Système VTEC pour moteur de voiture

Les moteurs à combustion interne des automobiles s'améliorent constamment, les ingénieurs essaient de "presser" la puissance et le couple maximum, surtout sans avoir recours à l'augmentation du volume des cylindres. Les ingénieurs automobiles japonais sont devenus célèbres pour le fait que leurs moteurs atmosphériques, dans les années 90 du siècle dernier, recevaient 1000 chevaux pour un volume de 100 cm³. Nous parlons des voitures Honda, qui sont connues pour leurs moteurs à gaz, notamment grâce au système VTEC.

Donc, dans l'article, nous examinerons de plus près ce qu'est VTEC, son fonctionnement, le principe de fonctionnement et les caractéristiques de conception.

Qu'est-ce que le système VTEC

Contrôle électronique de la distribution et de la levée variables des soupapes, qui est traduit en russe, comme un système électronique pour contrôler le temps d'ouverture et la levée de la soupape du mécanisme de distribution de gaz. En termes simples, il s'agit d'un système permettant de changer le moment du chronométrage. Ce mécanisme a été inventé pour une raison.

On sait qu'un moteur à combustion interne à aspiration naturelle a des capacités de sortie de puissance maximale extrêmement limitées, et ce que l'on appelle le «plateau» de couple est si court que le moteur ne fonctionne efficacement que dans une certaine plage de vitesse. Bien entendu, l'installation d'une turbine résout entièrement ce problème, mais nous nous intéressons à un moteur atmosphérique, moins coûteux à fabriquer et plus facile à utiliser.

Dans les années 80 du siècle dernier, les ingénieurs japonais de Honda ont commencé à réfléchir à la manière de faire fonctionner efficacement un moteur sous-compact dans tous les modes, d'éliminer la «réunion» soupape à cylindre et d'augmenter la vitesse de fonctionnement à 8000-9000 tr / min.

Aujourd'hui, les véhicules Honda sont équipés du système VTEC de la Série 3, qui se caractérise par la présence d'une électronique sophistiquée responsable de la quantité de temps de levée et d'ouverture des soupapes pour trois modes de fonctionnement (basse, moyenne et haute vitesse).

Au ralenti et à basse vitesse, le système offre une efficacité énergétique grâce à un mélange pauvre et atteint des vitesses moyennes et élevées - puissance maximale.

D'ailleurs, la nouvelle génération "VTECH" permet d'ouvrir l'une des deux soupapes d'admission, ce qui permet d'économiser considérablement du carburant en mode ville.

Principes de base du travail

Lorsque le moteur fonctionne à bas et moyen régimes, l'unité de commande électronique du moteur à combustion interne maintient l'électrovanne fermée, il n'y a pas de pression d'huile dans les culbuteurs et les soupapes fonctionnent normalement à partir de la rotation des cames d'arbre à cames principales.

Lorsqu'il atteint certaines révolutions, pour lesquelles une sortie maximale est requise, l'ECU envoie un signal au solénoïde qui, lorsqu'il est ouvert, fait passer l'huile sous pression dans la cavité des culbuteurs et déplace les broches, forçant les mêmes cames à fonctionner, qui modifient la hauteur de levée de la soupape et leur temps d'ouverture. 

Dans le même temps, l'ECM ajuste le rapport carburant / air en injectant un mélange riche dans les cylindres pour un couple maximal.

Dès que le régime du moteur baisse, le solénoïde ferme le canal d'huile, les goupilles reviennent à leur position d'origine et les soupapes fonctionnent à partir des cames latérales.

Ainsi, le fonctionnement du système fournit l'effet d'une petite turbine.

Variétés de VTEC

Depuis plus de 30 ans d'application du système, il existe quatre types de VTEC:

•  DACT VTEC ;
•  SACT VTEC ;
•  i-VTEC ;
•  SACT VTEC-E.

Malgré la variété des systèmes de contrôle du temps et de la course de la vanne, le principe de fonctionnement est le même, seuls la conception et le schéma de contrôle diffèrent.

Système DACT VTEC

En 1989, deux modifications de la Honda Integra ont été lancées pour le marché intérieur japonais - XSi et RSi. Le moteur de 1.6 litre était équipé du VTEC et la puissance maximale était de 160 ch. Il convient de noter que le moteur à bas régime se caractérise par une bonne réponse de l'accélérateur, un rendement énergétique et un respect de l'environnement. Soit dit en passant, ce moteur est toujours produit, uniquement dans une version modernisée.

Structurellement, le moteur DACT est équipé de deux arbres à cames et de quatre soupapes par cylindre. Chaque paire de vannes est équipée de trois cames de forme spéciale, dont deux fonctionnent à basse et moyenne vitesse, et la centrale est «connectée» à haute vitesse.

Les deux cames extérieures communiquent directement avec les soupapes à travers le culbuteur, tandis que la came centrale tourne au ralenti jusqu'à ce qu'une certaine vitesse soit atteinte.

Les cames d'arbre à cames latérales ont une forme ellipsoïde standard, mais elles n'offrent un rendement énergétique qu'à bas régime. Lorsque la vitesse augmente, la came centrale, sous l'influence de la pression d'huile, est activée et, en raison de sa forme plus arrondie et plus large, elle ouvre la vanne au moment requis et à une hauteur plus grande. De ce fait, un remplissage amélioré des cylindres se produit, la purge nécessaire est fournie et le mélange carburant-air brûle avec une efficacité maximale.

Système SOHC VTEC

L'application de VTEC a répondu aux attentes des ingénieurs japonais, et ils ont décidé de continuer à développer l'innovation. Aujourd'hui, ces moteurs sont des concurrents directs des unités à turbine, et le premier est structurellement plus simple et moins coûteux à utiliser.

En 1991, le VTEC a également été installé sur le moteur D15B avec un système de distribution de gaz SOHC, et avec un volume modeste de 1,5 litre, le moteur «produisait» 130 ch. La conception du groupe motopropulseur prévoit un seul arbre à cames. En conséquence, les cames sont sur le même axe.

Le principe de fonctionnement de la conception simplifiée n'est pas très différent des autres: il utilise également trois cames par paire de soupapes, et le système ne fonctionne que pour les soupapes d'admission, tandis que les soupapes d'échappement, quelle que soit la vitesse, fonctionnent dans le mode géométrique et temporel standard.

La conception simplifiée a ses avantages en ce qu'un tel moteur est plus compact et plus léger, ce qui est important pour les performances dynamiques de la voiture et la disposition de la voiture dans son ensemble. 

Système I-VTEC

Vous connaissez sûrement des voitures telles que les Honda Accord de 7e et 8e générations, ainsi que le crossover CR-V, qui sont équipés de moteurs avec le système i-VTEC. Dans ce cas, la lettre «i» représente le mot intelligent, c'est-à-dire «intelligent». Par rapport à la série précédente, une nouvelle génération, grâce à l'introduction d'une fonction supplémentaire VTC, qui fonctionne en permanence, contrôlant pleinement le moment où les vannes commencent à s'ouvrir.

Ici, les soupapes d'admission ne s'ouvrent pas seulement tôt ou tard et à une certaine hauteur, mais l'arbre à cames peut également être tourné selon un certain angle grâce à l'écrou d'engrenage du même arbre à cames. En général, le système élimine les «creux» de couple, offre une bonne accélération ainsi qu'une consommation de carburant modérée.

Système SOHC VTEC-E

La prochaine génération de "VTECH" se concentre sur la réalisation d'une économie de carburant maximale. Pour comprendre le fonctionnement du VTEC-E, passons à la théorie du moteur avec le cycle Otto. Ainsi, le mélange air-carburant est obtenu en mélangeant de l'air et de l'essence dans le collecteur d'admission ou directement dans le cylindre. Entre autres choses, un facteur important dans l'efficacité de la combustion du mélange est son uniformité.

À basse vitesse, le degré d'admission d'air est faible, ce qui signifie que le mélange de carburant avec de l'air est inefficace, ce qui signifie que nous avons affaire à un fonctionnement instable du moteur. Pour assurer le bon fonctionnement du groupe motopropulseur, un mélange enrichi entre dans les cylindres.

Le système VTEC-E n'a pas de cames supplémentaires dans la conception, car il vise exclusivement à économiser du carburant et à respecter des normes environnementales élevées. 

De plus, une caractéristique distinctive de VTEC-E est l'utilisation de cames de différentes formes, dont l'une est une forme standard et la seconde est ovale. Ainsi, une soupape d'admission s'ouvre dans la plage normale et la seconde s'ouvre à peine. À travers une soupape, le mélange air-carburant entre pleinement, tandis que la seconde soupape, en raison de son faible débit, donne un effet tourbillonnant, ce qui signifie que le mélange brûlera avec une efficacité maximale. Après 2500 tr/min, la deuxième vanne commence également à fonctionner, comme la première, en fermant la came de la même manière que dans les systèmes décrits ci-dessus.

À propos, le VTEC-E vise non seulement l'économie, mais également 6 à 10% plus puissant que les moteurs atmosphériques simples, en raison d'une large plage de couple. Par conséquent, ce n'est pas en vain, à un moment donné, VTEC est devenu de sérieux concurrents des moteurs turbocompressés.

Système SOHC VTEC à 3 étages

Une caractéristique distinctive de la phase 3 est que le système vise le fonctionnement du VTEC en trois modes, en termes simples - les ingénieurs ont combiné trois générations de VTEC en une seule. Les trois modes de fonctionnement sont les suivants :

• à bas régime, le fonctionnement du VTEC-E est complètement copié, où une seule des deux soupapes s'ouvre complètement;
• à vitesse moyenne, deux vannes complètement ouvertes;
• à haut régime, la came centrale s'engage, ouvrant la vanne à sa hauteur maximale.

Un solénoïde supplémentaire est conçu pour un fonctionnement en trois modes.

Il a été prouvé qu'un tel moteur, à une vitesse constante de 60 km / h, affichait une consommation de carburant de 3.6 litres aux 100 km.

Sur la base de la description de VTEC, ce système est censé être considéré comme fiable, car il y a peu de pièces associées dans la conception. Il est important de comprendre que le maintien du fonctionnement complet d'un tel moteur doit découler d'un entretien en temps opportun, ainsi que de l'utilisation d'une huile moteur avec une certaine viscosité et d'un ensemble d'additifs. En outre, certains propriétaires n'impliquent pas que VTEC dispose de ses propres filtres à mailles, qui protègent en outre les solénoïdes et les cames de l'huile sale, et ces écrans doivent être remplacés tous les 100 km.

Questions et réponses

Qu'est-ce que i VTEC et comment ça marche ? Il s'agit d'un système électronique qui modifie le calage et la hauteur du calage des soupapes. Il s'agit d'une modification d'un système VTEC similaire développé par Honda.

Quelles sont les caractéristiques de conception et comment fonctionne le système VTEC ? Deux valves sont supportées par trois cames (pas deux). Selon la conception de la distribution, les cames extérieures entrent en contact avec les soupapes par l'intermédiaire de culbuteurs, de culbuteurs ou de poussoirs. Dans un tel système, il existe deux modes de fonctionnement du calage des soupapes.