Como a VTEC mudou o mundo

A Honda não foi a primeira nem a última a fazer comando de válvulas e elevação variáveis, mas ninguém fez isso com tanto estilo.

A Honda não inventou o comando de válvulas variável ou a elevação variável das válvulas. Na verdade, a Cadillac tinha um sistema de comando de válvulas variável operado pelo motorista em produção em 1903, três anos antes do nascimento de Soichiro Honda. A Alfa Romeo e a Nissan também tinham comando de válvulas variável nos anos 80, mas foi o Integra de 1989 e o seu 1.6 litros VTEC de quatro cilindros que criaram uma lenda.

Grande parte da engenharia automotiva trata de minimizar comprometimentos e, ao mesmo tempo, minimizar custos. Com um trem de válvulas convencional, a elevação da válvula (quanto a válvula abre), o sincronismo da válvula (quando a válvula abre) e a duração (quanto tempo ela abre) são definidos pelo perfil do eixo de comando, o formato dos lóbulos individuais do came no eixo. Antes da sincronização e elevação variáveis ​​das válvulas, os engenheiros automotivos tinham que selecionar um perfil de came que proporcionasse um compromisso desejável entre desempenho e eficiência em uma ampla faixa de potência. Os motores desejam coisas diferentes dependendo da carga e da velocidade operacional. Um perfil de árvore de cames que proporciona boa economia de combustível ao circular pela cidade não é ideal quando você está com o acelerador totalmente aberto em altas rotações. Ao alterar o sincronismo, a duração e a elevação da válvula, você pode otimizar para todos os tipos de condições de funcionamento diferentes. O truque é fazer isso de maneira confiável e barata.

Os benefícios de tal sistema eram óbvios até mesmo para os primeiros engenheiros automotivos. No congresso internacional SAE de 1989, dois professores de Stanford apresentaram um artigo que observava que pelo menos 800 patentes sobre comando de válvula variável foram concedidas desde 1880. Ao examinar essas patentes, os pesquisadores criaram 15 classificações para diferentes sistemas de comando de válvula variável, mas concluiu "O VVT tem muito potencial, mas muito pouco desse potencial ainda foi realizado. Sérias dificuldades limitaram a aplicação do tempo de válvula variável até o momento. Praticamente todos os mecanismos VVT propostos até recentemente sofrem de alto custo e complexidade, variabilidade limitada e altas velocidades de impacto."

O próximo artigo da SAE foi escrito por três engenheiros da Honda, detalhando um protótipo do sistema VTEC adequado para um motor DOHC de 1,2 litro. É o sistema VTEC clássico como o conhecemos hoje, com dois cames de baixa velocidade em cada lado de um came de alta velocidade. Os dois perfis de came de baixa velocidade operam normalmente em velocidades mais baixas do motor, agindo nos balancins que pressionam as hastes das válvulas. O terceiro perfil de came é essencialmente de roda livre neste ponto, atuando em um balancim separado não conectado aos dois que atuam na válvula. A uma determinada rotação do motor, a ECU aciona um solenóide, que abre uma passagem de óleo que força um pistão a travar os três balancins. Agora, o perfil de came maior está em ação, aumentando a elevação e a duração da válvula.

Este artigo pode ter descrito um sistema protótipo, mas apenas dois meses depois, a VTEC fez sua estreia na segunda geração do Integra. (Os EUA teriam que esperar dois anos pelo lançamento do NSX para obter o seu primeiro motor VTEC.) O motor era uma maravilha. Inicialmente, a meta para o novo Integra era de 140 cavalos de potência em um 1.6 litros, mas isso era apenas 10 melhores que seu antecessor. De acordo com a história da Honda, Ikuo Kajitani, o engenheiro responsável pelos motores de quatro válvulas da Honda, não achou que isso fosse suficiente para um carro entrar em uma nova década. O chefe de P&D da Honda, Nobuhiko Kawamoto, sugeriu que Kajitani buscasse algo que parecia ilusório entre os motores naturalmente aspirados – 100 cavalos de potência por litro. Na ausência de um aumento no deslocamento – indesejável para o mercado japonês – esse tipo de potência significava mais rotações. Oito mil, para ser exato, bem no território das corridas e muito mais alto do que qualquer outro quatro cilindros do mercado de massa da época. Atingir esse número e ao mesmo tempo obter boa economia de combustível e dirigibilidade na cidade exigiria mais flexibilidade do trem de válvulas. A VTEC foi a solução óbvia, senão simples.

O trabalho no motor, o B16A, começou em 1986, então não houve muito tempo para colocá-lo em produção. A sua natureza de alta rotação também significava que a selecção de materiais era um enorme desafio, uma vez que as peças precisavam de ser leves e fortes, por isso caras. O cronograma abreviado também significava que os engenheiros precisavam ser militantes sobre quais componentes eram necessários e quais não eram para fazer o sistema VTEC funcionar e funcionar de maneira confiável. No final das contas, o Integra XSi de 1989 oferecia 160 cavalos de potência métricos (152 de nossa potência imperial) a 7.600 rpm.