A VTEC szelepvezérlés

HAJAGOS Tamás, 4. osztályos tanuló, Beszédes József Mezőgazdasági és Műszaki Iskolaközpont, Magyarkanizsa
Mentor: Tóth Béla

Az V. GENIUS diákverseny eredményei a www.eurovajdasag.info honlapon találhatók.

A VTEC megjelenése

A VTEC szelepvezérlés a Honda cég fejlesztése. Az elv megalkotása Jeff Palmer nevéhez fűződik, aki a Honda verseny-részlegének, az újításokért felelős mérnöke volt. Első megjelenése 1989-ben volt a Japán belpiacra gyártott Honda Integra Rsi-nél. A motor a B16A nevet kapta. Az 1595 cm3-es motor a főtengelyen mérve 160 lóerőt teljesített.

Megjelenésének oka

A VTEC motorokkal a Honda célja egyértelműen a teljesítménynövelés volt, mégpedig úgy, hogy a motor lökettérfogata ne növekedjen. Ennek egy másik hatásos célja a motor feltöltése, amellyel szintén megnő a teljesítmény, de nagy hátránya a hatalmas mértékű üzemanyagfogyasztás, és a motor élettartama is nagymértékben lecsökken. A Honda ezzel szemben a motor fordulatszámát növelte meg a versenymotorokban használatos 8000-10000 fordulat/perc értékre. Ezen versenymotorok hátrányos tulajdonsága az alacsony fordulaton jelentkező egyenetlen üzem, és a nyomaték hiánya.

A VTEC motorok a hagyományos utcai motorokat ötvözik a high-tech versenymotorokkal. A működés lényege a szelepek vezérlésében rejlik a következő formában:
o 4800 ford./perc alatt a hagyományos motorokban használatosakhoz hasonló vezérlőbütykökkel,
o 4800 ford./perc felett teljesen más profilú, a versenymotorokéhoz hasonló bütykökkel.

Az általam elkészített CAD modell: egy 2.2 literes VTEC motor
Célom az volt, hogy minél jobban megértsem e motorvezérlés lényegét, ezért egy 2.2 literes VTEC motor működő CAD modelljét készítettem el. A következőkben a VTEC mechanizmust demonstrálom.

A motor modelljét a Solid Edge nevű CAD programban készítettem el, melyet már közel 3 éve használok:



A kép a hajtókar összeszerelését mutatja a programban.

A motor elkészítéséhez szükséges információkat az Internetről és az Autodata 2003 programból gyűjtöttem. Az alkatrészek geometriai és anyagtulajdonságai, valamint méreteik megegyeznek az eredeti alkatrészekével.

A H22A motor dugattyúja

















Ugyanez Solid Edge-ben - saját tervezésem




















Az általam elkészített VTEC motor lelke: a vezérlés elemei

A Solid Edge-ben készített képen jó látható a hengerenkénti négy szelep, és a vezérműtengelyek a két szelepre jutó, különböző profilú vezérlőbütykökkel
















A vezérlés jellegét a másodperc tört része alatt egyszerűen az olajnyomás segítségével változtatja meg az elektronika.
Alacsony fordulatszám tartományban még nincs olaj a rendszerben, a szelephimbákban található csapszegek alaphelyzetben vannak:



Amikor a motor átlépi a 4800-as fordulatszámhatárt, a vezérlő elektronika megnyit egy elektromágneses szelepet, és az olaj nyomásának hatására a csapszegek összekötik a középső szelephimbát a két szélsővel. A középső vezérlő bütyök átveszi a külsők szerepét, ezzel teljesen megváltozik a működés jellege.




A teljes motor



Összegzés

E motor megtervezésével bővebb ismeretekhez jutottam a modern belsőégésű motorok működésének megismerésében, valamint teljes mértékben megértettem az autógyártásban egyedülálló VTEC motorok működési elvét.
További terveim: a motor többi elemének (kipufogórendszer, befecskendezés és váltó) elkészítése 3D-s modell formájában.