Hondin VTEC sustav gotovo je jednako poznat kao i sam brend, a obilježavaju ga brojne priče iz svijeta motosporta, tuninga i raznih neobičnih modifikacija. VTEC je sinonim za Civic Type R, legendarni S2000, prvotni NSX i predstavlja glavnu ulogu u popularnosti Honde kojom se danas može hvaliti.
Priča o VTEC motoru vuče korijene iz 1980-ih. Tada je Honda bila prilično nova automobilska tvrtka, koja je izgradila svoj ugled kao kreator serije CB motocikala. Civic, Accord i Prelude bili su novi automobili s ograničenim tržišnim dosegom, popraćeni naftnom krizom koja je zahvatila SAD 1979. Hondin centar za istraživanje i razvoj, Tochigi dobio je za zadatak stvaranje prvog “motora snova”. Smatralo se da je mali motor s puno snage ključ za Hondin proboj na globalno tržište, ali problem s prirodno aspiriranim motorima je u njihovoj potrebi za više zraka kako bi ostvarivali snažne performanse, baš kao što i mi ljudi udišemo više zraka kada se zatrčimo.
Naime, zrak koji se puštao u motor bio je kontroliran mehanički na fiksni način, a tada na scenu stupa Ikuo Kajitani, za kojeg se vjeruje da je otac VTEC motora. Bio je zaposlen u Odjelu za prvotni dizajn u centru Tochgi, te je vjerovao da je rješenje sustav koji bi promijenio rad ventila ovisno o visokim i malim brojem okretaja motora. To je opsežno testirano i konačno evoluiralo u VTEC motor.
U tipičnom japanskom poimanju svijeta, Kajitani je vjerovao da su ciljevi Hondinih šefova bili preniski. Honda je već imala u ponudi 130 konja snažni 1,6-litreni DOHC motor i njegov cilj od 140 konja, odnosno 90 konja po litri obujma nailazio je na nedostatak ambicije. Istomišljenik Nobuhiko Kawamoto, tada predsjednik Hondina istraživanja, složio se i zadao mu novi cilj: 100 konjskih snaga po litri obujma motora. U travnju 1989. tada lansirana Honda Integra pokretana je novim DOHC / VTEC motorom, koji ne samo da je bio vrlo moćan, već je radio glatko i bez ikakvih problema. Proslavio ga je prvi mehanizam ventila koji je istovremeno mijenjao timing i dizao usisnu i ispušnu stranu.
Prošli smo neke povijesne podatke, no što je VTEC motor i kako funkcionira, objasnit ćemo u nastavku.
Što je VTEC i koje su mu karakteristike?
Četverotaktni motor prolazi kroz procese usisa, kompresije, izgaranja te ispuha kako bi generirao snagu. Prije predstavljanja VTEC sustava, rad ventila bio je prethodno definiran po proračunu, što znači da se parametri za usisni i ispušni dio rada nisu mogli korigirati.
Ako su usisni ventili dizajnirani tako da dozvoljavaju ugodnu vožnju pri niskim okretajima motora, što s druge strane znači da motoru nije dopušteno usisati dovoljnu količinu zraka za proporcionalan rast snage pri višim okretajima motora, čime se uskraćuju krajnje performanse. Iz druge perspektive, ako su usisni ventili dizajnirani da usisavaju sav zrak pri višim okretajima motora, performanse na niskim okretajima bi bile kompromitirane. Ovo je dilema koja je zadavala glavobolje inženjerima preko jednog stoljeća.
Princip rada VTEC motora nije se mnogo promijenio otkad je predstavljen na tržištu. Jednostavan, elegantan i gotovo u potpunosti mehaničkog karaktera, VTEC omogućuje motoru da radi preko dva drugačija profila bregaste osovine.
Novi pristup dizajnu zasniva se na regulaciji rada ventila kako bi se optimizirale performanse u oba slučaja – ventili se dovoljno otvaraju pri niskim okretajima motora, dok se hod ventila povećava s brzinom okretaja motora. Upravo ova jednostavna ideja predstavlja okosnicu koncepta kojeg danas poznajemo kao VTEC. Radi se o vrlo elegantnom i jednostavnom mehanizmu koji prebacuje između nižeg i visokog hoda ventila putem dva profila bregaste osovine te dvije klackalice ventila po cilindru. Režim rada prebacuje se preko hidrauličkog pritiska koji spaja/odvaja klizeće pero te zaključava/otključava centralnu klackalicu ventila.
Pri niskim okretajima motora, pero je povučeno te je srednja klackalica ventila van funkcije. Ventilima upravljaju uške niskih profila s vanjske strane, čime ventili ostvaruju niži hod. Pri visokim okretajima motora, povećani hidraulički pritisak izbacuje pero te aktivira centralnu klackalicu ventila. Sada ventilima upravlja centralna, visokoprofilna bregasta osovina te sukladno tome ventili imaju duži hod.
Honda je razvila i druge varijacije popularnog motora pa je tako nastao i-VTEC
Kada je riječ o i-VTEC motorima, postoji još detalja koje treba uzeti u obzir, od kojih je prvi relevantan VTC odnosno Variable Timing Control. Specijalni zupčanik na bregastoj osovini dozvoljava kontinuirane izmjene režima rada kroz cijeli raspon okretaja motora. Ulazne varijable uključuju poziciju bregaste osovine, vrijeme paljenja svjećica, sadržaj kisika u ispušnim plinovima te poziciju gasa. Moguće je ostvariti 50 stupanjski raspon promjene rada bregaste osovine (25 stupanjski na K24A2). Kao i standardna VTEC izvedba, zupčanik na bregastoj osovini je kontroliran elektronski i pogonjen hidrauličku, čime se postiže kraća izmjena režima rada na niskim i visokim okretajima motora, što za posljedicu ima više izlazne snage. Prikladno, „i“ u imenu i-VTEC označava inteligentni sustav te u kombinaciji VTEC i VTC nude ravnotežu bez presedana između performansi i emisijskih faktora. Sve prethodno navedene su odlične vijesti za sve osim proizvođače zupčanika za bregaste osovine.
Honda je prvo ponudila dvije vrste i-VTEC konfiguracija, neslužbeno označene kao Performance i-VTEC i Economy i-VTEC. Prvog karakterizira punokrvni VTEC sustav uz dodatak VTC funkcionalnosti, dok drugi predstavljaju zanimljiv odmak od izvornog pristupa. Slično kao i VTEC-E motori koje je Honda predstavila 1990-ih godina, kod ovih konačna snaga nije predstavljala prioritet. Prije svega valja napomenuti da su bregaste osovine na ispušnom dijelu bile lišene VTEC načina rada, dok na usisnoj strani bregasta osovina ima samo dvije uške i dvije klackalice po cilindru umjesto tri.
Prije uključenja VTEC sustava u priču, Economy i-VTEC motori koriste samo jedan usisni ventil po cilindru iako dolaze u konfiguraciji gdje glava motora sadrži 16 ventila. Preostali ventili otvaraju se tek toliko da se spriječi nakupljanje goriva koje nije izgoreno. Proces se naziva prazan hod ventila i dozvoljava motoru da vuče goriva dovoljno za stabilan rad motora na niskim okretajima, dok se pri višim okretajima oba ventila otvaraju i zatvaraju na isti, potpuni način. Čak je i VTC donekle modificiran s namjerom postizanja boljih ekoloških brojki.
Rezultat ovoga je jedinstveni vrtlog koji se pojavljuje unutar komore za izgaranje, kao i vrlo siromašna mješavina zraka i goriva, što rezultira u odličnom izgaranju i iskoristivosti goriva, no što se snage tiče brojke nisu toliko impresivne. Na otprilike 2200 okretaja, sekundarni ventil se u potpunosti otvara, te ventilski sklop radi na očekivanom režimu. Nažalost, ukupni hod i trajanje rada ventila ne povećava se u istoj mjeri kao i kod standardnih VTEC motora.
VTEC tehnologija dio je modernih motora Hondinih modela
Čini se da su dani istinskog VTEC motora odbrojani jer se Honda priklonila novoj liniji turbo agregata koji polako preuzimaju sve Hondine modele. Pod pritiskom zakonskih regulativa emisije CO2, potrošnje te performansi konkurenata i ovaj tvrdi japanski proizvođač ipak je popustio. Ovo nikako nije kraj VTEC-a, jer iako uparena s turbopunjačima, kultna tehnologija i dalje živi pod poklopcem motora novih Honda modela. Kao i s prvim pulenom u 80-im godinama, tako i danas s novom “Earth Dreams” serijom agregata inženjerska ekipa iz glavnog japanskog grada i dalje oduševljava na polju pouzdanosti i performansi.
