O que significa VTEC

A abreviatura VTEC √© totalmente decifrada da seguinte forma ‚Äď Temporiza√ß√£o da V√°lvula Vari√°vel e Controlo Electr√≥nico do Elevador. Este mecanismo √© concebido para optimizar o fluxo da mistura ar-combust√≠vel para as c√Ęmaras de combust√£o.

O motor de combust√£o converte a energia qu√≠mica armazenada no combust√≠vel em energia t√©rmica. Esta convers√£o tem lugar durante a combust√£o da mistura combust√≠vel. Isto aumenta a temperatura e a press√£o no cilindro. Sob press√£o, os pist√Ķes do motor movem-se para baixo e empurram a cambota para o movimento. √Č desta forma que a energia qu√≠mica √© convertida em movimento mec√Ęnico. A for√ßa mec√Ęnica √© determinada pela quantidade de torque. A capacidade de um motor manter alguma quantidade de bin√°rio a um certo n√ļmero de rota√ß√Ķes por minuto √© definida como pot√™ncia. A pot√™ncia determina a quantidade de trabalho que um motor pode produzir. Todo o processo realizado por um motor de combust√£o interna n√£o √© 100% eficiente. De facto, apenas cerca de 30% da energia no combust√≠vel √© convertida em energia mec√Ęnica.

A f√≠sica te√≥rica diz-nos que com esta efici√™ncia, mais combust√≠vel deve ser utilizado para atingir um rendimento elevado do motor: o resultado ser√° um aumento significativo da pot√™ncia. √Č √≥bvio que, neste caso, √© necess√°rio utilizar um motor com um enorme volume de trabalho e comprometer os princ√≠pios da economia. O outro m√©todo dita que a mistura de combust√≠vel deve ser pr√©-comprimida por meio de uma turbina e depois queimada em pequenos cilindros. Mas mesmo neste caso, o consumo de combust√≠vel ser√° assustador. Em determinada altura, a Honda tomou um caminho diferente, iniciando a investiga√ß√£o para optimizar o motor de combust√£o. Como resultado, surgiu a tecnologia VTEC, que proporciona ao motor uma excelente economia a baixa rpm e alta pot√™ncia quando o ‚Äúmanivela‚ÄĚ.

Dois algoritmos

Se comparar as caracter√≠sticas de velocidade de diferentes motores, √© f√°cil ver que alguns motores atingem o bin√°rio m√°ximo a baixas rota√ß√Ķes (na gama de 1800-3000 rpm), outros ‚Äď a altas rota√ß√Ķes (na gama de 3000-4500 rpm). Verifica-se que existe uma correla√ß√£o entre a forma como as cames que abrem as v√°lvulas s√£o montadas na √°rvore de cames e a pot√™ncia que o motor desenvolve a v√°rias velocidades da cambota. Para compreender o que provoca isto, imagine um motor a funcionar extremamente devagar. Por exemplo, a 10-20 rota√ß√Ķes por minuto, o ciclo de funcionamento de um cilindro demora 1 segundo. medida que o pist√£o baixa, a v√°lvula de admiss√£o abre-se, permitindo que a mistura combust√≠vel encha o cilindro, e fecha-se quando o pist√£o atinge o ponto morto inferior. Quando o ciclo de combust√£o estiver completo, o pist√£o come√ßar√° a mover-se para cima. Isto abrir√° a v√°lvula de escape, permitindo que os gases de escape deixem o volume de trabalho do cilindro, e fecha-se quando o pist√£o atinge o ponto morto superior. Tal algoritmo seria ideal se o motor estivesse a funcionar a uma rpm m√≠nima. Na vida real, contudo, o motor √© muito mais vigoroso.

A medida que o ritmo do motor aumenta, o algoritmo descrito simplesmente n√£o resiste √†s cr√≠ticas. Se a rota√ß√£o da cambota atingir 4000 rpm por minuto, as v√°lvulas abrem e fecham 2000 vezes por minuto, ou 30-40 vezes por segundo. A esta velocidade, √© extremamente dif√≠cil para o pist√£o aspirar a quantidade necess√°ria de mistura combust√≠vel para dentro do cilindro. Ou seja, ocorrem perdas de bombeamento como resultado da resist√™ncia √† admiss√£o, e esta √© a principal raz√£o pela qual a efici√™ncia do motor √© reduzida. Para facilitar o funcionamento do motor a rpm mais elevadas, a v√°lvula de admiss√£o, por exemplo, tem de ser aberta mais largamente. √Č claro que esta √© uma descri√ß√£o simplificada do funcionamento, mas d√° uma ideia geral. Contudo, tal algoritmo n√£o √© bom em baixas rota√ß√Ķes: o ajuste da √°rvore de cames ‚Äúpara velocidade‚ÄĚ apenas ir√° aumentar o consumo de combust√≠vel. Consequentemente, para maior efici√™ncia, √© necess√°rio combinar ambos os algoritmos de opera√ß√£o, que est√£o incorporados no mecanismo VTEC.

Introduzido em 1989, o sistema VTEC foi actualizado duas vezes, e hoje estamos a lidar com a sua terceira s√©rie. O sistema VTEC tira partido da electr√≥nica e mec√Ęnica e permite ao motor gerir eficazmente as capacidades de duas √°rvores de cames ao mesmo tempo, ou, em vers√Ķes simplificadas, uma. Ao controlar as RPM e as gamas de funcionamento do motor, o seu computador pode activar cames adicionais para seleccionar o melhor modo de funcionamento.

DOHC VTEC.

Em 1989, duas modifica√ß√Ķes da Honda Integra, a RSi e a XSi, entraram no mercado dom√©stico japon√™s utilizando o primeiro motor com o sistema DOHC VTEC. A sua unidade de pot√™ncia modelo B16A com uma capacidade de 1,6 litros atingiu 160 cavalos de pot√™ncia, mas ao mesmo tempo caracteriza-se por uma boa trac√ß√£o a baixos n√≠veis, efici√™ncia de combust√≠vel, e respeito pelo ambiente. Os f√£s da marca Honda ainda se lembram e apreciam este grande motor, especialmente porque a sua vers√£o repetidamente melhorada √© ainda hoje utilizada nos modelos Civic.

O motor DOHC VTEC tem duas √°rvores de cames (uma para as v√°lvulas de admiss√£o e outra para as v√°lvulas de escape) e quatro v√°lvulas por cilindro. Para cada par de v√°lvulas, existe um desenho especial ‚Äď um grupo de tr√™s cames. Consequentemente, se estamos a lidar com um motor de quatro cilindros de 16 v√°lvulas com duas √°rvores de cames, haver√° 8 grupos deste tipo. Cada grupo lida com um par de v√°lvulas diferente. Dois cames est√£o localizados nos lados exteriores do grupo e s√£o respons√°veis pela ac√ß√£o das v√°lvulas a baixa rpm, e o do meio est√° ligado a alta rpm. As cames exteriores est√£o em contacto directo com as v√°lvulas: baixam-nas com balancins (balancins). A came central individual por enquanto gira e ociosa no seu balancim, que se activa quando √© atingida uma certa velocidade elevada da cambota. Esta parte central √© ent√£o respons√°vel pela abertura e fecho das v√°lvulas, embora actue como um mecanismo intermedi√°rio especial.

Quando o motor est√° a funcionar a baixas rota√ß√Ķes, os pares de v√°lvulas de admiss√£o e escape s√£o abertos pelos respectivos cames. A sua forma, como na maioria dos motores semelhantes, √© el√≠ptica. Estes cames, contudo, s√≥ podem proporcionar um funcionamento econ√≥mico do motor e apenas a baixas rota√ß√Ķes/minuto. Quando a √°rvore de cames atinge alta velocidade, um mecanismo especial √© accionado. ‚ÄúDesocupada‚ÄĚ por este trabalho, a came m√©dia roda e sem qualquer efeito sobre o balancim m√©dio, que n√£o est√° de modo algum ligado √†s v√°lvulas. No entanto, todos os tr√™s balancins t√™m orif√≠cios nos quais uma barra met√°lica √© acionada sob alta press√£o de √≥leo. Assim, o grupo √© fixado rigidamente e funciona subsequentemente como uma unidade. √Č aqui que entra a came interm√©dia, anteriormente em repouso. Tem uma forma mais alongada e, portanto, quando √© pressionada, os tr√™s balancins, e consequentemente as v√°lvulas, caem muito mais baixo e permanecem abertas durante um per√≠odo de tempo mais longo. Neste caso, o motor pode respirar mais livremente, desenvolver e manter um torque elevado, e ter uma boa pot√™ncia.

SOHC VTEC

Ap√≥s o sucesso do sistema DOHC VTEC, a Honda abordou o desenvolvimento e utiliza√ß√£o da sua inova√ß√£o com ainda mais zelo. Os motores VTEC provaram ser fi√°veis e econ√≥micos, proporcionando uma alternativa vi√°vel a desloca√ß√Ķes maiores ou ao uso de turbinas. Foi por isso que o sistema SOHC VTEC foi introduzido um pouco mais tarde. Tal como a sua ‚Äúcontraparte‚ÄĚ DOHC, a novidade tamb√©m se destinava a optimizar o desempenho do motor em diferentes modos. Mas devido √† sua concep√ß√£o simples e √† sua pot√™ncia mais modesta, os motores SOHC VTEC foram produzidos em volumes menores. Um dos primeiros motores a utilizar este sistema simplificado foi o D15B melhorado, que produziu 130 cavalos de pot√™ncia com um deslocamento de 1,5 litros. Este motor foi instalado na Honda Civic em 1991.

O motor SOHC tem uma √ļnica √°rvore de cames para todo o bloco de cilindros. Por conseguinte, as cames de admiss√£o e escape est√£o localizadas no mesmo eixo. No entanto, existem tamb√©m grupos de tr√™s, cada um com uma came central especial. A simplicidade do desenho √© que apenas as v√°lvulas de admiss√£o podem ser operadas nos dois modos ‚Äď para baixas e para altas rpm. Um mecanismo interm√©dio com uma came extra e um balancim tamb√©m, como com o DOHC VTEC, intercepta a abertura e o fecho das v√°lvulas de admiss√£o, enquanto as v√°lvulas de escape funcionam sempre em modo constante.

Pode-se ter a impressão de que o SOHC VTEC é de alguma forma pior do que o DOHC VTEC. Contudo, não é este o caso: este sistema tem uma série de vantagens, entre elas a simplicidade do desenho, a compactação do motor devido à sua pequena largura, e o seu peso mais baixo. Além disso, o SOHC VTEC pode ser facilmente utilizado em motores da geração anterior, actualizando-os assim. Como resultado, os grupos propulsores SOHC VTEC obtêm os mesmos resultados, embora menos impressionantes e surpreendentes.

SOHC VTEC-E

Se o objectivo dos sistemas VTEC acima descritos é combinar a potência máxima às rpm superiores e uma operação bastante confiante mas económica às rpm inferiores, VTEC-E foi concebido para ajudar o motor a atingir a máxima economia.

Mas antes de considerarmos outra inven√ß√£o de Honda, √© necess√°rio lidar com a teoria. Sabe-se que o combust√≠vel √© pr√©-misturado com ar e depois inflamado nos cilindros (h√° outra op√ß√£o ‚Äď injec√ß√£o directa quando o ar e o combust√≠vel entram nos cilindros separadamente). A pot√™ncia do motor √© tamb√©m afectada pela homogeneidade da mistura. O facto √© que, a baixas velocidades, o baixo caudal √† entrada impede a mistura de combust√≠vel e ar. Como resultado, o motor pode funcionar de forma rugosa ao ralenti. Para evitar isto, uma mistura enriquecida com combust√≠vel √© introduzida nos cilindros, afectando a economia de combust√≠vel. O VTEC-E √© capaz de assegurar que o motor funciona com confian√ßa a baixas rota√ß√Ķes com uma mistura de combust√≠vel mais pobre. A economia √© tamb√©m substancial. Ao contr√°rio de outras engrenagens, o VTEC-E n√£o tem cames adicionais. Uma vez que esta tecnologia visa reduzir o consumo de combust√≠vel a baixas rota√ß√Ķes por minuto, afecta a ac√ß√£o das v√°lvulas de admiss√£o. O VTEC-E s√≥ √© utilizado em motores SOHC (eixo de came simples) com quatro v√°lvulas por cilindro devido √† sua ‚Äúpropens√£o‚ÄĚ para baixo consumo de combust√≠vel.

N√£o parecidos com outros motores VTEC, onde os cames t√™m aproximadamente o mesmo perfil, os grupos electrog√©neos com VTEC-E utilizam duas configura√ß√Ķes. Assim, as v√°lvulas de admiss√£o s√£o accionadas por cames de formas diferentes. Uma tem um perfil de cames tradicional, enquanto a outra √© quase redonda ‚Äď ligeiramente oval. Portanto, uma das v√°lvulas baixa normalmente, enquanto a outra mal est√° aberta. A mistura combust√≠vel passa facilmente atrav√©s da v√°lvula normal, e atrav√©s da v√°lvula entreaberta muito parcimoniosamente. Devido √† assimetria dos fluxos de mistura de entrada, ocorrem redemoinhos bizarros no cilindro onde o ar e o combust√≠vel se misturam correctamente. Como resultado, o motor pode funcionar com uma mistura pobre. √Ä medida que as rota√ß√Ķes aumentam, a concentra√ß√£o de combust√≠vel aumenta, mas o modo em que apenas uma v√°lvula funciona de facto torna-se um inc√≥modo. Portanto, a aproximadamente 2500 rpm, o bra√ßo basculante fecha-se e √© accionado pela came normal. O fecho ocorre exactamente da mesma forma que em outros sistemas VTEC.

O sistema VTEC-E √© muitas vezes considerado imerecidamente uma inven√ß√£o destinada exclusivamente √† economia. No entanto, em compara√ß√£o com motores simples, as unidades com este mecanismo s√£o n√£o s√≥ mais econ√≥micas mas tamb√©m mais potentes. O primeiro modo, em que uma v√°lvula funciona, √© respons√°vel pela economia, e o VTEC ‚Äúpuro-sangue‚ÄĚ, que implica a ampla abertura das v√°lvulas de admiss√£o, √© respons√°vel pelos indicadores de pot√™ncia. Se compararmos dois motores semelhantes, um dos quais est√° equipado com um mecanismo VTEC-E, a unidade simples ser√° 6-9% mais fraca e mais voraz.

Três modos SOHC VTEC

Este mecanismo √© uma combina√ß√£o dos sistemas SOHC VTEC e SOHC VTEC-E. Ao contr√°rio de todos os sistemas descritos acima, este n√£o tem dois modos de funcionamento, mas sim tr√™s. Na zona de baixa rpm, o sistema proporciona um funcionamento de economia de mistura pobre (como o VTEC-E). Neste caso, apenas uma das v√°lvulas de admiss√£o √© utilizada. Na zona m√©dia RPM, a segunda v√°lvula √© engatada, mas a temporiza√ß√£o e o elevador da v√°lvula n√£o s√£o alterados. O motor, neste caso, realiza um torque elevado. No modo de altas rpm, ambas as v√°lvulas s√£o controladas por uma √ļnica came central, que √© respons√°vel pela remo√ß√£o da pot√™ncia m√°xima do motor. Este sistema √© bastante vers√°til. Por exemplo, um motor de 1,5 litros com tal mecanismo de regula√ß√£o exibe uma boa pot√™ncia espec√≠fica: 86 hp por 1 litro de deslocamento. Ao mesmo tempo, se o motor estiver a funcionar no primeiro e econ√≥mico modo de 12 v√°lvulas, o consumo ao conduzir a uma velocidade constante de 60 km/h num Honda Civic √© de cerca de 3,5 litros por 100 quil√≥metros.

i-VTEC

O ‚Äúi‚ÄĚ no nome significa inteligente, ou seja, ‚Äúinteligente‚ÄĚ. As antigas vers√Ķes VTEC s√£o capazes de ajustar o grau de abertura das v√°lvulas apenas em 2-3 modos. A concep√ß√£o do novo trem de v√°lvulas vari√°vel i-VTEC assume a utiliza√ß√£o de um sistema VTC (Variable Timing Control) adicional, para al√©m do sistema VTEC principal, ajustando continuamente o tempo de abertura da v√°lvula de admiss√£o. A abertura das v√°lvulas de admiss√£o √© regulada em fun√ß√£o da carga do motor e √© regulada atrav√©s da altera√ß√£o do √Ęngulo da √°rvore de cames de admiss√£o em rela√ß√£o √† √°rvore de cames de escape. Para motores com i-VTEC, a √°rvore de cames √© ligada √† polia de transmiss√£o atrav√©s de uma porca de pinh√£o especial que a pode ‚Äúgirar‚ÄĚ at√© um √Ęngulo de 600,

A utilização do sistema VTC, juntamente com o VTEC, permite um enchimento mais eficiente dos cilindros do motor com a mistura combustível-ar, bem como melhorar a completude da sua combustão. A utilização do i-VTEC permite atingir o mesmo nível de aceleração que um motor de 2 litros, com uma economia de combustível ainda melhor que um motor de 1,6 litros.

A fam√≠lia de tempo VTEC n√£o √© nada de m√°gico, mas tem um efeito espantoso. Os motores Honda sabem exactamente como se adaptar √† carga, fornecendo uma pot√™ncia espantosa com um deslocamento modesto. E, ao mesmo tempo, em motores japoneses de marcha lenta e de baixa velocidade surpreendem com a economia excepcional. √Č bem poss√≠vel que a pr√≥xima fase no desenvolvimento dos sistemas VTEC seja um mecanismo com solen√≥ides separados para cada v√°lvula, o que permitir√° regular a abertura das v√°lvulas com precis√£o cir√ļrgica.

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