VTEC и i-VTEC: как работают системы Honda

Подъём, длительность и фаза — три разных параметра

Клапан открывается под действием кулачка распределительного вала. Подъём показывает, насколько далеко клапан отходит от седла, длительность — какую часть рабочего цикла он остаётся открытым. Фаза описывает положение этого события относительно движения поршня. Если повернуть вал относительно коленчатого вала, открытие и закрытие сдвинутся, хотя форма кулачка останется прежней.

Название VTEC раскрывается как Variable Valve Timing and Lift Electronic Control: электронное управление фазами и подъёмом клапанов. Классическая спортивная система выбирает разные профили кулачков. VTC, или Variable Timing Control, поворачивает впускной распределительный вал и плавно корректирует фазу. В двухвальной i-VTEC один механизм выбирает профиль, другой уточняет его положение в цикле.

Как переключаются кулачки на B16A

Первым серийным автомобильным применением DOHC VTEC стала Honda Integra с атмосферным B16A объёмом 1,6 литра в апреле 1989 года. DOHC означает два распределительных вала в головке: один обслуживает впуск, другой выпуск. На этой конструкции удобно проследить, как происходит переключение.

В ней на пару клапанов приходится три коромысла. На малых оборотах крайние коромысла следуют своим кулачкам, а среднее движется отдельно и не задаёт движение клапанов. Когда электронное управление разрешает переключение, давление масла перемещает соединительные штифты. Коромысла связываются, и их движение определяет центральный кулачок с большим подъёмом.

Так двигатель получает другой закон открытия клапанов без замены распределительного вала. Решение о переключении зависит от режима работы: Honda указывает обороты, нагрузку и скорость автомобиля.

Самая тонкая часть такого решения — соединение движущихся коромысел. В истории разработки Honda приводит размер штифта: 10 мм. Его работу мог изменить износ всего в несколько микрон. Снаружи водитель замечает смену характера двигателя, а внутри она требует точного совмещения небольших деталей под давлением масла.

Для проверки конструкции Honda многократно испытывала ремень, распредвал, коромысла и штифт с целевым показателем 400 000 переключений, в том числе при меняющихся нагрузках. Это ориентир заводской программы испытаний, а не обещанный ресурс любого VTEC. История объясняет, почему за короткой командой электроники стоит точная механическая и гидравлическая работа.

Что добавила i-VTEC

В октябре 2000 года Honda представила двухлитровый DOHC i-VTEC для японского Stream. В этой системе переключаемый клапанный механизм объединили с непрерывным управлением фазой впускного вала. Обе регулировки выполняются автоматически в соответствии с режимом двигателя.

Сочетание двух регулировок расширяет возможности настройки. Выбрав профиль кулачка, система всё ещё может сдвигать момент открытия впускных клапанов. Газообмен можно подбирать для разных нагрузок, сохраняя выбранный профиль кулачка. По описанию Honda, новая конструкция предназначалась одновременно для отдачи, экономичности и снижения выбросов.

Появление i-VTEC на Stream также объясняет, почему эта надпись не является знаком исключительно спортивной версии. Семейный автомобиль и Type R могли носить одинаковое имя технологии, получая различную реализацию механизма и разные настройки.

Почему две Integra с i-VTEC устроены по-разному

В японской Integra 2001 года Honda использовала два исполнения двухлитрового двигателя. У Type R механизм VTEC меняет работу впускных и выпускных клапанов, а VTC управляет фазой впуска. У iS на малых оборотах один из впускных клапанов почти закрыт; это помогает организовать движение смеси. VTC присутствует и здесь.

Разница касается самого способа наполнения цилиндра. Type R получает высокооборотный режим на обоих валах, тогда как iS меняет работу впуска для экономичности. Поэтому сравнивать эти моторы только по наличию i-VTEC недостаточно: одинаковое название скрывает разные задачи клапанного механизма.

B-серия, K-серия и название на крышке

В B16A показана спортивная схема с переключением профилей. В двухлитровом K20A у Integra Type R DC5 и Civic Type R EP3 поколения 2001 года к ней добавлено непрерывное управление фазой впуска. Так спортивная K-серия получила дополнительную регулировку газообмена.

У Integra переход от DC2 к DC5 помогает проследить смену поколений техники. Современный Civic Type R уже относится к турбированной ветви: его устройство нельзя восстанавливать по схеме атмосферного B16A.

Смена клапанного режима может сопровождаться изменением звука и характера отдачи. По звуку нельзя установить, какие клапаны переключаются: это определяется устройством головки. Для конкретной Honda нужны индекс двигателя и схема её клапанного механизма; особенно это существенно при сравнении разных рынков.