Tìm hiểu công nghệ VTEC của Honda (phần 1)

Hệ thống điều khiển van biến thiên VTEC của Honda là một trong những công nghệ tiên tiến nhằm tối ưu hóa hiệu quả của động cơ. VTEC sẽ điều khiển các thông số của van nạp, xả hoặc cả hai sao cho hòa khí đi vào buồng đốt hay khí xả đi ra một cách thích hợp nhất.

>> Hệ thống nạp nhiên liệu điện tử VVT-i của Toyota

VTEC là thuật ngữ viết tắt từ cụm từ “Variable valve Timing and lift Electronic Control”. Hệ thống này được phát triển nhằm cải thiện hiệu quả của các động cơ đốt trong tại các dải vòng tua động cơ khác nhau. VTEC của Honda là một trong nhiều công nghệ điều van biến thiên trên thế giới như VVT-i của Toyota hay VarioCam plus của Porsche. VTEC được kỹ sư thiết kế động cơ của Honda, Kenichis Nagahiro sáng tạo nên.

Bài viết liên quan:  'Giải phẫu' Lamborghini Murcielago ở Việt Nam

Hệ thống i-VTEC được áp dụng phổ biến trên các dòng xe hiện đại của Honda

Trong các động cơ đốt trong 4 kỳ thông thường, các van nạp và van xả được điều khiển thông qua các con đội trên trục cam. Hình dáng của các con đội sẽ xác định thời điểm (timing), độ nâng (lift) và khoảng thời gian mở (duration) của từng van. Thuật ngữ timing dùng để chỉ khi nào van được mở/đóng so với chu trình của piston Từ lift dùng để chỉ van được mở ở mức độ như thế nào và duration thể hiện van ở trạng thái mở trong thời gian bao lâu.

Do tính chất của hòa khí và sau khi cháy mà 3 thông số thời điểm, độ nâng và thời gian mở của các van ở vòng tua thấp và vòng tua cao rất khác nhau. Thông thường, khi thiết kế động cơ, các kỹ sư phải lưu ý tới điều kiện làm việc của từng xe và xác định chúng cần công suất và mô -men xoắn cực đại ở vòng tua nào. Nếu đặt điều kiện hoạt động tối ưu của các van ở vòng tua thấp thì quá trình đốt nhiên liệu lại không hiệu quả khi động cơ ở trạng thái vòng tua cao, khiến công suất chung của động cơ bị giới hạn. Ngược lại, nếu đặt điều kiện tối ưu ở số vòng tua cao thì động cơ lại hoạt động không tốt ở vòng tua thấp.

Bài viết liên quan:  SUV VinFast hiệu suất cao xuất hiện tại Việt Nam

Từ những hạn chế đó, một ý tưởng được các kỹ sư đưa ra là tìm cách tác động để thời điểm mở van, độ mở và khoảng thời gian mở biến thiên theo từng vòng tua khác nhau sao cho chúng mở đúng lúc, khoảng mở và thời gian mở đủ để lấy đầy hòa khí vào buồng đốt. Trên thực tế, điều chỉnh một cách hoàn toàn cả 3 thông số của van là điều rất khó.

Để làm điều này, có thời kỳ người ta sử dụng một cuộn cảm để điều chỉnh van thay vì sử dụng cam. Tuy nhiên, kỹ thuật trên không được sản xuất do quá phức tạp và rất đắt. Cách tiếp cận ngược lại là điều chỉnh van sao cho động cơ hoạt động tốt ở vòng tua cao.Điều này có nghĩa xe sẽ hoạt động rất yếu ở khi tốc độ vòng tua thấp (trạng thái mà hầu hết các xe luôn có) và hoạt động tốt ở vòng tua cao.

Bài viết liên quan:  Lực G và các giới hạn của ôtô

Định nghĩa VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System)

Hệ thống VTEC là hệ thống điều khiển sự thay đổi thời gian và độ đóng mở của supap bằng điện tử để phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ.

Sơ đồ kết cấu hệ thống VTEC

Đây là kiểu động cơ đầu tiên trên thế giới được sử kết hợp giữa hệ thống phân phối khí của đang động cơ sử dụng hiện nay và đặc tính tốc độ cao như xe đua, thông qua việc sử dụng một cơ cấu cam đặc biệt gồm có: cam tốc độ thấp và cam tốc độ cao.

Với sự trang bị cơ cấu đặc biệt này, động cơ sẽ tạo ra một phạm vi công suất rộng ở tốc độ thấp và trung bình để phù hợp với việc vận hành trong thành phố, đồng thời động cơ cũng sinh ra công suất tối đa khi đi ở tốc độ cao trên đường cao tốc.

Bài viết liên quan:  "Chợ trời" ô tô kiểu Mỹ giữa lòng Sài Gòn

Vì vậy, hệ thống này mang đến những ưu điểm sau: Dễ sử dụng như động cơ thường, công suất cao phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ, tăng tốc nhanh từ tốc độ thấp đến cao, vận hành êm dịu trong thành phố nhờ sự hoạt động của cam tốc độ thấp. Hiệu suất ưu việt ở tốc độ cao, đồng thời tiết kiệm nhiên liệu, đáp ứng nhanh không sử dụng tăng áp nhờ vào khả năng tự hút của nó

Các loại công nghệ VTEC đang được Honda sử dụng

DOHC VTEC

Hệ thống DOHC VTEC của Honda là một biện pháp đơn giản nhằm linh hoạt hoá động cơ bằng cách sử dụng nhiều biên dạng cam khác nhau, thích hợp cho cả hoạt động khi ở tốc độ thấp, lẫn tốc độ cao.

SOHC VTEC

Trên động cơ SOHC, xupáp nạp và xupáp xả đều nằm trên một trục do động cơ này sử dụng một trục cam. Trong động cơ này, bugi được đặt giữa hai xupáp xả nên công nghệ VTEC chỉ được sử dụng cho hai xupáp nạp.

Bài viết liên quan:  Mua Honda City 2016 hay Toyota Vios 2015 với 600 triệu?

SOHC VTEC-E

Một phiên bản khác của hệ thống VTEC, VTEC-E, được sử dụng theo một cách khác; thay vào việc tối ưu hoá công suất động cơ ở tốc độ cao, hệ thống này được sử dụng để tăng hiệu suất động cơ ở tốc độ thấp. Ở tốc độ thấp, một trong hai xupáp nạp chỉ mở với một lượng rất nhỏ nhằm tạo xoáy lốc, tăng khả năng hoà trộn nhiên liệu trong buồng đốt, do đó cho phép động cơ sử dụng một tỉ lệ hoà khí nghèo hơn. Khi tốc độ động cơ tăng cao, hệ thống SOHC VTEC-E hoạt động tương tự như nguyên lý cơ bản của hệ thống VTEC, một piston liên kết bên trong 2 cò xupáp sẽ liên kết chúng lại với nhau, cho phép chúng hoạt động cùng nhau.

VTEC 3 giai đoạn

Hệ thống này kết hợp đặc tính của cả công nghệ SOHC VTEC và công nghệ SOHC VTEC-E.

Bài viết liên quan:  Lắp đèn LED trang trí cho Chevrolet Captiva

Nguồn: oto-hui (TTTĐ)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *