CÔNG NGHỆ

 

“Sức mạnh của những giấc mơ” đã luôn là động lực lớn nhất thúc đẩy những kỹ sư Honda không ngừng nỗ lực, vượt qua mọi thách thức để tạo ra một động cơ ô tô hoàn toàn mới, vượt trội đáp ứng cả 2 yếu tố “công suất lớn hơn, vận hành mạnh mẽ hơn đồng thời giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu, hao phí năng lượng và giảm thiểu tác động tiêu cực tới môi trường.

Và dự án phát triển phương thức điều chỉnh van biến thiên đã được khai sinh với mong muốn “Tìm kiếm công nghệ mới, là tiên phong cho thế hệ tiếp theo của động cơ Honda”. Ikuo Kajitani, kỹ sư của phòng thiết kế thứ nhất tại trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Tochigi, với kinh nghiệm tỏng quá trình thiết kế động cơ hiểu rằng thế hệ động cơ tiếp theo của Honda cần có một cơ chế biến đổi thời gian đống mở van.

Cũng như lá phổi của chúng ta, động cơ cũng cần không khí để hoạt động. Khi hoạt động mạnh, bạn cần nhiều không khí hơn, và động cơ cũng vậy. Vấn đề là các van kiểm soát lượng không khí hút vào động cơ không thể tự động điều chỉnh cho phù hợp với mức độ hoạt động của động cơ. Do vậy, nếu ta điều chỉnh giảm lượng khí hút vào để động cơ hoạt động tốt ở tốc độ thấp thì động cơ sẽ không được cung cấp đủ lượng khí nạp ở tốc độ cao, do vậy, không đạt được hiệu suất tối đa.

Vấn đề này, chỉ được giải quyết khi công nghệ VTEC ra đời. Động cơ VTEC đã phá vỡ mọi quy chuẩn công nghệ khi nó kết hợp những đặc trưng những đặc trưng ưu việt của 2 động cơ trong 1 bằng cách sử dụng 2 trục cam khác nhau với 2 quá trình đốt cháy nhiên liệu khác nhau trong cùng 1 động cơ.

VTEC đã đánh dấu một giai đoạn phát triển mới của công nghệ động cơ ô tô, thời kỳ công nghệ động cơ phát triển vượt trội nhưng vấn đảm bỏa thân thiện với môi trường, bảo toàn triết lý Honda mang đến lợi ích cao nhất với chi phí thấp nhất dành cho khách hàng.

Kết hợp công nghệ VTEC lừng danh với công nghệ VTC mới, cuộc cách mạng mang tên i-VTEC được ra đời. VTC (Variable Timing Control – Hệ thống điều chỉnh thời gian đóng mở van) thay đổi trật tự quan hệ giữa trục cam và bánh răng vận hành của nó, nhờ đó thay đổi thời gian đóng mở tương đối của cam nạp và cam xả, nhờ đó điều chỉnh độ trễ khi đóng và mở của van.

Ứng dụng hệ thống i-VTEC giúp thay đổi thời gian đóng mở van nhằm đạt được hiệu quả cao nhất khi khởi động và tăng tốc, động cơ i-VTEC 1.8l mới (được trang bị trên Civic thế hệ 8) đạt được khả năng vận hành mạnh mẽ, và khả năng tiết kiệm cao khi chạy với tốc độ ổn định và tải thấp nhờ làm trễ thời gian đóng của van nạp. Nhờ đó, động cơ 1.8 i-VTEC cho khả năng vận hành của động cơ 2.0 trong khi chỉ tiêu thụ nhiên liệu như động cơ 1.5.

Động cơ VTEC bao gồm 4 van tại mỗi xi-lanh: 2 van nạp và 2 van xả. Tốc độ vòng quay của động cơ sẽ quyết định việc chuyển đổi giữa cam cao (được tối ưu hóa cho động cơ hoạt động ở tốc độ vòng quay cao) và cam thấp (khi động cơ hoạt động với tốc độ thấp).

Ở tốc độ vòng quay thấp, một trong hai van nạp được mở vừa đủ trong khi van còn lại hoạt động ở chế độ cam thấp. Khi tốc độ nạp khí tăng lên, dòng khí xoáy được sinh ra trong xi lanh, nâng cao sự hòa trộn khí và nguyên liệu giúp cho việc đốt hỗn hợp này hiệu quả hơn. Nhờ đó, giảm thiểu lượng khí CO2 thoát ra. Đồng thời với việc giảm thiểu lượng nhiên liệu tiêu thụ, động cơ vẫn tạo ra mô-men xoắn lớn đáp ứng tốt cho điều kiện lái xe thông thường..

Ở tốc độ vòng quay lớn, 2 van hút khí hoạt động hết công suất và động cơ chuyển sang trục cam kích thước lớn. Thời gian đóng mở của van hút khí được cài đặt ở mức tối đa, tạo nên hiệu suất khí vào tối ưu và sức vận hành mạnh mẽ.

Việc chuyển đổi giữa chế độ cam thấp và chế độ cam cao được thực hiện bằng cách sử dụng dòng dầu để điều khiển chốt cò mổ giúp liên kết hoặc tách riêng các cò mổ với nhau. ECU (bộ điều khiển điện tử) nhận biết và theo dõi sự biến thiên của tốc độ động cơ, tải động cơ, tốc độ xe và nhiệt độ nước, để từ đó gửi các mệnh lệnh thích hợp.

Khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp, trục liên kết được nhả ra giúp tách kết nối giữa chốt cò giữa và các chốt cò còn lại. Hệ thống van xả và nạp được vận hành bởi trục cam thấp ở phía ngoài cho độ mở của hệ thống van thấp

Ở chế độ hoạt động ở tốc độ cao, áp lực dầu được tăng lên đẩy chốt liên kết, giúp kết nối chốt cò giữa với các chốt còn lại. Hệ thống van được điều khiển bởi trục cam cao ở giữa cho đô mở của hệ thống van cao.

Động cơ VTEC ưu việt được tiếp tục phát triển thêm. Một lần nữa, Honda đã chứng minh rằng động cơ có thể cùng một lúc vận hành đầy sức manh, tiết kiệm nhiên liệu, và sạch. Hiện nay, Honda kết hợp VTC mới với sáng tạo VTEC lừng lanh để tiến đến cuộc cách mạng về sức vận hành VTEC thông minh (i-VTEC).

VTC (hay còn gọi là khả năng điều khiển thời gian đóng mở van) thay đổi trật tự quan hệ giữa trục cam và bánh răng vận hành của nó. Sự hiệu quả chính là ở chỗ nó thay đổi mối quan hệ thời gian giữa cam nạp vào và cam xả, nhờ đó có khoảng trùng lặp của van . Không giống như thời điểm đóng mở van, độ nâng và thời thời gian đóng mở hết của van có thể thay đổi được. Duy nhất mà VTC hoạt động đó là khoảng trùng lặp của van.

•Ở tốc độ vòng quay thấp và tải bình thường, van nạp mở một góc vừa bằng van xả đóng, cho phép khí xả quay lại.

•Ở tốc độ vòng quay thấp và tải lớn, van nạp bắt đầu mở thì van xả đóng, do vậy không tạo ra khoảng trùng lặp. Cho phép 1 phần khí xả quay lại.

•Ở tốc độ vòng quay lớn và tải lớn, cả van nạp và van xả đều mở và đóng luân phiên nhau, vì vậy không có khoảng trùng lặp, giúp cho quá trình đốt cháy được ổn định.

Trong khi công tắc điện tử VTEC kích hoạt làm thay đổi thời gian đóng mở và độ nâng van trong giải tốc độ thấp và cao thì VTC tiếp tục điều khiển pha của van nạp tùy vào tải của động cơ. Thêm vào đó, VTC cho phép khoảng trùng lặp của van có thể thay đổi một cách liên tục dựa vào tiêu chuẩn từ hệ thống VTEC nhằm đạt được sự vận hành tốt nhất.

Với động cơ i-VTEC mới, thời gian đóng của van nạp bị trễ để điều chỉnh lượng hỗn hợp khí nạp, cho phép van bướm duy trì mở rộng ngay cả trong điều kiện tải thấp. Như vậy làm giảm đáng kể hiện tượng hẫng động cơ. Kết hợp với các phương pháp giảm ma sát, do vậy nó sẽ làm tăng hiệu suất nhiên liệu cho động cơ. Hơn nữa, động cơ ưu việt mới này còn nhẹ hơn, nhỏ hơn và vận hành yên tĩnh hơn.

Hai bộ cam điều khiển van được thiết kế tối ưu theo một cách hoàn toàn mới Với công nghệ mới này, Honda đã đưa vào sử dụng loại cam công suất cao và tiết kiệm nhiên liệu – có thể điều chỉnh thời gian đóng mở van một cách thông minh.

Khả năng vận hành vượt trội làm nên danh tiếng Honda. Hiệu suất môi trường dẫn đầu thế giới trong một loại động cơ gọn nhẹ, hiệu suất môi trường dẫn đầu thế giới trong một loại động cơ gọn nhẹ.

Honda đặt ra mục tiêu làm thế nào đạt được thành tựu lớn cả về khả năng vận hành lẫn tiết kiệm nhiên liệu.Tập trung chủ yếu vào việc giảm hao hụt khi bơm để nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu.

Khi tăng tốc và trong điều kiện trọng tải cao, bộ cam công suất cao giúp xe có được khả năng vận hành vượt trội. Trong điều kiện lái xe với tốc độ vừa phải hoặc trọng tải ổn định, bộ cam tiết kiệm nhiên liệu sẽ làm chậm lại quá trình đóng của van nạp, sau đó mở rộng van bướm ga. Khi van bướm ga mở rộng, công suất động cơ sẽ rất cao, tuy nhiên chỉ cần van nạp tạo ra một khoảng trễ một lượng hỗn hợp khí nhiên liệu ngay lập tức bị đẩy ra khỏi khoang đốt giảm thiểu năng lượng thừa, chính điều đó giúp tiết kiệm nhiên liệu.

Nhờ sự kết hợp của công nghệ VTEC mới và phương pháp giảm ma sát toàn diện, động cơ mới này thể hiện sự tiến bộ đáng kể trong việc tiết kiệm nhiên liệu và gia tăng công suất.

Khi vận hành với tốc độ vừa phải, động cơ này tiết kiệm nhiên liệu tương đương động cơ 1.5 lít. Công suất được cải thiện tại mọi tốc độ nhằm đảm bảo tuổi thọ cũng như nâng cao mô men từ tốc độ thấp đến tốc độ trung bình.

Đối với hệ thống nạp, biến đổi độ dài của các đường ống nạp được áp dụng có thể điều khiển được chiều dài tối ưu của đường ống nạp, nghĩa là làm cho độ dài của đường ống nạp lớn hơn.

Bên cạnh việc nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu, động cơ mới này còn thân thiện với môi trường hơn. Động cơ i-VTEC mới sử dụng đồng hồ đo luồng khí và bộ cảm ứng luồng khí, cùng với công nghệ điều khiển mới nhất nhằm đạt được sự kiểm soát tuyệt đối chính xác đối với tỉ lệ khí và nhiên liệu. Liên tục duy trì tỉ lệ khí nạp tối ưu đóng góp đáng kể vào việc nâng cao khả năng đốt cháy và lượng khí thải sạch hơn. Đồng thời, đầu xi lanh tích hợp mới được cải tiến và đường ống khí thải được trang bị hai bộ biến đổi xúc tác định vị ngay sau đường ống. Ngoài ra, việc đốt nhiên liệu ở nhiệt độ cao trong bộ biến đổi xúc tác làm gia tăng nhiệt độ một cách nhanh chóng giúp tối ưu hóa tính năng làm sạch ngay khi động cơ khởi động.

Những cải tiến này giúp động cơ i-VTEC đạt được mức hiệu suất khí thải sạch hàng đầu Thế giới.

Động cơ tiết kiệm nhiên liệu i-VTEC đã được cải tiến hơn nữa để giảm kích cỡ dung lượng và trở nên phù hợp với hàng loạt loại xe.

Thanh cản phía trước được làm bằng nhôm giúp động cơ nhẹ hơn và êm hơn khi vận hành. Các bộ phận ở phía đầu xe và các bộ phận khác được làm bằng nhựa nhẹ.

Bộ cò mổ và các tay biên được làm bằng nhôm hợp kim làm giảm đáng kể khối lượng ban đầu của những bộ phận chuyển động.

Việc giảm kích cỡ đã được tối ưu hóa trong từng chi tiết. Chẳng hạn, xích cam ngắn hơn so với cam chuyền được sử dụng trong những động cơ truyền thống. Kết quả là một bộ động cơ vừa nhẹ hơn, vừa ngắn hơn so với động cơ 1.7 lít thường.

Ứng dụng những công nghệ mới trong động cơ i-VTEC, Honda luôn đi tiên phong trong cuộc đua công nghệ mang đến cho bạn niềm đam mê cầm lái và cả những đóng góp bảo vệ môi trường.