За десятилетия существования компания изобрела и внедрила в продукцию массового сегмента множество удивительных технологий, делающих технику Honda такой особенной. И одно из таких know-how – легендарная система изменения фаз газораспределения VTEC, навсегда изменившая представление об уровне производительности атмосферных 4-тактных двигателей.

Идея создания VTEC пришла не сразу и, конечно, не в качестве готового рецепта. Это был долгий и продуктивный поиск ответов на фундаментальный вопрос: как сделать атмосферный двигатель внутреннего сгорания эффективнее? Собственно, отправной точкой в разработке VTEC и стало понимание, что в конструкции 4-тактных силовых установок есть множество узких мест, не позволяющих добиться высокой производительности при одновременном сохранении универсального и достаточно дружелюбного для массового использования характера мотора. Одним из таких несовершенных мест был газораспределительный механизм, за развитие которого и взялись японские инженеры Honda в начале 80-х годов прошлого века.

Было ясно, что 4-клапанные двигатели развивают большую мощность на высоких оборотах, а 2-клапанные моторы наоборот – хорошо работают на низких оборотах и экономичны на холостом ходу. В 1984 году компания Honda запустила проект NCE (New Concept Engine), целью которого было разработать компактные и производительные двигатели нового поколения для использования в серийных автомобилях и мотоциклах. Как вариант рассматривалась установка на 4-клапанной головке дополнительного комплекта кулачковых толкателей и коромысел (на впуске и выпуске), для работы на высоких оборотах, а также механизм, который мог бы динамически изменять синхронизацию распределительных валов с кулачками разного профиля. Однако в те годы от этой идеи на время отказались и воплотили в жизнь упрощённый вариант системы: в заданном режиме работали только 1 впускной и 1 выпускной клапаны 4-клапанного двигателя, а оставшиеся 2 клапана подключались только по достижении определённых оборотов. Это был так называемый механизм «остановка клапана + изменение фаз газораспределения». Позднее эта технология эволюционировала в систему Honda VTEC, которая была представлена на модели Integra 1989 года и была намного совершеннее и эффективнее. Впрочем, обо всём по порядку...

Инженер Икуо Каджитани, входивший в состав команды NCE, пришёл к выводу, что следующий двигатель Honda должен иметь механизм, который сможет изменять синхронизацию клапанов, а не включать / отключать их. И Каджитани-сан с особым энтузиазмом взялся за разработку нового двигателя для модели Integra 1989 года.

По техническому заданию, разрабатываемый 4-тактный DOHCдвигатель должен был быть более экономичным и иметь более высокую мощность во всём диапазоне оборотов. В качестве желаемой цели рассматривался показатель в 90 л.с. на литр рабочего объёма. Впрочем, вскоре планка в 90 л.с. стала казаться слишком низкой – ведь это было всего на 10 л.с. больше, чем у двигателя, который Honda недавно представила! Поэтому президент R&D-департамента Нобухико Кавамото поставил более амбициозную цель – 100 л.с. на литр.

«Обычные двигатели в те дни могли производить только 70 или 80 л.с. на литр, – вспоминал Икуо Каджитани. – А перед нами поставили очень непростую задачу – увеличить производительность до 100 л.с. с такого же объёма, и при этом требовалось обеспечить должный уровень качества и долговечности мотора – 15 лет эксплуатации или минимум 250 000 км пробега. Это был настоящий вызов: как создать столь мощный двигатель, гарантировав требуемое качество массового производства?»..

Однако Каджитани-сан принял этот вызов, официально наметив новую цель для будущего двигателя VTEC Integra: 160 л.с. с 1,6 л рабочего объёма при максимум 8 000 об/мин.

Сегодня мы уже, конечно, знаем результат напряжённой работы инженеров Honda, творивших историю и создававших двигатель для модели Integra 1989 года. Но процесс разработки был весьма непростым! Взять, к примеру, шестерни распределительных валов: инженеры решили изготовить их из нового высокопрочного спечённого сплава для облегчения конструкции и снижения момента инерции на 10%. Впускные клапаны увеличили до 33 мм, что на тот момент было неслыханным размером для маленького 1,6-литрового двигателя.

Любопытно, что спецификации фаз газораспределения и подъёма клапанов использовали почти те же, что и у гоночных двигателей того периода. При этом для увеличения ресурса мотора распределительные валы VTEC были изготовлены из совершенно нового высокоуглеродистого сплава с большим содержанием хрома – и сплав этот обрабатывался как термически, так и механически.

Даже выпускные клапаны были изготовлены из жаропрочной стали на основе никеля в сочетании с молибденом, титаном и вольфрамом – весьма нетипичная технология для недорогих и экономичных автомобилей середины 80-х! И весь этот набор сложных деталей и элементов должен был быть долговечным! Возможно, именно в этом направлении команда Каджитани проделала наибольшую работу и именно её заслуга в том, что двигатели Honda стали поистине легендарными из-за беспрецедентной выносливости.

«Мы с особенной тщательностью проводили ресурсные испытания, – говорил Каджитани-сан. – Можно даже сказать, что мы были очень близки к тому, чтобы переусердствовать!»

Впрочем, команду инженеров можно было понять: создание системы зацепления штифтов VTEC, способной выдержать 400 000 циклов – тот ещё вызов! Ведь никто на самом деле не знал, какое влияние окажет VTEC на долговечность двигателя в долгосрочной перспективе… Впрочем, судя по тому, что многие Honda Integra начала 90-х годов до сих пор на ходу и имеют оригинальный двигатель, команда инженеров всё сделала правильно.

Механизм получился простой и сложный одновременно:

На каждом распределительном валу для каждого из 4 цилиндров вместо традиционных 2 кулачков (а речь, напомним, идёт о 4-клапанных головках) были сделаны 3 кулачка. Два крайних определяли ход клапанов в обычном режиме, тогда как средний кулачок имел изменённый профиль под высокие обороты. Механизм переключения между крайними и центральным кулачками был выполнен особенно изящно: по достижении определённых оборотов электронно-управляемый клапан открывал канал для моторного масла, давление которого выдвигало специальные штифты, обеспечивавшие привод клапанов от центрального кулачка. В момент подключения и отключения штифтов блок управления двигателем изменял карты впрыска и зажигания, в том числе ориентируясь на информацию от специального датчика давления масла.

Это означало, что после актуации центральных кулачков распредвалов мотор получал больше топливно-воздушной смеси и развивал большие обороты, что повышало его производительность. Другими словами, после 5 000 об/мин у двигателя наступало как бы «второе дыхание»! И всё это без системы турбонаддува и с колоссальным запасом прочности.

Амбициозная цель, поставленная перед разработчиками, была достигнута! Новый 1,6-литровый мотор – ныне легендарный B16A – развивал 160 л.с. при 7600 об/мин и мог раскручиваться до 8000 об/мин. Но главное – успешный запуск революционной технологии дал зелёный свет дальнейшим работам над механизмом VTEC. И с годами система эволюционировала в более совершенные формы, в соответствии с веяниями времени и открывавшимися технологическими возможностями. Однако ключевые ценности Honda VTEC – такие, как надёжность, высокий ресурс и техническое изящество – были заложены именно командой инженеров под руководством Икуо Каджитани и по-прежнему присущи всем разновидностям системы!

#honda #hondarussia #Honda VTEC #истории honda #автомобили