Inhoud
- Nokkenas principes
- Timing problemen
- Variatie in het openen van de klep
- VTEC
- i-DSI
- Hoe i-DSI werkt
- VTEC versus i-DSI
In de loop der jaren heeft de Japanse motor- en autofabrikant Honda niet alleen bekendheid verworven met zijn voertuigenlijn, maar ook met zijn innovaties om de prestaties van zijn motoren te verbeteren. De huidige leiders van deze innovaties zijn de Variable Valve Timing en Lift Electronic Control, bekend als VTEC, en de Intelligent Dual and Sequential Ignition, of i-DSI. Maar welk van deze systemen is het beste?
Nokkenas principes
Verbrandingsmotoren vertrouwen op het openen van kleppen om het lucht / brandstofmengsel in de verbrandingscilinder te laten komen, en uitlaatkleppen om het verbrande mengsel uit de cilinder te verdrijven. De kleppen moeten met bepaalde tussenpozen openen en sluiten, en de nokkenas zorgt daarvoor. Het zijn in feite lange metalen schachten met uitstekende wolven. Elke keer dat deze boom draait, fungeren de wolven als lifters, staven of tuimelaars om de kleppen te openen of te sluiten door middel van een veermechanisme.
Timing problemen
Autoliefhebbers met hoge prestaties komen vaak een probleem tegen met hun snelle auto's: ze presteren niet zo goed bij lage snelheden. Dit komt doordat racemotoren die gewend zijn om met hoge snelheden te werken andere behoeften hebben dan motoren die zijn ontworpen voor lagere snelheden. Racemotoren hebben bijvoorbeeld een andere timing voor het openen van de inlaat- en uitlaatkleppen. Ook de openingshoogte van de kleppen is van groot belang: hoe meer de klep opent, hoe meer lucht-brandstofmengsel de cilinder binnenkomt en verbrandt, wat meer kracht genereert. Standaardmotoren hebben echter meestal kleinere klepopeningen.
Variatie in het openen van de klep
Het dilemma werd opgelost met de komst van het Variable Valve Timing-systeem, of VVT. Vóór hem pasten de projectoren de positie en vorm van de nokkenas in de nokkenas aan, waardoor een evenwicht werd bereikt tussen de prestaties van motoren met lage of hoge snelheid (gemeten in omwentelingen per minuut, of RPM). Met VVT kan de timing in feite veranderen, wat leidt tot meer efficiëntie en vermogen bij variabele RPM's.
VTEC
Er waren andere variabele timingsystemen, maar Honda's VTEC viel het meest op. Het werkt door verschillende nokken van verschillende afmetingen in de nokkenas te gebruiken, evenals verschillende tuimelaars die bij elkaar zijn geplaatst. Bij lagere toerentallen werkt slechts één van de nokken op de tuimelaars, waardoor de kleppen worden geopend. Deze nokken zijn zo gevormd dat een geschikte hoeveelheid lucht-brandstofmengsel tegelijk in de cilinder komt, waardoor de acceleratie wordt geoptimaliseerd. Maar wanneer de motor een bepaald toerental bereikt, activeert de regeleenheid wat in feite een pin is die de tuimelaars vergrendelt. Hierdoor kunnen alle lobben van de nok een opstelling ingaan die kracht uitoefent op de tuimelaars, inclusief die met een hoger profiel. Dit opent de kleppen verder en optimaliseert de prestaties bij hoge toerentallen.
i-DSI
Ondertussen richt het i-DSI-systeem zich op het behalen van dezelfde resultaten als de VVT-technologie, maar met een andere aanpak. In plaats van te knoeien met het ontwerp van de nok om de kleptiming te bepalen, speelt de i-DSI met de timing van de bougies die het lucht-brandstofmengsel ontsteken wanneer het de cilinder binnenkomt. Standaardmotoren gebruiken bougies om brandstof op belangrijke momenten te ontsteken; de i-DSI gebruikt er twee per cilinder, gerangschikt in een diagonaal patroon.
Hoe i-DSI werkt
De eerste bougie, die zich bij het inlaatventiel bevindt, geeft een vonk vrij zodra het mengsel de cilinder binnenkomt. Wanneer het mengsel begint te branden, geeft de tweede bougie een nieuwe vonk vrij, waardoor de vlam snel door de cilinder wordt uitgezet om volledige verbranding te bereiken. De tijd tussen de ontstekingssequenties varieert afhankelijk van het motortoerental voor energiebesparing en maximaal motorvermogen. Bij gemiddelde toerentallen is het interval tussen de eerste en tweede ontstekingsvonken bijvoorbeeld meer uitgesproken, terwijl bij hoge toerentallen het systeem de twee bougies bijna gelijktijdig ontsteekt.
VTEC versus i-DSI
Beide systemen gebruiken naïeve manieren om in principe maximale prestaties te halen uit relatief kleine motoren in alle toerentallen. Terwijl de VTEC wordt geassocieerd met voertuigen met hogere prestaties, is de i-DSI meer verbonden met compacte auto's, die nog steeds wat vermogen onder de motorkap moeten hebben. Beide technologieën dienen hun eigen doelen, dus het is moeilijk te zeggen welke beter is. In termen van impact en invloed op ontwerpen oefent VTEC echter meer kracht uit, waarbij veel andere fabrikanten hun eigen versies van Honda's innovatie hebben, onder verschillende namen.