Silniki wyposażone w zmienne fazy rozrządu to jedna z najciekawszych technologii, jakie trafiły do seryjnych samochodów na przestrzeni ostatnich dekad. Ich zadaniem jest poprawa osiągów i efektywności jednostki napędowej poprzez dostosowanie momentu otwarcia i zamknięcia zaworów do aktualnych warunków jazdy. Systemy takie jak VVT-i i VTEC, choć często wrzucane do jednego worka, w rzeczywistości różnią się podejściem do regulacji pracy zaworów, a tym samym działają w zupełnie inny sposób. Aby zrozumieć różnice, warto przyjrzeć się zarówno ich konstrukcji, jak i roli, jaką pełnią w pracy silnika.
System VVT-i, czyli inteligentne zmienne fazy rozrządu, to technologia stosowana przez Toyotę, oparta na hydraulicznej zmianie kąta położenia wałka rozrządu względem wału korbowego. W praktyce oznacza to, że sterownik silnika może obracać wałek rozrządu o kilka lub kilkanaście stopni w jedną lub drugą stronę, co przekłada się na wcześniejsze lub późniejsze otwarcie zaworów dolotowych, a w niektórych wersjach także wydechowych. Działa to za pośrednictwem specjalnego koła fazowego, czyli mechanizmu zwanego aktuator hydrauliczny, który wykorzystuje ciśnienie oleju silnikowego do obracania wałka. Komputer sterujący w czasie rzeczywistym analizuje parametry pracy jednostki – takie jak obroty, obciążenie, temperatura, kąt otwarcia przepustnicy czy masa zasysanego powietrza – i na ich podstawie podejmuje decyzję, jak ustawić fazy rozrządu.
Zaletą tego rozwiązania jest jego płynność. Zmiana faz zachodzi bez wyraźnych skoków, co pozwala na zwiększenie momentu obrotowego przy niskich obrotach i poprawę napełnienia cylindrów przy wysokich. Dzięki temu kierowca zyskuje elastyczność, a silnik może jednocześnie oferować ekonomię przy spokojnej jeździe i moc przy dynamicznym przyspieszaniu. Co istotne, system VVT-i nie zmienia samego czasu trwania otwarcia zaworów ani ich skoku – reguluje jedynie moment rozpoczęcia i zakończenia otwarcia.
Zupełnie inną filozofię przyjęła Honda w systemie VTEC, który koncentruje się nie na zmianie kąta wałka, ale na modyfikowaniu samego profilu pracy zaworów. W uproszczeniu, VTEC to układ, który posiada dwa lub nawet trzy różne krzywki sterujące zaworami, z których każda ma inny kształt i przeznaczenie. Przy niskich obrotach silnik korzysta z łagodniejszej krzywki, która otwiera zawory mniej i na krótszy czas, co sprzyja oszczędności paliwa i cichej pracy. Gdy jednak obroty przekroczą określoną wartość, najczęściej kilka tysięcy obrotów na minutę, zawory zaczynają być obsługiwane przez bardziej agresywną krzywkę, która otwiera je mocniej i na dłużej. Przejście między profilami odbywa się za pomocą hydraulicznie sterowanego mechanizmu, który blokuje dźwigienki zaworowe w odpowiednim ustawieniu, zapewniając płynne przejście między trybami.
Efekt działania VTEC jest bardziej odczuwalny niż w VVT-i. W momencie aktywacji ostrzejszego profilu krzywki silnik zmienia charakter, zyskuje nagły zastrzyk mocy, a jego dźwięk staje się bardziej rasowy. To właśnie dzięki temu systemowi Honda zyskała reputację producenta wysokoobrotowych, emocjonujących jednostek napędowych, które potrafią dostarczyć dużo frajdy z jazdy, mimo relatywnie małej pojemności. W późniejszych wersjach, takich jak i-VTEC, producent połączył obie koncepcje – zmienne fazy rozrządu z modyfikacją profilu krzywek – co pozwoliło jeszcze lepiej zoptymalizować pracę silnika w całym zakresie obrotów.
Warto jednak zaznaczyć, że oba systemy wymagają bardzo dobrej jakości oleju silnikowego, ponieważ ich działanie opiera się w dużej mierze na ciśnieniu oleju i precyzyjnej hydraulice. Zużyty olej, brudne kanały smarujące lub zanieczyszczone zawory sterujące mogą prowadzić do opóźnionej reakcji, błędów synchronizacji lub całkowitego braku działania systemu. Objawem może być wtedy spadek mocy, nierówna praca jednostki, a nawet wyświetlenie kontrolki silnika. Dlatego regularna wymiana oleju, najlepiej zgodna ze specyfikacją producenta, to absolutna podstawa w autach wyposażonych w tego typu rozwiązania.
Podsumowując, VVT-i i VTEC to dwa różne sposoby na regulację pracy zaworów, które mają ten sam cel – poprawę osiągów i efektywności. Toyota stawia na płynną zmianę faz, Honda na skokową zmianę profilu krzywek. Obie technologie mają swoje zalety i ograniczenia, ale łączy je jedno – zaawansowana inżynieria, która pozwala wycisnąć z każdego silnika maksimum potencjału przy zachowaniu względnej prostoty konstrukcyjnej. Właściwa obsługa tych układów gwarantuje nie tylko lepsze osiągi, ale też dłuższą żywotność silnika i przyjemność z jazdy.
