혼다 VTEC 엔진의 역사와 기술

Aug 20, 2023

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여러 가지 이름으로 불려왔지만 VTEC 약어는 Variable Valve Timing and Lift Electronic Control의 약자입니다. VVTLEC은 입에서 잘 굴러가지 않지만, 처음 경험하고 나면 뿜어져 나오는 형용사는 그렇다. 그들은 다양한 범위를 실행하지만 거의 항상 "F-단어"를 포함합니다. Ol' Soichiro-san은 기뻐했을 것입니다. 2019년 4월은 자동차 업계에서 VTEC가 창립된 지 30주년이 되는 해였습니다. 1989.5 Integra XSi는 이 기술을 적용한 최초의 Honda 생산 제품이었습니다. 얼마 지나지 않아 Civics와 CRX는 동일한 B16A 엔진을 받았습니다.

하지만 이 모든 일은 훨씬 더 일찍, 즉 1980년대 초반에 시작되었으며 그 어느 것도 자동차 엔진과 관련이 없었습니다. VTEC의 기반이 되는 기술은 Honda의 오토바이 측면에서 유래되었습니다. Honda의 엔지니어들은 4밸브 엔진이 최고의 출력을 내지만 2밸브 엔진이 저속에서 더 유능하고 심지어 유휴 상태도 훌륭하다는 것을 알고 있었습니다. 곧 11,000rpm까지 회전하면서도 단 1,000rpm에서 참을성 있게 공회전하는 500cc 엔진에 대한 탐구가 이루어졌습니다. 그 결과 Honda는 내부적으로 "REV" 메커니즘 또는 나머지 사람들에게 "HYPER VTEC"라는 라벨을 붙였습니다. 이 기술은 실린더당 흡기 밸브 1개와 배기 밸브 1개만 특정 엔진 속도 이하에서 작동하도록 허용했지만, 실린더당 흡기 밸브 2개와 배기 밸브 2개는 임계값 이상으로 작동하도록 허용했습니다. 그것은 두 세계의 장점을 모두 허용했습니다.

Honda는 1984년에 NCE(New Concept Engine) 프로젝트를 시작했습니다. 이 프로젝트는 최저 성능을 희생하지 않고 최고 토크 생산의 한계를 뛰어넘는 것을 목표로 했습니다. 일본 시장의 '85 Civic 및 Integra 엔진은 이 프로젝트의 결과였습니다. 하지만 더 중요한 점은 듀얼 캠샤프트 프로파일 또는 캠샤프트 타이밍을 동적으로 변경할 수 있는 메커니즘이 회사의 차세대 엔진의 일부가 되어야 한다는 점을 엔지니어들에게 확신시켰다는 것입니다. NCE 팀의 일원이었던 엔지니어 Ikuo Kajitani는 이를 구현하는 데 특히 열정적이었습니다. 이상적인 엔진은 더 나은 연비와 전체 전력 대역에 걸쳐 더 높은 출력, 특히 리터당 약 90마력을 갖는 것입니다. 그러나 90마력은 곧 너무 낮아 보이기 시작했습니다. 결국 그것은 그들이 방금 생산한 엔진보다 단지 10개 더 많은 것이었습니다. 당시 혼다 R&D 사장 가와모토 노부히코의 제안에 따라 리터당 100마력이라는 새로운 목표가 설정되었습니다.

카지타니는 "꿈만 같았다"고 회상했다. "당시 기존 엔진의 출력은 리터당 70~80마력에 그쳤습니다. 그런데 100마력까지 늘려달라는 요청을 받았습니다. 쉽지는 않았을 것입니다. 엔진은 더 높은 부하를 받게 됩니다. rpm을 높이면 됩니다."라고 Kajitani는 말했습니다. "그래서 우리는 대량 생산 엔진의 품질 보증 목표인 15년, 즉 250,000km를 염두에 두어야 했습니다. 우리 모두는 대량 생산에 필요한 품질을 보장하면서 도대체 어떻게 그 숫자에 도달할 수 있는지 궁금해했습니다. ." 모든 것이 말해지고 완료된 후 Kajitani는 공식적으로 새로운 VTEC Integra 엔진의 목표를 160hp 및 8,000rpm 레드라인으로 설정했습니다. 목표는 하나이지만 기술은 아직 만들어지지 않았습니다. 이 모든 것은 그러한 엔진이 가능한지 여부에 대한 매일의 논쟁으로 이어졌습니다. 3개월 후, 카지타니는 모든 것을 걸고 팀에게 전진하라고 명령했습니다. 곧 기술 제안이 선택되어 개발될 것입니다.

물론 우리는 결과를 알고 있지만 VTEC를 개발하는 데 소요된 시간은 최종 제품만큼 매력적이었습니다. 캠샤프트 기어를 예로 들어보겠습니다. 엔지니어들은 더 얇은 프로파일과 10% 더 낮은 관성 모멘트를 위해 새로운 고강도 소결 합금으로 이를 제작하기로 결정했습니다. 흡기 밸브는 33mm로 늘어났는데, 이는 당시에는 작은 엔진으로는 볼 수 없었던 크기였습니다. VTEC 밸브 타이밍과 리프트 사양은 당시의 레이스 전용 엔진과 유사했습니다. 파손을 방지하기 위해 VTEC 캠축은 열 처리와 표면 처리가 결합된 완전히 새로운 고탄소, 고크롬 주강 합금으로 제작되었습니다.

심지어 배기 밸브도 몰리브덴, 티타늄, 텅스텐이 결합된 니켈 기반 내열 강철로 만들어졌는데, 이는 80년대 중반의 평균적인 경제형 자동차 기술이 아닙니다. 그리고 이 모든 것은 내구성이 있어야 했습니다. 아마도 이곳이 Kajitani 팀이 가장 큰 성과를 거둔 곳일 것입니다. 기어박스, 크랭크샤프트 및 기타 많은 Honda 구성 요소는 감당할 수 있는 남용으로 인해 전설이 되었습니다. Kajitani는 "이것이 바로 우리가 악의적인 테스트를 철저하게 수행한 이유입니다"라고 말했습니다. "우리는 그것을 과장하는 지점에 매우 가까워졌습니다." 400,000주기를 견딜 수 있는 VTEC 핀 결합 시스템을 구축하는 것은 틀림없이 마조히즘적인 노력입니다. VTEC가 어떤 영향을 미칠지 아무도 몰랐습니다. 일본에서는 미소가 있었을 것 같지만 현실은 Honda가 고국에서 훨씬 작은 플레이어였기 때문에 일본에서도 그러한 이벤트는 과대 광고 측면에서 부족했고 신형 GT-R. 오늘은 다릅니다. 당신은 브랜드만을 다루는 잡지의 기사를 읽고 있습니다. 그들이 말했듯이 나머지는 역사입니다.