VTEC

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VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) ist eine 1983 für Motorräder eingeführte Technik der Firma Honda zur variablen Ventilsteuerung in Motoren.

Inhaltsverzeichnis

1 Warum?
2 DOHC VTEC
3 SOHC VTEC
4 SOHC VTEC-E
5 3-Stufen VTEC
6 Andere Auffassungen
7 Weblinks

[Bearbeiten] Warum?

Eine variable Nockenwellenverstellung wird benötigt, um bei hoch drehenden Sportmotoren sowohl ein insgesamt höheres Drehmomentniveau bei niedrigen Drehzahlen, als auch eine höhere Maximalleistung bei hohen Drehzahlen zu erreichen. Dies soll zum Einen der Anfahrschwäche vorbeugen und die Alltagstauglichkeit erhöhen, als auch ab einer vordefinierten Drehzahl ein sportlicheres Motorsetup ermöglichen. VTEC wurde von Hondas Motordesigner Kenichi Nagahiro erdacht.

Fahrzeuge mit VTEC-Motoren:

Der Motor hat aus diesem Grund zwei Nockenwellenprofile, da die Ventile nicht direkt, sondern über öldruckgesteuerte Kipphebel angesteuert werden.

Je nach Motorausführung (Eco-Motorkonzept oder Rennmotor) wird somit ab einer bestimmten Drehzahl per Öldruck mit einem Feststellbolzen im oszillierenden Kipphebelsystem entweder ein weiterer entsprechend anders geformter Kipphebel zugeschaltet, der somit die Ventilöffnungshöhe und auch Öffnungszeit erhöht, oder aber ein weiteres Auslassventil pro Zylinder was der Leistung bei höherer Drehzahl zuträglich ist. Sinkt die Motordrehzahl unter diesen Wert, wird das Auslassventil, beziehungsweise der Zusatzkipphebel durch den sinkenden Öldruck mittels des sich zurücksetzenden Feststellbolzens wieder abgeschaltet, und bleibt unbenutzt.

[Bearbeiten] DOHC VTEC

Das VTEC-System ist eine einfache Art, einen Motor mit verschiedenen Nockenwellenprofilen auszustatten. Einerseits besitzt der Motor somit ein Nockenprofil für niedrige Umdrehungszahlen, sowie ein Nockenprofil für hohe Drehzahlen. Das Profil für niedrige Drehzahlen ist auf stabilen Lauf des Motors sowie auf effektiven Benzinverbrauch optimiert. Das Profil für hohe Drehzahlen ist auf eine hohe Leistung des Motors ausgelegt.
Die Umschaltung zwischen den einzelnen Profilen wird von folgenden Faktoren beeinflusst:

Motoröldruck
Motortemperatur
Wassertemperatur
Motordrehzahl
Fahrzeuggeschwindigkeit

Wenn die Motordrehzahl steigt und alle anderen Faktoren grünes Licht für eine Umschaltung geben, wird vom Öldruck ein Sperrstift durch beide Nockenprofile gedrückt. Dieser Sperrstift bindet nun das Ventil an das dominantere Nockenprofil (dem für hohe Drehzahlen). Das Ventil wird jetzt früher und länger geöffnet.
Das DOHC-VTEC-System hat unterschiedliche Profile für hohe und niedrige Drehzahlen sowohl auf der Nockenwelle die für die Einlassventile zuständig ist, sowie auch auf der Nockenwelle die für die Auslassventile zuständig ist.
DOHC-VTEC wurde in PKW erstmals im, nur in Japan verkauftem, Honda Integra 1989 vorgestellt. Dieser Integra besaß eine 119kW (160PS) Variante des B16A-Motors. Der amerikanische Markt sah das VTEC-System erstmals 1990 im Acura NSX. Dieser nutzte VTEC in seinem V6-DOHC-Motor. Von nun an erschienen DOHC-VTEC-Motoren auch in anderen Hondamodellen. Die ersten deutschen Modelle mit DOHC VTEC System waren 1990/91 der Honda Civic, der Civic CRX und der NSX.

[Bearbeiten] SOHC VTEC

Nachdem das DOHC-VTEC-System viel Anklang gefunden hatte wurde VTEC auch in SOHC-Motoren verbaut. Der Nachteil dieses Transfers besteht darin, dass bei SOHC-Motoren eine Nockenwelle für Ein- und Auslassventile zuständig ist. Das VTEC-System konnte nur auf die Einlassventile angewendet werden, da die Zündkerzen es verhinderten, dass VTEC auch für die Auslassventile möglich gemacht wurde. Bei SOHC-Motoren müssen die Zündkerzen in einem bestimmten Winkel in die Brennkammer zeigen um das Gemisch im Zylinder effektiv zünden zu können. Die Einbauweise, welche dies bewirkt, verhindert gleichzeitig, dass auch die Auslassventile ein VTEC-Nockenprofil erhalten.

[Bearbeiten] SOHC VTEC-E

Das „E“ steht für „economy“. VTEC-E bedient sich einer abgewandelten Art des VTEC. VTEC-E optimierte nicht die Leistung bei hohen Drehzahlen, sondern erhöhte die Effektivität bei niedrigen Drehzahlen.
Bei niedrigen Drehzahlen wird nur eines der beiden Einlassventile geöffnet um eine besseres Luft-Benzin-Gemisch im Brennraum herbeizuführen, dies führt dazu, dass ein sehr mageres Gemisch genutzt werden kann. Wenn die Motordrehzahl erhöht wird, wird das bis dahin geschlossene, zweite Einlassventil mit geöffnet um ein ausreichendes Gemisch zu gewährleisten. Das Öffnen des zweiten Einlassventiles wird vom Steuergerät beeinflusst. Dieses berechnet den Umschaltpunkt anhand der Motordrehzahl und -last, Fahrgeschwindigkeit und Kühlmitteltemperatur. Wenn der Motor unter Vollast läuft wird das Ventil bei 2700 min^-1 zugeschaltet, läuft der Motor unter Teillast wird das Ventil erst bei 3300 min^-1 geöffnet.

Wie bereits bei SOHC- und DOHC-VTEC wird ein kleiner Sperrstift genutzt um beide Ventile öffnen zu lassen.
Der Civic VEi mit VTEC-E Motor galt 1994 als einer der sparsamstem Benzinmotoren weltweit.

[Bearbeiten] 3-Stufen VTEC

Honda stelle auch ein 3-Stufen VTEC System in ausgewählten Märkten vor. Dieses VTEC System kombiniert die Arbeitsweisen des SOHC-VTEC und des VTEC-E. Bei geringer Geschwindigkeit wird nur ein Einlassventil geöffnet (vom VTEC-E), bei mittleren Geschwindigkeiten werden beide Einlassventile geöffnet. Bei hohen Geschwindigkeiten wird auf das Nockenprofil für hohe Geschwindigkeiten umgeschaltet (vom VTEC). Dadurch wird sowohl ein geringer Kraftstoffverbrauch in niedrigen Drehzahlbereichen gewährleistet, als auch eine hohe Leistungsausbeute in hohen Drehzahlbereichen.

[Bearbeiten] Andere Auffassungen

Die Technik der variablen Ventilsteuerung wurde von anderen Herstellern ebenso aufgegriffen und umgesetzt. So hat beispielsweise BMW VANOS entwickelt und Toyota VVT-i.