V-TEC

Co dělá Hondu Hondou?

Snad každý alespoň trochu znalý petrolhead už někdy slyšel o točivých motorech Honda VTEC. Co ale vytváří jejich vyjímečné vlastnosti? Jaktože dosahují takového výkonu při zachování relativně nízkého zdvihového objemu i počtu válců aniž by bylo použito přeplňování? Odpověď na tuto otázku jistě mnozí z Vás znají, samozřejmě, je to sofistikovaný systém proměnného časování a zdvihu ventilů VTEC. Albert Einstein kdysi řekl: „Měli by se stydět lidé využívající bezmyšlenkovitě divů vědy a techniky, kteří při tom tomu rozumějí asi tolik, jak dobytče rozumí botanice rostlin, kterými se s chutí živí." A právě proto si dnes trochu osvětlíme princip tohoto pokrokového systému.

Variable valve Timing and lift Electronic Control

Jak jistě víte, zásadní částí čtyřdobého zážehového motoru jsou ventily, které válec plní palivem a odvádějí z něj spaliny. Ventily jsou ovládané vačkami, ty jsou umístěny na vačkovém hřídeli, vačková hřídel je poháněná převodem z klikového hřídele. Průběh otevírání a závírání ventilů a tedy i množství nasáté směsi je tedy dán profilem vačky. Tak tomu je u motoru bez systému proměnného časování ventilů. Ideální průběh pohybu ventilů se ale s otáčkami motoru mění. Proto byly vynalezeny technologie, které umožňují pohyb ventilů ovlivňovat během jízdy, bez naprosté závislosti na profilu vačky a otáčkách motoru. Jednou z takových technologií je i Honda VTEC.

Motorů s touto technologií bylo vyrobeno mnoho, tento článek platí pro zážehové motory se čtyřmi ventily na válec (dva výfukové, dva sací) a rozvodem typu DOHC. To znamená že v halvě válců jsou uloženy dva vačkové hřídele, jeden ovládá sací ventily a druhý ty výfukové. Je to dobře patrné z následujícího obrázku:

VTEC DOHC má na 2 sací ventily každého válce 3 vačky. Krajní dvě z nich mají profil určený pro nižší otáčky motoru, s důrazem na příznivou spotřebu. Ta prostřední má ale velmi ostrý profil, určený pro vyšší otáčky s důrazem na co nejvyšší výkon. Vačky (5,6) zde neovládají ventily (7, 10) přímo, nýbrž přes rozvodové páky (4, 11), ty jsou na jedné straně uchyceny (3) tak že se mohou volně vykyvovat (radiálně), pohyb rovnoběžně po hřídeli (axiální) však není možný. Každá z vaček má svoji rozvodou páku (4,11). Když jsou otáčky motoru nízké, dvě krajní vačky (5) skrze ramena (11) otevírají každá svůj ventil. Prostřední vačka (6) vychyluje prostřední rameno (4), které ovšem v tuto chvíli neovládá žádný ventil (jen se volně hýbe na čepu (3)). V rozvodových pákách je uložen hydraulicky ovládaný propojovací čep. Ve chvíli, kdy otáčky dosáhnou nastavené hodnoty, řídící jednotka vyšle pokyn hydraulickému čerpadlu, které tlakovým olejem (vedeným skrze nosnou hřídel rozvodových pák) posune propojovací čep, takže jsou všechny tři rozvodové páky (4, 11) pevně spojeny (všechny se pohybují úplně stejně). Jejich pohyb je ovšem nyní určován prostřední vačkou s ostrým profilem (6).. Krajní vačky (5) v tuto chvíli nezabírají, neboť na svoje páky "nedosáhnou". Propojení pák a tedy změna profilu ovládací vačky trvá pouze 0,02 sekundy. Při snížení otáček jednotka sníží tlak působící na spojovací čep a ten se působením vratné pružiny vrací do svoji výchozí polohy, ventily se tedy otevírají v závislosti na profilu vaček pro nízké otáčky. Celý mechanismus je dobře videt na následujícím obrázku. 1 - VAČKOVÝ HŘÍDEL SACÍCH VENTILŮ, 2 - VAČKOVÝ HŘÍDEL VÝFUKOVÝCH VENTILŮ, 3 - UCHYCOVACÍ HŘÍDEL ROZVODOVÝCH PÁK, 4 - ROZVODOVÁ PÁKA VAČKY S OSTRÝM PROFILEM, 5 - VAČKY PRO NÍZKÉ OTÁČKY, 6 - VAČKA S OSTRÝM PROFILEM PRO VYSOKÝ VÝKON, 7 - SACÍ VENTILY, 8 - SVÍČKA, 9 - PÍST, 10 - VÝFUKOVÉ VENTILY, 11 - ROZVODOVÉ PÁKY KRAJNÍCH VAČEK.

S tímto systémem dosahuje motor vysokého výkonu, který s otáčkami nabývá velmi lineárně. Křivka točivého momentu je plochá, takže moment se v celém spektru otáček mění jen minimálně. Princip se sice může zdát složitý a tedy i náchylný k poruchám, opak je ale pravdou. Motory Honda VTEC jsou velmi spolehlivé a vydrží dlouho.

Varianty

Technologie byla a je samozřejmě stále zdokonalována. Existuje vylepšená verze i-VTEC, která k výše uvedenému přidává ještě možnost fázového posuvu celého vačkového hřídele. To znamená, že je možno plynule měnit jeho "výchozí pozici". To vede k ještě lepší optimalizaci výměny plynů ve válci a tedy i lepšímu výkonu, točivému momentu a spotřebě paliva.

Varianta VTEC-E se používá u motorů s jedním vačkovým hřídelem v hlavě. Princip je stejný jako původní VTEC DOHC s tím rozdílem, že vačky (a potažmo i rozvodové páky) jsou zde pouze dvě. První má "normální" průběh (otevírá se na 8 mm), kdežto druhá otvírá sací ventil jen naprosto minimálně (pouhých 0,65 mm) a pouze dopomáhá lepšímu proudění směsi do válce. Teprve ve vyšších otáčkách dojde ke spojení rozvodových pák a oba ventily se pohybují v souladu s vačkou prvního ventilu, tedy se otevírají o plných 8 milimetrů. Tak se do válce dostává více směsi a roste výkon.

Závěr

Tak jste, vážení čtenáři, zase o něco vzdělanější.A až někdy uslyšíte třeba velmi dobře slyšitelnou Integru Type-R (obr., profil se jí mění v 6000 ot./min.), určitě si uvědomíte jestli jsou aktivní vačky pro nižšší otáčky nebo ostrá vačka pro vyšší. A pamatujte na slova Alberta Einsteina z úvodu tohoto článku.