1. 개요
혼다에서 개발된 가변 밸브 리프트를 일컫는 명칭이다. SOHC, DOHC 엔진 가리지 않고 모두 사용 중이다.2. 종류
- DOHC VTEC : 흡·배기 VVL
- SOHC VTEC
- VTEC-E : 12밸브 ↔ 16밸브
- i-VTEC : VTC
- V6 i-VTEC : VCM
- VTEC TURBO : 흡·배기 VTC + 배기 VVL
으로 분류된다.
2.1. DOHC VTEC
1989년 9월에 인테그라로 첫 선을 보였다. D형을 필두로 F형 엔진군의 몇몇 엔진들에 적용됐다.현재까지 생산된 슈퍼카를 제외한 자연흡기 엔진 중 S2000의 리터당 출력수가 가장 높다. S2000의 경우 VTEC의 물리적 작동특성과, 짧은 축거로 인해 코너링 중 가속 시에 오버스티어로 인한 사고 사례들이 발생하곤 한다.
2.2. i-VTEC
VTEC에 VVT를 얹은걸 i-VTEC이라고 한다. 현재 혼다에 달려나오는 대부분의 엔진은 i-VTEC이다. 이름이 다르다는 이유로 VTEC과 i-VTEC은 다르며 i-VTEC은 VTEC이 터지지 않는다고 주장하는 사람이 간혹 있는데 반은 맞고 반은 틀리다. 결론적으론 터지는 i-VTEC 엔진이 있고 안터지는 i-VTEC 엔진도 있다.저속용 캠과 고속용 캠을 따로 두고 일정 RPM을 경계로 적절한 캠이 작동되게끔 고안됐다.
자동차 엔진 튜닝 중 자연흡기 계열 튠업시 하이캠 장착은 필수적인데 하이캠을 장착하면 밸브 오버랩 구간이 길어져서 시동(idle) 유지가 어렵고 저RPM에서 출력이 안 나올 뿐더러 공해가 만만치 않다. 하지만 고RPM으로 넘어가면 이 오버랩이 오히려 이득이 되어 높은 출력을 얻을 수 있게 된다.
고로 VTEC을 이용하여 고RPM 대역에서만 하이캠을 사용한다면 단점을 덜고 장점만 얻어내게 되는 것이다.
고성능 세팅된 VTEC 엔진을 보면 일정 RPM이 지나 고회전 캠으로 전환될 때 엔진음이 변하는 것을 볼 수 있다.
6000rpm 부근부터 엔진음이 다소 변하는 것을 볼 수 있다.[1][2]
i-VTEC 자체는 VTEC 엔진에 VVT를 추가한 것으로 VTEC이 터질수가 있다. [3] 따라서 i-VTEC임에도 VTEC이 터질수는 있다. 예를 들어 8세대 시빅 타입 R은 i-VTEC 뱃지가 달려있지만 당연히 VTEC이 터진다. 아예 계기판에 VTEC이 터진다는 알림등까지 있다![4]
그러나 현재 대부분의 승용차에 달리는 i-VTEC 엔진은 고출력용이 아닌 연비용 세팅이라는데에서 문제가 생긴다. 사실은 VTEC이 붙은 엔진이여도 연비형과 고출력형으로 나뉘어지는데, 혼다에서 이를 모두 싸그리 VTEC이라 명명하는 바람에 혼동이 생겨 해외에선 연비형은 ECO를 붙여 주로 VTEC-E라고 명칭한다. 그리고 이 연비형 모델은 우리가 흔히 생각하는 그 VTEC이 없다.
혼다 K20엔진을 예로 보면 K20A 항목을 보면 고출력용과 에코용으로 나뉘어져있는걸 볼 수 있다. 표를 보면 고출력용은 모두 타입 R에 달려있으며, [5]압축비, RPM 한계치, 심지어 흡배기 매니폴드까지 달라 출력도 약 50마력 이상 차이가 나는것을 볼수 있다. 그리고 연비형 엔진을 보면 VTEC이 터지는 구간이 없다.
이는 작동하는 VTEC의 설계에 의한 차이점으로, 고출력형 엔진은 흡배기에 모두 고출력용 캠이 따로 달려있는것에 비해, 일반 연비형 엔진은 VTEC캠이 달려있지 않다. 연비형 엔진이 작동하는 방식은 실린더 하나당 흡기밸브 2개 배기밸브 2개가 있는 구조에서 아예 흡기밸브 하나는 쓰지 않고 하나만 작동하다가, 고출력이 필요한 경우에만 락핀이 작동해 놀고 있던 흡기캠을 고정시켜 흡기밸브 2개를 모두 사용하는 방식으로 작동하게 된다. 따라서 위의 링크를 보면 흡기캠이 2개지만 하나는 캠사이즈가 작은것을 알 수 있다. 위의 위키피디아 첫번째 사진에 있는 고출력형 엔진과 비교하면 그 차이가 확연하게 보인다. 고출력형엔 흡/배기 모두 캠이 3개씩있어 캠샤프트가 꽉꽉 채워져있지만, 연비형은 캠샤프트가 허전하다.
그러면 흡기밸브 하나가 놀고 있으니까 저RPM대에선 출력이 다른 엔진보다 약한거 아니냐? 라는 의문이 생길 수 있는데, 이를 보정하기 위해 평소에 작동하는 캠 하나는 일반적인 엔진보다 약간 더 크게 설계하여 연료가 조금 더 많이 들어갈수 있도록 해놓는다. 또한 흡기밸브가 하나만 작동하면서 압축실에 비대칭으로 들어오는 공기가 실린더 내에서 소용돌이 치게되어 연료가 효율적으로 사용된다고.#
다만 썩어도 준치라고 연비형도 엔진 자체는 고출력형과 동일한 구조이기 때문에 일반적인 VTEC 설계가 없는 모델보다 고RPM을 훨씬 적극적으로 사용한다는 점은 똑같으며, 이런점을 이용해 연비형 엔진에 VTEC이 달린 엔진헤드와 피스톤헤드를 통짜로 교체해 고출력 엔진으로 바꿔버린 경우도 있다. 이럴경우 흡배기 매니폴드를 바꾸고 ECU튠까지 해야되는건 당연지사.
결론적으로 둘다 특정 RPM이후 캠에 락핀이 걸려서 VTEC이 터지는 구조 자체는 동일하지만, 일반 → 고출력으로 돌아가는 고출력형 엔진과 저출력 → 일반으로 돌아가는 연비형 엔진의 차이로, 연비형은 별도의 하이캠이 없기 때문에 우리가 생각하는 VTEC이 터진다는 느낌은 전혀 없다. 국내 글을 보면 종종 VTEC의 느낌이 좋다는 글이 올라오곤하는데, 그냥 고RPM으로 올라가면서 엔진의 음색이 바뀌는걸 VTEC으로 착각하거나, 순간적인 킥다운을 VTEC으로 착각했을 가능성이 높다.
3. 기타
i-VTEC 출시 전의 VTEC이 동작하는 로직은 다소 비효율적이다. 저RPM-고RPM 간의 출력 차이가 꽤나 나기 때문에 코너링 중 이 구간에 돌입하게 되면 차량을 컨트롤하기가 까다로워지며 한 순간의 변속 미스로 저RPM으로 내려가 버리면 출력을 얻을 수 없고 이는 시간 손실로 이어지기 마련이다.[6]즉, 항상 고RPM을[7] 유지해줘야 한다는 소리인데 이게 굉장히 까다롭다는 것이다. 레이싱의 경우라면 항상 고RPM으로 엔진을 돌리기 때문에 이런 기술은 오히려 엔진 하드웨어와 소프트웨어가 복잡하고 무겁기만 하기에 효용이 없다. 때문에 토다 레이싱같은 전문 튜닝업체에서는 트랙카용 부품으로 VTEC을 무력화하는 하이캠을 팔기도 한다.
완전히 유사한 사례는 아니지만 비슷한 VVL 이전의 밸브 제어 로직인 VVT를 쓰는 현대의 VVT 사양 엔진들, 거기서도 가장 유명한 베타 엔진의 경우 과거 ECU 맵핑 기술의 부족으로 하이캠 튜닝을 할때 이런식으로 VVT를 맵핑으로 해제시키고 하이캠 튜닝을 하거나 Non VVT 사양으로 헤드를 바꾸어 튜닝을 한적이 있다. 가변 밸브 제어 방식의 기본 원리는 같으니 이런 방법을 선택을 한 것으로 추정된다.
결과적으론 일상 주행과 레이싱 모두를 노리고 이런 세팅을 한다 하더라도 아마추어가 이런 특성을 가진 엔진을 다루기란 상당히 까다롭다고 볼 수 있다. 오히려 이런 면에선 현대자동차의 CVVL처럼 전 구간을 컨트롤하여 저RPM부터 고RPM까지 높은 출력과 토크를 얻을 수 있도록 하는 게 훨씬 낫다는 소리가 된다.
그래도 1980년대에 가변 밸브 리프트 기술을 도입했다는 것 자체는 충분한 의미가 있다. 일반적인 150~250마력대의 승용차가 5단 100km에서 3000RPM 언저리라면, VTEC 달린 모델은 4000RPM은 기본에 S2000급 다만 요즘에는 환경문제인지 실용성면에서인지는 몰라도 예전처럼 모든 모델을 초고회전형으로 만들지 않고 스포츠 모델 빼고는 과거보다는 회전수가 낮아졌다. 역시 스포츠 사양도 이전처럼 10000RPM에 근접하는 회전수는 나오지 않는다. 당시에 VTEC이 타사 기술에 비해 앞섰던 것은 밸브 타이밍 뿐 아니라 리프트 역시 동시에 전환이 가능했기 때문이다. 일례로 토요타의 VVT는 타이밍만 전환할 수 있었다.
미국 자동차 문화에서 VTEC JUST KICKED IN YO!이라는 밈이 존재한다. 발동 조건이 모 아니면 도 식의 극단적인 변환인데다 VTEC을 제대로 체감한다면 무조건 풀 악셀이 고정이라서 그런다나.
[1] 국내에서 작업한 차량으로, 세피아 스왑 이후 티뷰론과 티뷰론 터뷸런스에도 스왑 되었다. 해당 차량은 혼다 인테그라 DC5 타입 R의 i VTEC 엔진 K20A 사양 6단 수동이 스왑되었으며, 타 차종에는 시빅 FD2 타입 R의 i VTEC 엔진이 스왑된 사례도 존재한다.[2] DC5R은 220ps, FD2R은 225ps[3] 다만 VVT가 추가되면서 VTEC이 터지는 임팩트가 이전보단 줄어들었다고. VVT로 VTEC이 터지지 않는 저RPM 구간의 효율이 늘어났기 때문.[4] 5800RPM쯤에서 속도계 변속지시계 옆에 LED 하나가 들어오는데 그게 VTEC 알림등이다.[5] K20A가 아닌 다른 고출력엔진은 Si 모델에 달려있기도 한다. 예를들어 K20Z3는 시빅si에 달렸다. 참고로 국내에 들어온 8세대 시빅 2.0은 K20Z2다.[6] 하지만 코너 도중에 캠이 전환되면 그 토크의 변화로 하중 및 트랙션 컨트롤을 잃는다는건 현실적으로 도시 전설에 더 가깝다. S2000이 워낙 코너에서 사고를 많이 내서 이런 루머가 많이 돌았지만 이는 짧은 휠베이스가 주 원인에 가깝다. 시빅이나 인테그라는 전륜구동임을 감안해도 코너에서 캠이 바뀌더라도 별 다른 문제가 없었다. 캠 전환 시에 토크의 급격한 변화보다는 저속 캠이라면 토크가 급격히 추락하는 고회전 영역에서도 고속 캠 덕에 토크가 어느 정도 유지된다는 정도에 불과하고 실제 주행 중 캠 변화를 체감할 수 있는건 토크가 아닌 엔진 사운드 쪽이 훨씬 크다.[7] 차종마다 다르지만 VTEC은 5000~6000RPM이상부터 작동한다.