrządu Hondy, znany również jako Vtec, ma występy o różnych rozmiarach. Z tego powodu ich szerokość, ostrość i nachylenie można zmieniać w celu sterowania zaworem. Cóż, to fajnie, ale nie można tego zrobić, gdy wałek rozrządu obraca się na stałe. To prawda, ale należy powiedzieć, że wahacze w Vtec można dowolnie łączyć w zależności od prędkości i mocy, dzięki czemu wahacz pasuje do części krzywki, która jest idealna w danym momencie.

Działa to na zasadzie oleju, wiadomo, że na biegu jałowym samochód ma inne ciśnienie oleju, jak podczas jazdy to tzw. „piłuje” i trzeba odpowiednio smarować. To właśnie wykorzystał system Hondy i na podstawie ciśnienia oleju kierowanego przez elektronikę do odpowiednich kanałów przesuwa wahacz z punktu początkowego dalej do punktu na krzywce, który wcześniej mógł się swobodnie obracać, wpasowuje się w segment i cud jest włączony i odwrotnie, gdy nasze ciśnienie oleju ponownie spada, przesuwa się z powrotem. Dzieje się to za pomocą przesuwnych kołków łączących kontrolowanych przez wspomniane ciśnienie oleju (przepraszam mistrzów motoryzacji za proste wyjaśnienie, ale myślę, że my, zwykli faceci samochodowi, jesteśmy z tym w porządku).

Ogólna idea polega na tym, że przy niskich obrotach do komory spalania cylindra dopływa mniej paliwa i powietrza, ale gdy potrzebujemy mocy, zawory otwierają się dłużej i bardziej, dzięki czemu otrzymujemy więcej powietrza z większą ilością paliwa, co oznacza większą moc.

Kiedy powstał system Vtec?

Honda wynalazła system zmiennych faz rozrządu w 1983 roku, kiedy to nazwano go REV, który był używany w motocyklach i był swego rodzaju prekursorem, a raczej odgałęzieniem Vtec, z pewnością położono tu również podwaliny pod przemysł motoryzacyjny. Należy wspomnieć, że Honda jest dla mnie jednym z najlepszych producentów motocykli, sprzętu ogrodniczego i właściwie silników na świecie, przynajmniej benzynowych. Słowo się rzekło i w 1989 roku światło dzienne ujrzał pierwszy silnik Vtec, kto wiedział, że narodziła się legenda motoryzacji..

Co oznaczało pojawienie się Vteca?

Wielokrotnie wspominaliśmy, że duża część historii motoryzacji została napisana przez Mercedes-Benz, a teraz mogę wreszcie powiedzieć, że Honda dokonała miłego dodatku do księgi legend. Ta rewolucja oznaczała, że Honda była w stanie wycisnąć znacznie więcej z czterocylindrowych silników o pojemności poniżej 2 litrów niż niektórzy jej konkurenci w sześciocylindrowych silnikach o większej pojemności skokowej. Oznaczało to postępy w zakresie oszczędności paliwa w stosunku do osiągów i zmniejszonej emisji spalin, a także pewną wyjątkowość marki.

Zmienny rozrząd Hondy zrewolucjonizował nie tylko przemysł motoryzacyjny, ale także motocyklowy.

Warianty silników Vtec

Głównym podziałem silników Vtec jest liczba wałków rozrządu. SOHC odnosi się do silnika z tylko jednym wałkiem rozrządu DOHC odnosi się do silnika z dwoma lub więcej wałkami rozrządu.

Vtec-E

Jest to tak zwana ekonomiczna wersja silnika Vtec. Silnik jest dostrojony do ekonomicznej jazdy kosztem poświęcenia niewielkiej mocy. Dostrojony tak, aby utrzymać emisję spalin i zużycie paliwa na niskim poziomie. Ma dwa wałki rozrządu, a w trybie ekonomicznym, w niektórych modelach Hondy, może pracować z mniejszą liczbą otworów zaworów dolotowych, zmniejszając w ten sposób zużycie, gdy na przykład 16v działa jak 12v. Wszystko to dzięki sworzniowi hydraulicznemu, który łączy lub rozłącza popychacze zaworów. W języku potocznym ten typ silnika „nie ma ostrej krzywki”.

Vtec-i

To jeden z najnowszych dodatków do rodziny Vtec. Jest to tak zwany inteligentny napęd kontrolowany przez jednostkę sterującą, jeśli chcesz „komputer”. Jest to najbardziej zaawansowany Vtec łączący wszystkie zalety swoich poprzedników i osiągający najlepsze standardy emisji.

Silniki Vtec mogą być turbodoładowane, mieć aż 3 wałki rozrządu i posiadać inne cechy jak każdy inny silnik.

To powiedziawszy, jeśli kupimy Vtec, otrzymamy niesamowity silnik z pewną pieczęcią zatwierdzenia na więcej. Krążą nawet pogłoski, że Vtec-Di z bezpośrednim wtryskiem paliwa, wysokimi osiągami i ogromną wartością użytkową jest opracowywany, ponieważ będzie w stanie pracować z ekstremalnie ubogą mieszanką przy niskich obrotach.

Zalety silników Vtec

• Wysoka moc w stosunku do pojemności, szczególnie w ostrych wersjach samochodów.
• Niskie zużycie paliwa w stosunku do mocy silnika.
• Niższa emisja spalin i wyższa wydajność.
• Niewiarygodny dźwięk i użyteczność prędkości.
• Jednoznaczna charakterystyka.

Wady silników Vtec

• Chociaż system Vtec jest dość niezawodny, jest to mechanizm, który, jak każdy inny, może się zepsuć.
• Powinniśmy zwracać szczególną uwagę na wymianę oleju i jego jakość, tutaj nawet bardziej niż w przypadku innych systemów.

Najbardziej znane Hondy z silnikami Vtec

Honda NSX 3.0 V6 Vtec 201 Kw – prędkość maksymalna 270 km/h 0-100 km/h w 5,9 sekundy

Honda Civic type R EK 09 1.6i Vtec 136 kW – prędkość maksymalna 225 km/h 0-100 km/h w 6,6 s

Honda S2000 2.0i Vtec 177 kW – prędkość maksymalna 240 km/h od 0-100 km/h w 6,2 s