Technik: Honda Hyper VTEC (Archivversion)

Atemgold

Mit einer weiteren variablen Ventilsteuerung will Honda dem Viertakter zu frischem Atem verhelfen.

Variable Ventilsteuerungen mit Ventilabschaltung oder unterschiedlichen Steuerzeiten und Ventilhüben haben Tradition im Hause Honda. Bereits 1984 präsentierte der japanische Hersteller für den heimischen Markt die CBR 400 F mit einer technischen Besonderheit. Der Vierventiler wartete mit einer Mechanik auf, die im unteren Drehzahlbereich je ein Ein- und Auslaßventil pro Zylinder außer Betrieb setzte. Der Vorteil: überdurchschnittliche Spitzenleistung ließ sich mit guter Alltagstauglichkeit kombinieren. Anfang des Jahres stellte Honda erneut ein Motorrad für den japanischen Markt mit 400 cm³ vor, diesmal mit einem Hyper VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) genannten System.Wie bei der CBR von 1984 öffnet bei niedrigen Drehzahlen jeweils nur ein Ein- und Auslaßventil -immer die diagonal gegenüberliegenden- im vierventiligen Brennraum. Dadurch entsteht im Zylinder ein Drall, ideal für eine gute Gemischverwirbelung. Ein weiterer Effekt bringt zusätzliche Vorteile: Legt VTEC ein Einlaßventil lahm, steigt die Geschwindigkeit des einströmenden Kraftstoff-/Luftgemischs am zweiten Ventil. Beim Schließen trifft das Gas folglich mit hoher Energie auf das Ventil und sorgt beim erneuten Öffnen für gute Füllung und somit höhere Leistung. Ab einer bestimmten Gasgeschwindigkeit verursachen die engen Ringquerschnitte am Ventilsitz dann zwar Drosselverluste, die aber durch Öffnen des zweiten Ventils behoben werden. Die Nocken der inaktiven Ventile können zudem mit schärferen Steuerzeiten agieren, die sich bei niedrigen Drehzahlen negativ, im oberen Bereich aber positiv auf die Leistungsentfaltung auswirken.Im Gegensatz zum Ventiltrieb der CBR 400 mit Schlepphebeln wirken die Nocken der CB 400 Super Four auf Tassenstößel. Um die Ventilabschaltung in die Stößel zu integrieren, ließen sich die Techniker wieder einen genialen Trick einfallen. Über dem Ventilschaft sitzt ein Bolzen mit einer Querbohrung, der sich gegen eine Feder mittels Öldruck axial verschieben läßt. Trotz der vom Nocken verursachten Hubbewegung des Tassenstößels gleitet der Ventilschaft innerhalb der Querbohrung, das Ventil bewegt sich nicht. Bei höheren Drehzahlen verschiebt der Öldruck den Bolzen axial gegen die Feder. Der Ventilschaft kann nicht mehr in der Bohrung auf und ab gleiten und führt somit die Bewegung von Nocken und Tassenstößel aus. Neben der Leistungssteigerung über den gesamten Drehzahlbereich verspricht Honda im Fall der CB 400 auch eine Kraftstoffersparnis. Die beträgt aber maximal sieben Prozent und das bei der wenig praxisrelevanten Geschwindigkeit von konstant 60 km/h. Deutsche Motorradfahrer kommen nicht in den Genuß dieser Technologie. Leider, denn allein die Vorstellung, zum Beispiel die supersportlichen 600er mit einem solchen System zu toppen, läßt die Fans den Atem anhalten.
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Honda Hyper VTEC (Archivversion) - Tanz der Ventile

Mechanische Einrichtungen, die den Tanz der Ventile beeinflussen, reichen wie fast alle technischen Besonderheiten weit in die Historie des Verbrennungsmotors zurück. So konstruierte Wilhelm Maybach bereits 1901 für Daimler-Motoren Einlaßventile mit variablen Hüben und Öffnungswinkeln. Sie regelten anstatt der Drosselklappe den Leistungsbedarf. Heute setzen viele namhafte Pkw-Hersteller auf Motoren, deren Nockenwellen sich im Betrieb gegenüber der Kurbelwelle verdrehen. Damit lassen sich zwar die Steuerzeiten, nicht aber die Öffnungswinkel und Hübe der Ventile beeinflußen. Allein der Firma Honda gebührt der Lorbeer, derartige Systeme nicht nur entwickelt, sondern auch in großem Umfang in der Serie eingesetzt zu haben. So dedütierte 1984 die CBR 400, in deren Vierventil-Brennräumen bei niedrigen Drehzahlen jeweils ein Ein- und Auslaßventil stillgelegt wurde. Ein Sperrbolzen koppelte bei höheren Drehzahlen die getrennten Schlepphebel und aktivierte die vorher stillgelegten Ventile. Auf dem Pkw-Sektor perfektionierte Honda dieses System und machte es unter dem Namen VTEC zum Begriff. Durch die Kombination zweier Nocken mit unterschiedlichen Ventilerhebungskurven und dem Mechanismus von Schlepphebeln mit Sperrbolzen schafften es die Ingenieure sogar, drehzahlabhängig zwei unterschiedliche Ventilerhebungskurven zu realisieren und somit Literleistungen von mehr als 100 PS mit alltagstauglicher Leistungsentfaltung zu kombinieren. Doch die Entwicklungsabteilungen der Industrie sind heute bereits einen Schritt weiter. Viele renommierte Hersteller arbeiten an elektromechanischen oder -hydraulischen Systemen mit stufenlos verstellbaren Ventilhüben und Öffnungszeiten. Die Leistungsregelung erfolgt dann über die Öffnung der Ventile, die Drosselklappe entfällt, also genau die Technik, die Wilhelm Maybach bereits 1901 vorexerziert hatte. 1998 präsentierte BMW ein solches funktionsfähiges System, bei dem die Ventile rechnergesteuert beliebig variable Öffnungszeiten und Hübe ausführen. Bei zügiger Entwicklung zur Serienreife könnten die Bayern exakt 100 Jahre nach Wilhelm Maybach mit ihrem System in Serie gehen.

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