Công nghệ VTEC và iVTEC của Honda

21/02/2018 11:02:00

Giữa những công nghệ được Honda xây dựng và phát triển, không một công nghệ nào đồng hành cùng thương hiệu này lâu bền như công nghệ VTEC. Một công nghệ với hệ thống phân phối khí hoạt động linh hoạt, độc đáo tạo nên kỷ nguyên của những chiếc Civic và Integra vào những năm 1990, áp đảo hoàn toàn những đối thủ như Ford Aspires và Deawoo Lanose. VTEC là viết tắc của Variable Valve Timing and Lift Electronic Control ,tạm dịch là hệ thống biến thiên pha phân phối khí và điều khiển độ nâng van bằng điện tử. Ngày nay, VTEC là một trong những giải pháp quan trọng trong việc đảm bảo sự cân bằng giữa hiệu năng cao và lượng khí thải độc hại ra môi trường trên động cơ đốt trong vốn có tuổi đời hơn 100 năm.

Câu chuyện của VTEC bắt đầu khá sớm, vào khoảng những năm 1980, khi nó được trang bị trên 1 mẫu xe Civic thời đó nhưng đã không tỏ ra hiệu quả cho lắm. Tuy nhiên, công nghệ VTEC mà người ta biết đến nhiều hơn lại mang tên REV hay HYPER VTEC trên các mẫu xe máy của Honda. REV cho phép 1 van nạp hay van xả trên 1 xy-lanh động cơ được tạm thời ngưng hoạt động, cho đến khi hệ thống cần nhiều công suất hơn, tương ứng với lượng hỗn hợp hòa khí/khí thải nhiều hơn. Vào năm 1984, Honda giới thiệu dự án NCE (New Concept Engine), thứ đã giúp công ty Nhật Bản phát triển bộ trục cam đa biên dạng, một công nghệ tuyệt vời được áp dụng trên các mẫu xe hơi của hãng.

Hoa Kỳ là Quốc Gia đầu tiên được biết tới công nghệ VTEC, áp dụng trên mẫu xe NSX thời đó. Công nghệ này đã không được các fan Honda đánh giá cao cho đến năm 1992, khi chiếc Acura Integra GS-R ra đời. Lúc đó, Honda giới thiệu mẫu động cơ D-Series sử dụng VTEC với trục cam đơn (SOHC), nhưng đã không tạo ra tiếng vang như các động cơ VTEC cam đôi DOHC vì hiệu suất không có gì khác biệt và tỏ ra mờ nhạt. Giữa những năm 1990, Honda sở hữu bộ 3 tên vàng trong phân khúc xe thể thao cỡ nhỏ tại Mỹ gồm Sol B16A3, Integra B18C1 và Prelude H22A1 với VTEC, công nghệ mà phải đến vài năm sau các hãng xe khác mới bắt theo kịp.

VTEC

Trục Cam với 3 vấu cam nạp trên 1 xy-lanh. Vấu ở giữa sử dụng khi cần mức công suất lớn và 2 vấu còn lại sử dụng ở tốc độ vòng tua máy thấp.

Nguyên lý của VTEC, đến nay, vẫn không thay đổi nhiều. Đây là một hệ thống đơn giản, tuyệt vời và thuần túy là một hệ thống cơ khí hoàn toàn. VTEC cho phép động cơ chuyển đổi giữa 2 biên dạng cam khác nhau. Ở động cơ DOHC, mỗi trục cam được thiết kế với 3 vấu cam cho 1 xy-lanh, bao gồm 2 vấu cam chính và 1 vấu cam phụ với hành trình dài hơn và bề rộng lớn hơn, đồng thời tương ứng với 3 cò mổ khác nhau. Ở điều kiện hoạt động bình thường, cò mổ chính giữa hoạt động độc lập với 2 cò mổ còn lại, và quay trơn trên vấu cam to ở giữa. Khi VTEC được kích hoạt nhờ vào tín hiệu động cơ từ ECU, một tín hiệu với điện thế 12V được gửi đến van điều khiển điện của VTEC, kích hoạt hệ thống. Lúc này, áp suất dầu tăng lên, làm cho chốt gài ở cò mổ chính giữa hoạt động, kết nối cò mổ này với 2 cò mổ còn lại, khiến cho 2 cò mổ này hoạt động theo biên dạng cam chính giữa, với độ nâng cao hơn, thời gian mở van dài hơn. Kết quả là động cơ có khả năng nạp nhiều hòa khí vào xy-lanh hơn, từ đó tạo ra mức công suất lớn hơn. Khi tốc độ động cơ giảm xuống, VTEC được ngắt, chốt liên kết 3 cò mổ được gỡ bỏ, khiến cò mổ ở giữa không còn tác động đến 2 cái còn lại, từ đó động cơ hoạt động lại như bình thường.

Honda Integra Type R là một trong những mẫu xe được áp dụng công VTEC đầu tiên.

i-VTEC

Hình ảnh mô tả bộ điều khiển VTC, điều khiển bằng thủy lực

i-VTEC là một sự cải tiến và phát triển từ VTEC, theo đó, các kỹ sư đã bổ sung thêm Hệ Thống Điều Khiển Biến Thiên Van Theo Thời Gian – Variable Timing Control – VTC. Ở đây, động cơ có thiết kế trục cam đặc biệt, cho phép điều khiển thời điểm đóng/mở cam nạp 1 cách liên tục theo toàn dải tốc độ động cơ. Nhờ vào sự phối hợp giữa nhiều yếu tố khác nhau như vị trí trục cam, thời điểm đánh lửa, thông tin từ cảm biến Oxy và vị trí bướm gas, thời gian mở của van có thể kéo dài đến 50 độ, thay vì 25 độ như trên trục cam của động cơ Honda K24A2. Rất giống với VTEC, bánh răng của trục cam được điều khiển bởi hệ thống điện và dẫn động thủy lực. Kết quả của quá trình là hệ thống đã tối ưu được thời điểm đánh lửa, tăng góc trùng điệp (góc mà cả 2 van nạp và xả cùng mở) từ đó nâng cao mức công suất tối đa của động cơ. Dễ nhận ra rằng, ký tự “i” chính là chữ viết tắt của “intelligent” ( tạm dịch là “thông minh”). Sự kết hợp giữa VTEC và VTC đã tạo ra một sự cân đối giữa hiệu năng động cơ và lượng khí thải ra mô trường. Nói dễ hiểu, hệ thống đã giúp động cơ đạt được mức công suất mong muốn nhưng lại tiêu tốn ít nhiên liệu hơn,từ đó xả thải ít hơn.

Hệ thống i-VTEC tiết kiệm nhiên liệu sử dụng chốt nối "C" để đồng bộ chuyển động của cò mổ "A" với cò mổ chính, thông qua sự điều khiển bởi áp suất dầu trong khoan "B"

Honda đã thiết kế ra 2 phiên bản khác nhau của i-VTEC, đó là i-VTEC hiệu năng cao và i-VTEC tiết kiệm nhiên liệu. Phiên bản hiệu năng cao cũng hoạt động giống như các động cơ VTEC khác, nhưng được trang bị thêm VTC. Trong khi đó, phiên bản tiết kiệm nhiên liệu lại hoạt động hơi khác một chút. Theo đó, Honda không áp dụng VTEC trên trục cam xả của họ, đồng thời, trục cam nạp lại chỉ có 2 van trên 1 xy-lanh thôi. Lúc này, ở trạng thái bính thường (vòng tua thấp), chỉ có 1 van nạp hoạt động, trong khi van còn lại được thiết kế ở trạng thái chờ, tức độ mở của van này vẫn có nhưng rất bé. Dễ đoán được, khi VTEC được kích hoạt, cả 2 van nạp lại hoạt động bình thường. Điều này giúp động cơ đáp ứng được mức công suất thiết kế ở tốc độ cao, nhưng lại cho khả năng tiết kiệm nhiên liệu ở vòng tua thấp. Thậm chí, VTC trên loại i-VTEC này cũng hoạt động khác thường nhằm hạn chế tối đa lượng khí thải phát ra. Kết quả là, các kỹ sư tạo ra một xoáy lốc đặc biệt trong buồn đốt, giúp hòa khí được hòa trộn tốt hơn, dẫn đến việc hòa khí được cháy sạch hơn, đưa đến một hiệu năng sử dụng nhiên liệu ấn tượng, nhưng bù lại không cần quá nhiều công suất. Ở tốc độ 2.200 vòng/phút, cả 2 van nạp đều mở, nhưng độ nâng và thời gian mở của cả 2 van lại không được tăng lên như hệ thống VTEC truyền thống, điều này đã khiến các fan của Honda vô cùng thất vọng. Do đó, vào năm 2012, Honda chỉ cung cấp phiên bản i-VTUEC tiết kiệm nhiên liệu và từ bỏ i-VTEC hiệu năng cao.

a-VTEC

Những năm gần đây, Honda đã đăng ký khá nhiều bằng sáng chế cho các công nghệ của hãng, và một trong số đó là a-VTEC, công nghệ này được cho là sẽ nhận được nhiều cải tiến đáng kể. Theo đố, độ nâng cam vẫn sẽ được biến đổi liên tục, không như trước chỉ thay đổi theo tốc độ động cơ ở một mức độ nhất định. Kết hợp với VTC, hệ thống sẽ tạo nên một động cơ với hệ thống phân phối khí hoạt động cực kỳ linh hoạt, hiệu năng cao, thiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải. Về mặt kỹ thuật, công nghệ mới này được cho là vẫn sử dụng cách điều khiển bằng điện và khí nén. Hệ thống mới sẽ cho phép điều khiển van mở ở bất cứ thời điểm và, và duy trì trạng thái đến khi cần thiết. Giờ đây, VTEC mới, hay còn được gọi là Advanced VTEC (a-VTEC) được mong chờ sẽ xuất hiện trên mẫu xe NSX hoàn toàn mới, giúp tái khẳng định lại đế chế của Honda.

-----------------------------------------

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ

Honda Ôtô Bắc Ninh

Đường Lê Thái tổ, phường Võ Cường, TP Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh

Tel: 0222 83 6666 Fax: 0222 85 8484

Hotline:

- Phòng Kinh Doanh: 0913 57 5555

- Phòng Dịch Vụ: 0931 52 4004

- Phòng CSKH: 08 8897 1313

- Cứu hộ: 08 88 08 1313