VTEC và i-VTEC là công nghệ mà Honda áp dụng cho động cơ nhằm tăng cao hiệu suất vận hành, tối ưu mức nhiên liệu và lượng khí thải. Vậy công nghệ VTEC là gì? có những ưu điểm nổi bật nào? Hãy cùng PowerSteam làm rõ qua bài viết sau đây nhé!
Công nghệ VTEC là gì?
VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) là công nghệ của Honda, được phát triển để cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu của động cơ. VTEC hoạt động bằng cách điều chỉnh thời gian đóng mở và độ nâng của van xả và van nạp trong động cơ tùy thuộc vào tốc độ vòng quay của động cơ (RPM).
Công nghệ này sử dụng một cơ chế đặc biệt để điều khiển các van nạp và xả khác nhau tùy theo điều kiện vận hành. Khi ở tốc độ thấp, động cơ sẽ sử dụng cấu hình van để tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu. Khi ở tốc độ cao, VTEC sẽ kích hoạt một cấu hình van khác giúp tăng công suất và hiệu suất động cơ.
Nhờ vào VTEC, xe có thể cung cấp công suất mạnh mẽ hơn khi cần thiết (ở vòng tua cao) mà vẫn tiết kiệm nhiên liệu khi chạy ở điều kiện bình thường (vòng tua thấp). Đây là một trong những công nghệ mang tính biểu tượng của Honda, giúp xe của hãng này có hiệu suất vận hành tốt hơn.
Lịch sử ra đời công nghệ VTEC
Vào những năm 1980, ngành công nghiệp ô tô đang đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến việc cân bằng giữa hiệu suất động cơ và mức tiêu thụ nhiên liệu.
Năm 1983: Honda bắt đầu nghiên cứu về việc thay đổi thời gian và độ nâng của van nạp và van xả nhằm tăng hiệu quả động cơ. Đây là bước đầu tiên trong việc phát triển hệ thống van biến thiên mà sau này trở thành VTEC.
Năm 1989: Công nghệ VTEC lần đầu tiên được giới thiệu trên mẫu xe Honda Integra XSi với động cơ B16A tại thị trường Nhật Bản. Động cơ B16A có dung tích 1.6L và là một trong những động cơ đầu tiên trên thế giới đạt công suất 100 mã lực mỗi lít.
Những năm 1990: Công nghệ VTEC nhanh chóng trở thành một biểu tượng của Honda và được áp dụng trên nhiều mẫu xe khác nhau, từ những dòng xe thể thao như Honda Civic và Acura NSX cho đến các dòng xe thông thường.
Năm 1995: Honda tiếp tục cải tiến và phát triển các biến thể khác của công nghệ VTEC, bao gồm 3-stage VTEC và i-VTEC. i-VTEC (intelligent-VTEC) xuất hiện lần đầu vào năm 2001.
Cấu tạo của hệ thống VTEC
Cấu tạo của VTEC bao gồm các thành phần chính như sau:
- Trục cam: Đây là bộ phận chính điều khiển hoạt động đóng mở của các van nạp và xả. Hệ thống VTEC thường có nhiều trục cam để có thể điều chỉnh theo từng chế độ vận hành của động cơ.
- Con đội (Rocker arms): Những thanh kim loại này nối giữa trục cam và van. Chúng truyền chuyển động từ trục cam đến van để điều khiển việc mở và đóng của các van.
- Van điều khiển dầu (Oil control valve – OCV): Được điều khiển bởi ECU (hộp điều khiển động cơ), van này quyết định khi nào hệ thống VTEC sẽ được kích hoạt. Van điều khiển dầu sẽ điều khiển dòng dầu áp lực cao vào các con đội để kích hoạt các trục cam mạnh hơn khi cần.
- Chốt thủy lực (Hydraulic lock pin): Các chốt thủy lực giúp kết nối các con đội và kích hoạt trục cam cao khi VTEC được kích hoạt.
Nguyên lý hoạt động của VTEC
Nguyên lý hoạt động của VTEC dựa trên việc thay đổi thời gian và độ nâng của van theo số vòng quay của động cơ (RPM). Hệ thống này có hai giai đoạn hoạt động chính, tương ứng với tốc độ vòng tua máy:
Ở vòng tua thấp (Low RPM):
- Ở chế độ này, động cơ sử dụng các trục cam nhỏ hơn. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu và tạo ra mô-men xoắn phù hợp cho những điều kiện vận hành hàng ngày như khi xe di chuyển chậm hoặc ở trong thành phố.
- Các van nạp và xả mở và đóng với độ nâng thấp, tạo ra luồng không khí phù hợp để duy trì hiệu suất nhiên liệu tối ưu.
Ở vòng tua cao (High RPM):
- Khi động cơ đạt đến một mức vòng tua nhất định (thường từ 5.000 đến 6.000 vòng/phút), ECU sẽ kích hoạt van điều khiển dầu, dẫn dầu vào chốt thủy lực để khóa các con đội lại với nhau. Điều này cho phép các trục cam lớn hơn được kích hoạt.
- Khi trục cam lớn hơn được kích hoạt, các van nạp và xả mở lớn hơn và trong thời gian dài hơn, cho phép một lượng lớn không khí và nhiên liệu đi vào buồng đốt, giúp tăng công suất động cơ.
- Ở tốc độ cao, hệ thống VTEC giúp động cơ tạo ra nhiều sức mạnh hơn, cho phép xe tăng tốc nhanh hơn và cải thiện hiệu suất tổng thể.
Ưu điểm của công nghệ VTEC
- Tăng công suất động cơ: Ở vòng tua cao, VTEC điều chỉnh van để tối đa hóa công suất, giúp xe tăng tốc mạnh mẽ.
- Tiết kiệm nhiên liệu: Ở vòng tua thấp, hệ thống cam nhỏ giúp tối ưu hóa việc đốt cháy nhiên liệu, giảm tiêu hao.
- Vận hành linh hoạt: Tối ưu mô-men xoắn ở cả vòng tua thấp và cao, phù hợp với nhiều điều kiện lái xe.
- Giảm khí thải: Quá trình đốt cháy nhiên liệu hiệu quả giúp giảm lượng khí thải, bảo vệ môi trường.
- Tăng độ bền động cơ: VTEC giúp động cơ hoạt động ổn định và lâu bền hơn mà không cần thay đổi cấu trúc cơ bản.
- Cảm giác lái thú vị: Mang đến trải nghiệm lái thể thao với sự bùng nổ công suất ở vòng tua cao.
Các biến thể của công nghệ VTEC
Honda đã phát triển nhiều biến thể của công nghệ VTEC nhằm tối ưu hiệu suất động cơ cho các mục đích khác nhau. Dưới đây là các biến thể chính:
3-Stage VTEC
- Phiên bản này có ba chế độ: một chế độ tối ưu hóa tiết kiệm nhiên liệu ở vòng tua thấp, một chế độ cân bằng và một chế độ công suất tối đa ở vòng tua cao.
- Được áp dụng trên một số dòng xe nhỏ gọn như Honda Civic để cung cấp sự linh hoạt hơn trong hiệu suất.
i-VTEC (Intelligent VTEC)
- i-VTEC kết hợp VTEC với hệ thống điều chỉnh thời gian cam trục nạp (Variable Timing Control – VTC).
- Tối ưu hóa thời gian van mở và đóng theo tốc độ động cơ, giúp xe tiết kiệm nhiên liệu hơn và cải thiện hiệu suất ở mọi dải tốc độ.
VTEC-E (VTEC-Economy)
- Tập trung vào tiết kiệm nhiên liệu bằng cách giảm lượng nhiên liệu đưa vào xi-lanh ở vòng tua thấp.
- Được sử dụng trên các dòng xe Honda tiết kiệm nhiên liệu như Honda Civic HX.
i-VTEC Turbo
- Phiên bản kết hợp giữa VTEC và động cơ tăng áp (turbocharged).
- Được sử dụng trên các mẫu xe hiện đại như Honda Civic Type R, giúp tối ưu hóa công suất động cơ và mô-men xoắn.
Trên đây là toàn bộ nội dung liên quan đến công nghệ VTEC của Honda. PowerSteam hy vọng rằng, bài viết này phần nào giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ VTEC là gì? ứng dụng của nó vào trong ngành công nghiệp ô tô.
