Технология изменения фаз газораспределения в автомобилях VTEC

Введение

Технология автоматического изменения фаз газораспределения VTEC (Variable Valve Timing & Lift Electronic Control, или Valve Timing Electronically Controlled) – это система, разработанная компанией Honda для повышения объемной эффективности четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, что обеспечивает более высокую производительность на высоких оборотах и снижение расхода топлива на низких оборотах. Система VTEC использует два (или иногда три) профиля распределительного вала и гидравлически переключается между ними. Её изобрел инженер Honda Икуо Каджитани. Она принципиально отличается от стандартных систем VVT (изменения фаз газораспределения), которые изменяют только моменты открытия клапанов и никак не меняют профиль распределительного вала или высоту подъема клапана.

Контекст и описание

Япония взимает налог, зависящий от рабочего объема двигателя, и японские автопроизводители, соответственно, сосредоточили свои научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы на повышении эффективности своих двигателей меньшего объема. Один из способов увеличения производительности при неизменном рабочем объеме – это наддув, как, например, в моделях Toyota Supra и Nissan 300ZX, где использовались турбокомпрессоры, и Toyota MR2, в некоторых модельных годах оснащенная механическим нагнетателем. Другой подход – роторный двигатель, применявшийся в Mazda RX-7 и RX-8. Третий вариант – изменение фаз газораспределения, первым успешным коммерческим воплощением которого стала система Honda VTEC, позволяющая изменять профиль фаз в реальном времени. Система VTEC обеспечивает двигатель оптимальными фазами газораспределения как на низких, так и на высоких оборотах. В базовой конструкции одиночный кулачок и толкатель/коромысло традиционного двигателя заменяются блокирующим многокомпонентным коромыслом и двумя профилями кулачка: один оптимизирован для стабильной работы и экономичности на низких оборотах, а другой – для максимальной мощности на высоких оборотах. Переключением между этими двумя профилями управляет блок управления двигателем (ECU), который учитывает давление масла в двигателе, температуру двигателя, скорость автомобиля, обороты двигателя и положение дроссельной заслонки. Используя эти данные, ECU запрограммирован переключаться с кулачка с малым подъемом на кулачок с большим подъемом при выполнении определенных условий. В момент переключения активируется соленоид, который позволяет давлению масла из золотникового клапана приводить в действие блокирующий штифт, соединяющий коромысло для высоких оборотов с коромыслом для низких оборотов. С этого момента клапаны открываются и закрываются в соответствии с профилем с большим подъемом, что обеспечивает более широкий и продолжительный ход клапана. Точка переключения переменна, находится между минимальным и максимальным значениями и определяется нагрузкой на двигатель. Переключение с высоких оборотов на низкие происходит при более низкой скорости двигателя, чем переключение с низких на высокие (что создает гистерезисный цикл), чтобы избежать ситуации, когда двигатель постоянно работает вблизи точки переключения. Более ранний подход к регулировке фаз заключался в создании распределительного вала с профилем фаз, лучше подходящим для работы на низких оборотах. Улучшение характеристик на низких оборотах, где большинство автомобилей, используемых на дорогах общего пользования, работают большую часть времени, достигается за счет снижения мощности и эффективности на высоких оборотах. Соответственно, VTEC стремится сочетать экономичность и стабильность на низких оборотах с высокой производительностью на высоких оборотах.

Japan levies a tax based on engine displacement, and Japanese auto manufacturers have correspondingly focused their research and development efforts toward improving the performance of their smaller engine designs. One method for increasing performance into a static displacement includes forced induction, as with models such as the Toyota Supra and Nissan 300ZX, which used turbocharger applications, and the Toyota MR2, which used a supercharger for some model years. Another approach is the rotary engine used in the Mazda RX 7 and RX 8. A third option is to change the cam timing profile, of which Honda VTEC was the first successful commercial design for altering the profile in real time. The VTEC system provides the engine with valve timing optimized for both low and high RPM operations. In basic form, the single cam lobe and follower/rocker arm of a conventional engine is replaced with a locking multi part rocker arm and two cam profiles: one optimized for low RPM stability and fuel efficiency, and the other designed to maximize high RPM power output. The switching operation between the two cam lobes is controlled by the ECU, which takes account of engine oil pressure, engine temperature, vehicle speed, engine speed, and throttle position. Using these inputs, the ECU is programmed to switch from the low lift to the high lift cam lobes when certain conditions are met. At the switch point, a solenoid is actuated that allows oil pressure from a spool valve to operate a locking pin, which binds the high RPM rocker arm to the low RPM ones. From this point on, the valves open and close according to the high lift profile, which opens the valve further and for a longer time. The switch over point is variable, between a minimum and maximum point, and is determined by engine load. The switch down back from high to low RPM cams is set to occur at a lower engine speed than the switch up (representing a hysteretic cycle) to avoid a situation in which the engine is asked to operate continuously at or around the switch over point. The older approach to timing adjustments is to produce a camshaft with a valve timing profile that is better suited to low RPM operation. The improvements in low RPM performance, which is where most street driven automobiles operate a majority of the time, occur in trade for a power and efficiency loss at higher RPM ranges. Correspondingly, VTEC attempts to combine low RPM fuel efficiency and stability with high RPM performance.

История

VTEC, оригинальная система управления переменными клапанами Honda, берет свое начало от REV (Revolution Modulated Valve Control), представленной на CBR400 в 1983 году под названием HYPER VTEC. В обычном четырехтактном автомобильном двигателе впускные и выпускные клапаны приводятся в действие кулачками распределительного вала. Форма кулачков определяет фазы газораспределения, подъем и продолжительность открытия каждого клапана. Фазы газораспределения – это угловая мера момента открытия или закрытия клапана относительно положения поршня (до ВМТ или после ВМТ). Подъем – это величина открытия клапана. Продолжительность – это время, в течение которого клапан остается открытым. В силу особенностей поведения рабочей среды (воздушно-топливной смеси) до и после сгорания, обусловленных физическими ограничениями потока, а также ее взаимодействия с искрой зажигания, оптимальные настройки фаз газораспределения, подъема и продолжительности при низких оборотах двигателя существенно отличаются от настроек при высоких оборотах. Оптимальные настройки фаз газораспределения, подъема и продолжительности при низких оборотах приводят к недостаточному заполнению цилиндра топливовоздушной смесью при высоких оборотах, что значительно снижает мощность двигателя. И наоборот, оптимальные настройки фаз газораспределения, подъема и продолжительности при высоких оборотах приводят к неустойчивой работе двигателя на низких оборотах и затрудненному холостому ходу. Идеальный двигатель должен иметь полностью переменную систему управления фазами газораспределения, подъемом и продолжительностью открытия клапанов, при которой клапаны всегда открывались бы в точности в нужный момент, поднимались бы на достаточную высоту и оставались открытыми оптимальное время, соответствующее оборотам и нагрузке двигателя.

DOHC VTEC

VTEC был представлен как система DOHC (двойного верхнего распредвала) в Японии в 1989 году на Honda Integra XSi, которая оснащалась 3-литровым двигателем V6 C30A с двумя верхними распредвалами. Вскоре двигатели DOHC VTEC появились и в других автомобилях, таких как Acura Integra GS-R (B17A1) 1992 года выпуска, а затем в 1993 году – Honda Prelude VTEC (H22A) и Honda Del Sol VTEC (B16A3). Integra Type R (1995–2000), доступная на японском рынке, оснащалась 1,8-литровым двигателем B18C, который выдавал больше лошадиных сил на литр, чем большинство суперкаров того времени. Компания Honda также продолжала разрабатывать различные модификации и сегодня предлагает несколько вариантов VTEC, такие как i-VTEC и i-VTEC Hybrid.

SOHC VTEC

Honda также применила эту систему к двигателям SOHC (с одним верхним распредвалом), таким как двигатели серий D и J, которые используют общий распредвал для впускных и выпускных клапанов. Компромиссом было то, что в двигателях Honda SOHC механизм VTEC работал только на впускных клапанах. Это связано с тем, что VTEC требует третьего центрального коромысла и кулачка (для каждой впускной и выпускной стороны), а в двигателе SOHC свечи зажигания расположены между двумя выпускными коромыслами, не оставляя места для коромысла VTEC. Кроме того, центральный кулачок на распредвале не может использоваться одновременно для впускных и выпускных клапанов, что ограничивает работу VTEC одной стороной. Однако, начиная с двигателя J37A2 3.7L SOHC V6, представленного на всех моделях Acura RL SH AWD 2009–2012 годов выпуска, SOHC VTEC был реализован для работы как с впускными, так и с выпускными клапанами, используя в общей сложности шесть кулачков и шесть коромысел на цилиндр. Впускные и выпускные распредвалы содержат первичные и вторичные впускные и выпускные коромысла соответственно. Первичное коромысло содержит поршень переключения VTEC, а вторичное коромысло – возвратную пружину. Термин "первичный" относится не к коромыслу, которое прижимает клапан вниз при низких оборотах двигателя, а к коромыслу, которое содержит поршень переключения VTEC и получает масло от распредвала. Первичное выпускное коромысло контактирует с кулачком низкого профиля при низких оборотах двигателя. После включения VTEC давление масла, поступающее из выпускного распредвала в первичное выпускное коромысло, толкает поршень переключения VTEC во вторичное выпускное коромысло, тем самым блокируя оба выпускных коромысла вместе. Кулачок высокого профиля, который обычно контактирует только со вторичным выпускным коромыслом при низких оборотах двигателя, может перемещать оба выпускных коромысла вместе, которые заблокированы как единое целое. То же самое происходит и с впускным распредвалом, за исключением того, что кулачок высокого профиля воздействует на первичное коромысло. J37A2 способен использовать VTEC как для впуска, так и для выпуска благодаря новой конструкции впускного коромысла. Каждый выпускной клапан на J37A2 соответствует одному первичному и одному вторичному выпускному коромыслу. Таким образом, имеется в общей сложности двенадцать первичных и двенадцать вторичных выпускных коромысел. Однако каждое вторичное впускное коромысло имеет форму, похожую на букву "Y", что позволяет ему одновременно контактировать с двумя впускными клапанами. Каждому вторичному впускному коромыслу соответствует одно первичное впускное коромысло. В результате этой конструкции имеется только шесть первичных и шесть вторичных впускных коромысел.

Honda also applied the system to SOHC (single overhead camshaft) engines such as the D Series and J Series Engines, which share a common camshaft for both intake and exhaust valves. The trade off was that Honda's SOHC engines benefited from the VTEC mechanism only on the intake valves. This is because VTEC requires a third center rocker arm and cam lobe (for each intake and exhaust side), and, in the SOHC engine, the spark plugs are situated between the two exhaust rocker arms, leaving no room for the VTEC rocker arm. Additionally, the center lobe on the camshaft cannot be utilized by both the intake and the exhaust, limiting the VTEC feature to one side. However, beginning with the J37A2 3.7L SOHC V6 engine introduced on all 2009 2012 Acura RL SH AWD models, SOHC VTEC was incorporated for use with intake and exhaust valves, using a total of six cam lobes and six rocker arms per cylinder. The intake and exhaust rocker shafts contain primary and secondary intake and exhaust rocker arms, respectively. The primary rocker arm contains the VTEC switching piston, while the secondary rocker arm contains the return spring. The term "primary" does not refer to which rocker arm forces the valve down during low RPM engine operation. Rather, it refers to the rocker arm which contains the VTEC switching piston and receives oil from the rocker shaft. The primary exhaust rocker arm contacts a low profile camshaft lobe during low RPM engine operation. Once VTEC engagement occurs, the oil pressure flowing from the exhaust rocker shaft into the primary exhaust rocker arm forces the VTEC switching piston into the secondary exhaust rocker arm, thereby locking both exhaust rocker arms together. The high profile camshaft lobe which normally contacts the secondary exhaust rocker arm alone during low RPM engine operation is able to move both exhaust rocker arms together which are locked as a unit. The same occurs for the intake rocker shaft, except that the high profile camshaft lobe operates the primary rocker arm. The J37A2 is able to use both intake and exhaust VTEC by use of a novel design of the intake rocker arm. Each exhaust valve on the J37A2 corresponds to one primary and one secondary exhaust rocker arm. Therefore, there are a total of twelve primary exhaust rocker arms and twelve secondary exhaust rocker arms. However, each secondary intake rocker arm is shaped similar to a "Y" which allows it to contact two intake valves at once. One primary intake rocker arm corresponds to each secondary intake rocker arm. As a result of this design, there are only six primary intake rocker arms and six secondary intake rocker arms.

VTEC-E

Самая ранняя реализация VTEC E – это вариант SOHC VTEC, используемый для повышения эффективности сгорания на низких оборотах при сохранении характеристик средней полосы мощности двигателей без VTEC. VTEC E – первая версия VTEC, в которой применяются роликовые коромысла, и благодаря этому отпадает необходимость в трех впускных кулачках для привода двух клапанов – двух кулачках для работы без VTEC (один небольшой и один среднего размера) и одного кулачка для работы с VTEC (самый большой кулачок). Вместо этого имеется два различных профиля впускного распредвала на цилиндр: очень мягкий кулачок с малым подъемом и нормальный кулачок со средним подъемом. В результате, на низких оборотах, когда VTEC не активирован, один из двух впускных клапанов открывается лишь незначительно благодаря мягкому кулачку, направляя большую часть впускного заряда через другой открытый впускной клапан с нормальным кулачком. Это создает завихрение впускного заряда, улучшающее распыление топливовоздушной смеси в цилиндре и позволяющее использовать обедненную топливную смесь. По мере увеличения скорости и нагрузки двигателя оба клапана необходимы для обеспечения достаточного количества смеси. При включении режима VTEC необходимо выполнить предварительно заданный порог для скорости (движение обязательно), оборотов и нагрузки, прежде чем компьютер активирует соленоид, который направляет масло под давлением в скользящую шпильку, как и в оригинальном VTEC. Эта скользящая шпилька соединяет толкатели впускных коромысел вместе, так что теперь оба впускных клапана следуют по "нормальному" профилю распредвала, а не только один из них. В режиме VTEC, поскольку "нормальный" кулачок имеет те же фазы и подъем, что и впускные кулачки двигателей SOHC без VTEC, оба двигателя демонстрируют идентичные характеристики в верхней части диапазона мощности, при прочих равных условиях. Этот вариант VTEC E используется в некоторых двигателях серии D. В более поздних реализациях VTEC E единственное отличие от более ранней версии VTEC E заключается в том, что второй нормальный профиль кулачка заменен более агрессивным профилем, идентичным высокоскоростному профилю кулачка оригинального VTEC. По сути, это превосходит VTEC и более ранние реализации VTEC E, поскольку преимущества в экономии топлива и крутящем моменте на низких оборотах более раннего VTEC E сочетаются с высокой производительностью оригинального VTEC. Имеются три впускных кулачка: два для режима низких оборотов (один для почти закрытого клапана, один для нормально открытого) и один для режима высокой мощности при активации соленоида VTEC. Минимальные обороты для активации VTEC составляют 2500, или могут быть выше при слабой нагрузке – в зависимости от ЭБУ. При включенном соленоиде VTEC третий по величине кулачок начинает приводить в действие все впускные клапаны с более агрессивным профилем. Этот вариант VTEC E используется в двигателях SOHC VTEC F23A, F22B и JDM F20B.

The earliest VTEC E implementation is a variation of SOHC VTEC which is used to increase combustion efficiency at low RPM while maintaining the mid range performance of non vtec engines. VTEC E is the first version of VTEC to employ the use of roller rocker arms and because of that, it forgoes the need for having 3 intake lobes for actuating the two valves—two lobes for non VTEC operation (one small and one medium sized lobe) and one lobe for VTEC operation (the biggest lobe). Instead, there are two different intake cam profiles per cylinder: a very mild cam lobe with little lift and a normal cam lobe with moderate lift. Because of this, at low RPM, when VTEC is not engaged, one of the two intake valves is allowed to open only a very small amount due to the mild cam lobe, forcing most of the intake charge through the other open intake valve with the normal cam lobe. This induces swirl of the intake charge which improves air/fuel atomization in the cylinder and allows for a leaner fuel mixture to be used. As the engine's speed and load increase, both valves are needed to supply a sufficient mixture. When engaging VTEC mode, a pre defined threshold for MPH (must be moving), RPM and load must be met before the computer actuates a solenoid which directs pressurized oil into a sliding pin, just like with the original VTEC. This sliding pin connects the intake rocker arm followers together so that, now, both intake valves are following the "normal" camshaft lobe instead of just one of them. When in VTEC, since the "normal" cam lobe has the same timing and lift as the intake cam lobes of the SOHC non VTEC engines, both engines have identical performance in the upper powerband assuming everything else is the same. This variant of the VTEC E is used in some D series engines. With the later VTEC E implementations, the only difference it has with the earlier VTEC E is that the second normal cam profile has been replaced with a more aggressive cam profile which is identical to the original VTEC high speed cam profile. This in essence supersedes VTEC and the earlier VTEC E implementations since the fuel and low RPM torque benefits of the earlier VTEC E are combined with the high performance of the original VTEC. There are 3 intake cam lobes: 2 for the low RPM mode (1 for almost closed valve, 1 for normally opened) and 1 for the powerful mode when the VTEC solenoid is activated. The lowest RPM for activating the VTEC is 2500, or it may be higher if the load is weak ECM dependant. With the VTEC solenoid is on the 3 rd biggest lobe begins to push all the intake valves with the more aggressively profile. This variant of the VTEC E is used in the F23A, F22B and JDM F20B SOHC VTEC engines.

3-ступенчатая VTEC

3 стадия VTEC – это версия, использующая три различных профиля кулачков для управления фазами газораспределения и подъемом впускных клапанов. Поскольку эта версия VTEC была разработана с учетом головки блока цилиндров SOHC, пространство было ограничено, поэтому VTEC может изменять только открытие и закрытие впускных клапанов. В этом исполнении объединены улучшения экономичности на низких оборотах, характерные для VTEC E, и характеристики стандартного VTEC. От 2500 до 3000 об/мин, в зависимости от нагрузки, один впускной клапан открывается полностью, а другой – лишь слегка, достаточно для предотвращения скопления топлива за клапаном, что также называют 12-клапанным режимом. Этот 12-клапанный режим создает завихрение впускного заряда, повышая эффективность сгорания, что приводит к улучшению крутящего момента на низких оборотах и повышению экономичности. При 3000–5400 об/мин, в зависимости от нагрузки, срабатывает один из соленоидов VTEC, что приводит к блокировке второго клапана на кулачке распределительного вала первого клапана. Этот метод, также называемый 16-клапанным режимом, напоминает нормальный режим работы двигателя и улучшает кривую мощности в среднем диапазоне оборотов. При 5500–7000 об/мин включается второй соленоид VTEC (оба соленоида теперь активны), в результате чего оба впускных клапана используют средний, третий кулачок. Третий кулачок настроен на высокую производительность и обеспечивает максимальную мощность в верхнем диапазоне оборотов. В более новых версиях 3 Stage i VTEC объединены VTC и PGM FI, что позволяет ЭБУ управлять полным диапазоном режимов для достижения еще большей экономичности и производительности. Honda CR-Z способна переключаться между режимами низких и стандартных оборотов от 1000 до 2250 об/мин без прерывания и переходить в режим высокого кулачка от 2250 об/мин и выше на SOHC.

i-VTEC

Honda i VTEC (интеллектуальный VTEC) – это система, сочетающая VTEC с VTC (изменяемым управлением фазами газораспределения) Honda, системой непрерывного изменения фаз газораспределения впускного распредвала двигателей DOHC VTEC. Технология впервые появилась в 2001 году на четырехцилиндровых двигателях семейства K от Honda. К 2002 модельному году большинство четырехцилиндровых автомобилей Honda и Acura, продаваемых в США, использовали i VTEC, за исключением Honda Accord 2002 года выпуска. Управление VTEC подъемом и длительностью клапанов по-прежнему ограничено дискретными профилями для низких и высоких оборотов, но впускной распредвал теперь способен изменять фазы на 25–50 градусов в зависимости от конфигурации двигателя. Изменение фаз осуществляется с помощью регулируемой шестерни распредвала с масляным приводом, управляемой компьютером. На VTEC влияют как нагрузка на двигатель, так и обороты. Фаза впуска изменяется от максимально запаздывающей на холостом ходу до несколько опережающей при полном дросселе и низких оборотах. Эффект заключается в дальнейшей оптимизации крутящего момента, особенно на низких и средних оборотах. Существуют два типа двигателей i VTEC серии K, которые описаны в следующем разделе. Двигатели Honda серии J с SOHC используют совершенно другую систему, которая, что вводит в заблуждение, также продается под названием i VTEC. Двигатели Honda серии J, использующие i VTEC, сочетают в себе работу SOHC VTEC с технологией изменения объема цилиндров Honda VCM (изменяемое управление цилиндрами) для повышения экономии топлива при небольших нагрузках.

Серия К

Двигатели серии K имеют два различных типа реализации системы i VTEC. Первый тип предназначен для высокопроизводительных двигателей, таких как K20A2 или K20Z3, используемых в RSX Type S 2002–2006 годов выпуска или Civic Si 2006–2011 годов выпуска, а второй тип – для экономичных двигателей, таких как K20A3 или K24A4, используемых в Civic Si 2002–2005 годов выпуска или Accord 2003–2007 годов выпуска. Система i VTEC по сути своей аналогична системе DOHC VTEC двигателей B16A. И впускные, и выпускные распредвалы имеют по три кулачка на цилиндр. Однако конструкция клапанного механизма имеет дополнительное преимущество в виде роликовых коромысел и системы VTC с непрерывно изменяемыми фазами газораспределения на впуске. Высокопроизводительная система i VTEC представляет собой комбинацию традиционной системы DOHC VTEC и VTC (которая работает только для впускных клапанов). VTC присутствует как в экономичных, так и в высокопроизводительных двигателях i VTEC. Экономичная система i VTEC, используемая в двигателях K20A3/K24A4, больше похожа на SOHC VTEC E, поскольку впускной распредвал имеет только два кулачка – один очень маленький и один большой, а также отсутствует система VTEC на выпускном распредвале. На низких оборотах открывается только один впускной клапан, что способствует закручиванию воздуха в камере сгорания и улучшению распыления топлива. Это позволяет использовать более бедную топливно-воздушную смесь, повышая экономичность. На более высоких оборотах оба впускных клапана работают от большего кулачка впускного распредвала, улучшая общий поток воздуха и мощность на высоких оборотах. Два типа двигателей легко отличить по заявленной производителем мощности: высокопроизводительные двигатели развивают около или более лошадиных сил в заводской комплектации, в то время как экономичные двигатели не выдают больше, чем .

i-VTEC с переменным управлением цилиндром (VCM)

В 2003 году Honda представила i VTEC V6 (обновление серии J), включающий технологию деактивации цилиндров Honda, которая отключает клапаны в одном из банков (3) цилиндров при низкой нагрузке и скорости (ниже определенного значения). По утверждению Honda, технология VCM основана на принципе, что автомобилю требуется лишь небольшая часть своей мощности при движении с постоянной скоростью. Система электронно отключает цилиндры для снижения расхода топлива. Двигатель способен работать на 3, 4 или всех 6 цилиндрах в зависимости от потребности в мощности, сочетая в себе преимущества обоих вариантов: мощность V6 при ускорении или движении в гору и экономичность двигателя меньшего объема при крейсерской скорости. Эта технология впервые была применена в США на минивэне Honda Odyssey 2005 года выпуска, а сейчас используется в Honda Accord Hybrid, Honda Pilot 2006 года и Honda Accord 2008 года. Например, по оценкам EPA, для V6 Accord 2011 года (271 л.с., SOHC 3.5L) расход топлива составляет 24 мили на галлон в смешанном цикле, по сравнению с 27 милями на галлон у двух моделей с 4-цилиндровыми двигателями. i VTEC VCM также применялся в 1,3-литровом двигателе LDA, установленном на Honda Civic Hybrid 2001–2005 годов выпуска.

i-VTEC i

Версия i VTEC с непосредственным впрыском, впервые примененная в 2004 году в Honda Stream. 2,0-литровый бензиновый двигатель DOHC i VTEC I с непосредственным впрыском. 2-литровый DOHC i VTEC I объединяет систему i VTEC, использующую VTEC и VTC, а также систему непосредственного впрыска для достижения соотношения воздух/топливо до 65:1, обеспечивая беспрецедентный уровень ультраобедненного сгорания. Стабильное сгорание достигается за счет использования меньшего количества топлива по сравнению с обычными двигателями с непосредственным впрыском, у которых соотношение воздух/топливо составляет 40:1. Контроль процесса сгорания посредством высокоточных клапанов EGR и недавно разработанного высокоэффективного катализатора позволяет 2,0-литровому двигателю DOHC i VTEC I с обедненным сгоранием и непосредственным впрыском соответствовать требованиям к транспортным средствам с ультранизким уровнем выбросов.

АВТЭК

Двигатель AVTEC (Advanced VTEC) был впервые представлен в 2006 году. Он объединяет в себе систему изменения фаз газораспределения и подъема клапанов с непрерывно изменяемыми параметрами. Изначально Honda планировала начать производство автомобилей с двигателями AVTEC в течение следующих трех лет. Несмотря на предположения о том, что технология впервые будет применена в Honda Accord 2008 года выпуска, в этом автомобиле вместо этого используется существующая система i VTEC. По состоянию на конец 2017 года ни один автомобиль Honda не оснащен системой AVTEC.

Отличия от других ВТЭЦ

Передовая технология VTEC от Honda значительно отличается от своих предыдущих версий, поскольку больше не использует переключение между двумя группами кулачков на одном распределительном валу. Вместо этого применяется один кулачок на клапан и два коромысла на клапан, при этом вторая коромысло имеет подвижную точку опоры, что обеспечивает изменение высоты подъема клапана. Усовершенствованные двигатели VTEC по-прежнему используют стандартный механизм изменения фаз газораспределения, управляемый давлением масла. Сочетая эти две технологии, Honda разработала систему с бесконечно изменяемыми фазами и подъемом клапанов ("VVTL"). Предыдущие версии VTEC обеспечивали только ступенчатое изменение VVTL, то есть режимы High и Low. С появлением i VTEC системы приобрели бесконечно изменяемые фазы газораспределения, но сохранили ступенчатое изменение подъема клапана, то есть режимы High и Low. "Бесконечно изменяемая" характеристика A VTEC выделяет ее как серьезный эволюционный шаг в развитии технологии VTEC.

Патент

Соответствующий патент США (6 968 819) был подан 5 января 2005 года. Advanced VTEC имеет стандартный распределительный вал и коромысла, установленные традиционным образом – распределительным валом сверху и коромыслами, нажимающими на тарельчатые клапаны. Распределительный вал окружен частично открытым барабаном, к которому через точку опоры прикреплены вторичные коромысла. Эти вторичные коромысла, имеющие профиль переменной глубины (подобный кулачкам), приводятся в действие непосредственно распределительным валом по принципу ножниц. Первичные коромысла приводятся в действие вторичными коромыслами (прикрепленными к барабану). Барабан вращается только для изменения положения вторичных коромысел, чтобы использовать преимущества их различных профилей. Таким образом, изменяя положение барабана относительно своей оси, каждый профиль кулачка изменяется до оптимальной высоты для достижения максимальной производительности двигателя без снижения топливной экономичности на низких оборотах.

VTEC TURBO

Серия двигателей VTEC TURBO была представлена в 2013 году в рамках линейки Earth Dreams Technology и включает в себя такие новые функции, как непосредственный впрыск топлива, турбокомпрессоры, Dual Cam VTC и VTEC на выпускном распредвале вместо впускного, что ознаменовало конец "традиционного звука" VTEC для этих двигателей. Применение VTEC к коромыслам выпускного клапана способствует более быстрому раскручиванию турбины, устраняя турбояму. Двигатели VTEC Turbo выпускаются в трех вариантах рабочего объема: 1,0-литровый 3-цилиндровый, 1,5-литровый 4-цилиндровый и 2,0-литровый 4-цилиндровый. Первоначально для европейских автомобилей был использован 2-литровый 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом, устанавливаемый на Honda Civic Type R с 2015 года и по настоящее время, соответствующий экологическому стандарту Euro 6.

VTEC в мотоциклах

Помимо японского рынка, только Honda CB400SF Super Four HYPER VTEC, представленный в 1999 году, предшествовал первому в мире применению технологии VTEC в мотоцикле – спортивному мотоциклу Honda VFR800, выпущенному в 2002 году. Подобно SOHC VTEC E, один впускной клапан остается закрытым до достижения порога в 6800 (6600 после 2006) об/мин, после чего второй клапан открывается штифтом, приводимым в действие давлением масла. Фазы газораспределения клапанов остаются неизменными, как и в автомобильном VTEC E, и прирост мощности незначителен, однако кривая крутящего момента становится более плавной. Критики считают, что VTEC мало что добавляет к ощущениям от VFR, одновременно усложняя конструкцию двигателя. Honda, по-видимому, согласилась с этим, поскольку VFR1200, анонсированный в октябре 2009 года, пришел на смену VFR800, отказавшемуся от концепции VTEC в пользу узкого V-образного двигателя большого объема, то есть SOHC. Однако в 2014 году VFR800 вновь получил систему VTEC, использовавшуюся на мотоциклах VFR 2002–2009 годов. Honda также внедрила эту технологию в серию NC700, включая NC700D Integra, выпущенный в 2012 году, используя один распредвал для обеспечения двух режимов работы впускных клапанов.