VTEC ( Variable valve Timing and lift Electronic Control ) je elektronický systém pro změnu časování a zdvihu ventilů . Používá se ve spalovacích motorech Honda . Systém umožňuje efektivně řídit plnění směsi paliva a vzduchu ve spalovacích komorách . Původně vytvořen pro podmínky atmosférického tlaku , ale později byl použit v přeplňovaných motorech. Při nízkých otáčkách motoru systém poskytuje ekonomický provoz, při středním - maximální točivý moment, při maximálních otáčkách - maximální výkon.
Implementace VTEC je různorodá, takže se nejedná o jednu technologii, ale o celou „rodinu“ systémů variabilního časování ventilů Honda.
U běžného čtyřdobého spalovacího motoru jsou sací a výfukové ventily řízeny laloky vačkového hřídele . Tvar těchto vaček určuje okamžik začátku otevření, zdvihu a konce otevření ventilu vzhledem k procesu chodu motoru. Zdvih určuje výšku otevření ventilu a doba otevření odpovídá na otázku „jak dlouho byl ventil otevřený“. Vzhledem k odlišnému chování směsi paliva se vzduchem a výfukových plynů ve válci před a po zážehu při různých otáčkách motoru je nutné různé nastavení ventilů. Optimální poměr točivého momentu, zdvihu a doby otevření ventilů v nízkých otáčkách tedy povede k nedostatečnému plnění válců ve vysokých otáčkách, což značně sníží výkon. Naopak optimální nastavení pro vysoké otáčky bude mít za následek nepravidelný volnoběh. V ideálním případě by měl být motor schopen měnit tato nastavení v širokém rozsahu a přizpůsobovat se situaci.
V praxi je navrhování a vytváření takového motoru poměrně pracné a nerentabilní. Byly učiněny pokusy použít solenoidy místo konvenčních pružinových vaček, ale taková schémata se nedostala do sériové výroby kvůli vysokým nákladům a složitosti provedení.
Honda VTEC je pokus o spojení výkonu motoru ve vysokých otáčkách s hospodárností a stabilitou při nízkých otáčkách.
Kromě toho existují v Japonsku daně z výtlaku , což nutí výrobce vyrábět vysoce výkonné motory s relativně malými výtlaky. Ve sportovních vozech, jako jsou Toyota Supra a Nissan 300ZX , je výkonu dosaženo přeplňováním turbodmychadlem , Mazda RX-7 a RX-8 používají vysokootáčkový rotační motor . VTEC je další přístup ke konstrukci výkonného motoru s malým zdvihovým objemem.
VTEC byl původně implementován na konci osmdesátých let na motoru s dvojitým vačkovým hřídelem (DOHC) a byl nejvýkonnější verzí až do roku 2001. Na svou dobu byl legendární B16A. Na každém vačkovém hřídeli pro každý válec byly místo obvyklých 2 vaček vyrobeny 3. Dvě krajní nastavují dráhu ventilu v normálním režimu, zatímco prostřední vačka měla profil pro vysoké otáčky. Mechanismus ventilů byl navržen tak, že za pomoci tlaku motorového oleje přiváděného přes elektronicky řízený ventil byly předsunuty speciální čepy, které zajišťovaly pohon ventilů z centrální "silové" vačky, namísto standardních. . Systém VTEC měl i vlastní snímač tlaku oleje, pomocí kterého počítač zjišťoval okamžik skutečného zapojení a rozpojení čepů a zvolil vhodné mapy vstřiků a úhel zážehu. Na příkaz počítače, za určitých podmínek, mohl motor přijmout více pracovní směsi a vyvinout vysoké otáčky a vydat větší výkon. U motoru po 5000 ot./min. bylo to jako druhý dech. Pro pozdní 1980 - začátek 1990, 1,6-litrový motor produkující 160-180 hp. při atmosférickém tlaku, s poměrně jednoduchou a spolehlivou konstrukcí s vysokou mírou bezpečnosti, byl velmi progresivní.
S rostoucí popularitou a tržním úspěchem VTEC vydala Honda zjednodušenou verzi VTEC - SOHC VTEC. Protože motory SOHC používají jeden společný vačkový hřídel pro sací a výfukové ventily, funguje VTEC pouze na sacích ventilech. Důvodem jsou zapalovací svíčky , které jsou umístěny mezi dvěma výfukovými ventily a ztěžují tak umístění středového profilu výfukových vaček. Toto omezení bylo odstraněno až v roce 2009, kdy se objevily motory Acura RL /TL J37A2/J37A4 V-6 s jedním vačkovým hřídelem v každé ze dvou hlav válců , ale s SOHC VTEC ovládající sací i výfukové ventily. K tomu slouží 6 vaček a 6 vahadel pro každý válec.
Další verze SOHC VTEC, VTEC-E, nebyla navržena pro zlepšení výkonu při vysokých otáčkách, ale pro zlepšení spotřeby paliva při nízkých otáčkách nebo jednoduše při nízkém zatížení motoru. Funguje pouze pro sací ventily. Za tímto účelem nebyl náraz na ventily prováděn přímo z vaček vačkového hřídele, ale prostřednictvím prostředníků - vahadel nebo vahadel, která VTEC-E může ovládat dodáváním tlaku oleje do speciálních spojovacích čepů. Při nízkých otáčkách byl každý sací ventil otevřen personalizovanou vačkou vačkového hřídele. Současně byl plně otevřen pouze jeden ze dvou vstupních ventilů, zatímco druhý se otevřel mírně a na kratší dobu, což spolu s prvním vytvořilo silnou turbulenci kolem zóny svíčky. To umožnilo použití chudé směsi, čímž bylo dosaženo stability zapalování s poměrně bohatou směsí u zapalovací svíčky a zároveň nakloněním na okrajích válce, což spolu s EGR jako celkem umožnilo ušetřit pohonné hmoty. Při vysokých otáčkách (minimálně 2500) a zvýšené zátěži ECU sepnula ventil VTEC a tím se zprovoznila speciální vačka společná pro oba ventily, třetí s agresivním profilem a oba ventily se začaly otevírat stejně v režimu napájení. Nebo v dřívějších verzích VTEC-E nebyla žádná speciální vysoce výkonná vačka - druhý ventil prostě začal pracovat na profilu prvního, který mohl být buď pravidelný, nebo agresivní. Výkonový režim VTEC-E je však spíše podobný obvyklému u klasického motoru bez systému VTEC. Poměr výkonu a objemu motorů s VTEC-E tedy přibližně odpovídal konvenčním motorům, přičemž při umírněném jízdním stylu přinesl úsporu paliva.
Honda také na některých trzích představila 3-stupňový SOHC VTEC. Tento systém je kombinací SOHC VTEC a SOHC VTEC-E . Při nízkých otáčkách funguje pouze jeden ventil (jako u VTEC-E), při středních otáčkách oba ventily sledují profil jednoho z nich (jako u raného VTEC-E; první solenoid VTEC pracoval pro aktivaci tohoto režimu ) a při vysoké rychlosti, vysoce výkonné vačky (jako u konvenčního VTEC; pro aktivaci byl aktivován druhý solenoid VTEC). Ve srovnání s předchozími verzemi se tedy kombinuje účinnost a výkon, ale zvyšuje se složitost a cena motoru.
i-VTEC ("i" znamená inteligentní ) navíc zavedlo variabilní časování ventilů (VTC - Variable Timing Control) na vačkovém hřídeli sání v systému DOHC VTEC .
Technologie i-VTEC byla poprvé použita u čtyřválcových motorů řady K v roce 2001 (v roce 2002 v USA ). Zdvih ventilů a trvání byly stále řízeny různými pevnými profily vaček, ale vačkový hřídel sání získal možnost libovolně posouvat počáteční úhel ventilu od 25 do 50 stupňů (v závislosti na motoru). K tomu není ozubené kolo vačkového hřídele vyrobeno jako jeden kus, ale jako hydraulický mechanismus. Fáze jsou řízeny počítačem pomocí tlaku oleje uvnitř kladkového mechanismu. Časování závisí na otáčkách a zatížení motoru a fáze se mohou lišit od žádného předstihu při volnoběhu po maximální předstih při plném plynu a nízkých otáčkách. V důsledku toho se točivý moment zvyšuje v nízkých a středních otáčkách. Důležitou schopností takového systému je tzv. "Překrytí ventilů" je stav, kdy jsou sací a výfukové ventily otevřeny současně pro lepší ventilaci. Kromě posílení výkonu ve vysokých otáčkách to umožňuje využít recirkulaci výfukových plynů bez tradičně používaného speciálního EGR ventilu.
Pro motory řady K existují dva typy i-VTEC:
První používá oba vačkové hřídele a je určen pro výkonné motory, např. u RSX Type-S , TSX , Odyssey Absolute . Má vysoký kompresní poměr .
Druhý používá pouze sací hřídel podobným způsobem jako SOHC VTEC-E a je určen pro úsporné motory, jako jsou CR-V , Odyssey nebo Accord . To je ve skutečnosti VTEC-E, ale s druhým vačkovým hřídelem bez VTEC a přítomností VTC na sacím hřídeli. Jezdí na běžný benzín.
Oba motory lze snadno rozlišit podle výstupního výkonu: produktivní systémy produkují až 206 koní. S. a ekonomické motory nepřesahují 173 koní. S.
Tato řada motorů se odlišuje od ostatních motorů VTEC. Motor je jednohřídelový (SOHC i-VTEC), má klasicky pro VTEC 3 sací vačky na válec, ale dvě z nich jsou "velké" a jedna "malá". Velké vačky ovládají své ventily neustále, zatímco malé vačky mohou být aktivovány systémem i-VTEC od nízkých do středních otáček, a ne při vysokých, jak je u systémů VTEC obvyklé. Je navržen tak, aby během kompresního zdvihu dočasně otevřel jeden ze sacích ventilů na způsob Atkinsonova (Millerova) cyklu, což snižuje čerpací ztráty a umožňuje efektivnější pracovní cyklus. Toto řešení vám umožňuje těžit z palivové účinnosti Atkinsonova cyklu, aniž by došlo k významným komplikacím motoru a ztrátě dynamického výkonu.
Následně se i-VTEC objevil na některých jednohřídelových motorech Honda V-6.
V roce 2003 Honda představila nový motor V-6 s SOHC i-VTEC a deaktivací válců VCM. Systém dokáže na příkaz ECU vypnout 3 válce (později 2), čímž dosáhne snížení spotřeby paliva v nízkých otáčkách a zatížení. Spotřeba paliva přitom mírně překračuje odpovídající hodnoty pro 4válcové motory.
Tato technologie je také použita u 1,3litrového 4válcového motoru instalovaného v Hondě Civic Hybrid.
Poprvé použit na Honda Stream v roce 2004 s 2litrovým motorem DOHC. Jedná se o variantu i-VTEC pro přímé ( přímé ) vstřikování paliva. Vyznačuje se zvláště chudou směsí až do poměru 65:1, která poskytuje vynikající spotřebu paliva.
Honda si patentovala verzi VTEC s plynule měnitelným časováním ventilů a fází chodu a otevírání. Předtím byly časování a dráha ventilu v systémech VTEC pevně nastaveny profilem vaček vačkových hřídelů. Tato technologie však dosud nebyla implementována do sériově vyráběných automobilových motorů (relevantní pro rok 2016).
Kombinace systému VTEC, přímého vstřikování a turbodmychadla. Představeno v roce 2013 jako součást nové řady Earth Dreams Technology. Používá se u motorů malého objemu, od 1 do 2 litrů.
Honda tradičně používá málo nebo žádné přeplňování turbodmychadlem, přičemž jde cestou vylepšování atmosféricky plněných motorů pomocí VTEC. Tato technologie kombinovala nejen VTEC a přeplňování turbodmychadlem, ale také přímé vstřikování paliva, které je u Hondy vzácné.
Již v roce 1999 představila Honda na japonský trh CB400SF Super Four HYPER VTEC. Od roku 2002 zavádí VFR800 VTEC po celém světě. Systém VTEC funguje podobně jako VTEC-E – pouze jeden z ventilů se otevře naplno, nebo všechny dohromady.