Як працює VTEC

VTEC – це система, яка дозволяє змінювати час і ступінь відкриття клапанів в залежності від обертів двигуна. Це покращує ефективність заповнення циліндрів повітряно-паливною сумішшю і збільшує потужність і крутний момент двигуна. Система VTEC була розроблена компанією Honda і вперше застосована в 1989 році на двигуні B16A для моделі Integra.

Конструктивні особливості

Система ВТЕК складається з наступних елементів:

• Камшафт з двома або трьома різними профілями камів для кожного клапана. Один профіль призначений для низьких і середніх обертів, інший – для високих. Третій профіль може бути використаний для економічного режиму роботи.
• Роликові або плоскі тарілки, які з’єднують камшафт і клапани. Кожен клапан має дві або три тарілки, які можуть перемикатися між профілями камів за допомогою спеціальних штифтів.
• Соленоїдний клапан, який керує подачею масла до штифтів і перемикає тарілки. Соленоїдний клапан отримує сигнали від електронного блоку управління двигуном (ECU), який аналізує параметри роботи двигуна, такі як оберти, температура, швидкість, навантаження і положення дросельної заслінки.
• Датчики, які вимірюють оберти, температуру, швидкість, навантаження і положення дросельної заслінки і передають інформацію до ECU.

Принцип роботи

Принцип роботи системи V-tec полягає в тому, що при низьких і середніх обертах двигун працює за профілем камів, який забезпечує оптимальне співвідношення потужності і паливної економічності. При цьому тарілки, які з’єднують камшафт і клапани, рухаються незалежно одна від одної, і штифти не використовуються. При високих обертах ECU відкриває соленоїдний клапан і подає масло до штифтів, які з’єднують тарілки в одну групу. Таким чином, клапани починають працювати за профілем камів, який забезпечує максимальну потужність і крутний момент. При цьому клапани відкриваються ширше і довше, що дозволяє набирати більше повітряно-паливної суміші і збільшувати ступінь стиснення. При зниженні обертів ECU закриває соленоїдний клапан і відключає штифти, повертаючи систему до низькооборотного режиму.

Види

Система V-tec має кілька видів, які відрізняються за конструкцією, функціональністю і призначенням. Основні види системи V-tec такі:

• DOHC V-tec – система, яка змінює час і ступінь відкриття клапанів на обох головках циліндрів (двохвальний розподільчий вал). Ця система призначена для високопотужних двигунів, які працюють в широкому діапазоні обертів. Приклади двигунів з DOHC V-tec: B16A, B18C, H22A, K20A, F20C, F22C.
• SOHC V-tec – система, яка змінює час і ступінь відкриття клапанів тільки на головці циліндрів з впускними клапанами (одновальний розподільчий вал). Ця система призначена для двигунів, які працюють в середньому діапазоні обертів і мають баланс між потужністю і паливною економічністю. Приклади двигунів з SOHC V-tec: D15B, D16Y8, D17A, L15A, R18A.
• VTEC-E – система, яка змінює час і ступінь відкриття клапанів тільки на головці циліндрів з впускними клапанами (одновальний розподільчий вал). Відмінність від SOHC V-tec в тому, що при низьких обертах і навантаженні один з двох впускних клапанів на кожен циліндр майже не відкривається, що створює ефект сверла і зменшує витрату палива. При високих обертах і навантаженні обидва впускні клапани відкриваються повністю, що збільшує потужність. Ця система призначена для двигунів, які працюють в низькому діапазоні обертів і мають високу паливну економічність. Приклади двигунів з VTEC-E: D15Z1, D15Z4, D15Z6, D15Z7, D16Y5, D17A2.
• 3-Stage VTEC – система, яка поєднує в собі SOHC V-tec і VTEC-E. При низьких обертах і навантаженні система працює за принципом VTEC-E, при середніх – за принципом SOHC V-tec, при високих – за принципом DOHC V-tec. Таким чином, система забезпечує оптимальну роботу двигуна в усіх режимах. Ця система призначена для двигунів, які поєднують високу паливну економічність, потужність і еластичність. Приклади двигунів з 3-Stage VTEC: D15B, D17A9, L13A, L15A7.
• i-VTEC – система, яка додатково змінює кут нахилу розподільчого валу (VTC – Variable Timing Control) в залежності від обертів і навантаження двигуна. Це дозволяє краще налаштовувати фазу розподілу газів і підвищувати ефективність двигуна. Ця система призначена для сучасних двигунів, які відповідають найвищим екологічним нормам і мають високі показники потужності і крутного моменту. Приклади двигунів з i-VTEC: K20Z, K24A, R20A, R18Z, L15B, L12B.
• VTEC Turbo – система, яка поєднує в собі VTEC і турбонаддув. При цьому система змінює час і ступінь відкриття клапанів на обох головках циліндрів (двохвальний розподільчий вал) і керує тиском турбіни в залежності від обертів і навантаження двигуна. Це дозволяє отримувати високу потужність і крутний момент при малому об’ємі двигуна і низькому витраті палива. Ця система призначена для новітніх двигунів, які використовуються в преміум-класі автомобілів. Приклади двигунів з VTEC Turbo: K20C, L15C, L15D.

Новітні розробки

• Система V-tec постійно вдосконалюється і адаптується до нових вимог і технологій. Однією з новітніх розробок є система VTEC TCR (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control with Turbocharger and Cylinder Deactivation), яка була представлена в 2021 році на двигуні K20C1 для моделі Civic Type R. Ця система має такі особливості:
• Змінює час і ступінь відкриття клапанів на обох головках циліндрів (двохвальний розподільчий вал) і керує тиском турбіни в залежності від обертів і навантаження двигуна (VTEC Turbo).
• Змінює кут нахилу розподільчого валу (VTC – Variable Timing Control) в залежності від обертів і навантаження двигуна (i-VTEC).
• Вимикає два з чотирьох циліндрів при низькому навантаженні і швидкості, що зменшує витрату палива і викиди шкідливих речовин (Cylinder Deactivation).
• Має електронний запобіжник, який обмежує максимальні оберти двигуна до 7000 об/хв, що збільшує ресурс і надійність двигуна (Rev Limiter).

Заключення

Система V-tec – це унікальна технологія, яка дозволяє змінювати час і ступінь відкриття клапанів в залежності від обертів двигуна. Це покращує ефективність заповнення циліндрів повітряно-паливною сумішшю і збільшує потужність і крутний момент двигуна. Система V-tec була розроблена компанією Honda і вперше застосована в 1989 році на двигуні B16A для моделі Integra. З того часу система V-tec постійно вдосконалюється і адаптується до нових вимог і технологій. Система V-tec має кілька видів, які відрізняються за конструкцією, функціональністю і призначенням. Система V-tec використовується в різних класах автомобілів, від економічних до спортивних. Система V-tec є однією з переваг двигунів Honda і визнана як одна з найкращих систем змінного розподілу газів в світі.