Säädettävä venttiilin ajoitus. Mitä hyötyä siitä on? Mitä taukoja?
Jatkuva venttiilin ajoitus koko moottorin nopeusalueella on halpa mutta tehoton ratkaisu. Vaiheenvaihdolla on monia etuja.
Suunnittelijat etsivät mahdollisuuksia parantaa mäntä- ja nelitahtisia polttomoottoreita jatkuvasti ottamalla käyttöön uusia ratkaisuja parantaakseen dynamiikkaa, laajentaakseen hyödyllistä nopeusaluetta, vähentääkseen polttoaineen kulutusta ja vähentääkseen pakokaasupäästöjä. Taistelessaan polttoaineen palamisprosessien optimoimiseksi insinöörit käyttivät aikoinaan muuttuvaa venttiilien ajoitusta tehokkaampien ja ympäristöystävällisempien moottoreiden kehittämiseen. Ajoitusohjaimet, jotka paransivat huomattavasti mäntien yläpuolella olevan tilan täyttö- ja puhdistusprosessia, osoittautuivat erinomaiksi suunnittelijoiden liittolaisiksi ja avasivat heille täysin uusia mahdollisuuksia.
Klassisissa ratkaisuissa venttiilin ajoitusta muuttamatta nelitahtimoottorin venttiilit avautuvat ja sulkeutuvat tietyn syklin mukaan. Tämä sykli toistetaan samalla tavalla niin kauan kuin moottori on käynnissä. Koko nopeusalueella nokka-akselin (-akselien) asento, nokka-akselin nokkien sijainti, muoto ja lukumäärä tai keinuvipujen (jos asennettu) sijainti ja muoto eivät muutu. Tämän seurauksena ihanteelliset avautumisajat ja venttiilin liike näkyvät vain erittäin kapealla kierroslukualueella. Lisäksi ne eivät vastaa optimaalisia arvoja ja moottori käy vähemmän tehokkaasti. Tehtaalla asetettu venttiilin ajoitus on siis kauaskantoinen kompromissi, kun moottori toimii kunnolla, mutta ei pysty osoittamaan todellista kykyään dynamiikassa, joustavuudessa, polttoaineenkulutuksessa ja pakokaasupäästöissä.
Jos tähän kiinteään, kompromissijärjestelmään lisätään elementtejä, jotka mahdollistavat aikaparametrien muuttamisen, tilanne muuttuu dramaattisesti. Venttiilin ajoituksen ja venttiilin nousun vähentäminen matalalla ja keskinopeudella, venttiilin ajoituksen pidentäminen ja venttiilin noston lisääminen suurella nopeudella sekä toistuva venttiilin ajoituksen "lyhentäminen" lähellä maksiminopeutta voi merkittävästi laajentaa nopeusalue, jolla venttiilin ajoitusparametrit ovat optimaaliset. Käytännössä tämä tarkoittaa enemmän vääntömomenttia alhaisemmilla kierroksilla (parempi moottorin joustavuus, helpompaa kiihdytystä ilman vaihtamista alaspäin) sekä maksimaalisen vääntömomentin saavuttamista laajalla kierroslukualueella. Siksi aiemmin teknisissä eritelmissä suurin vääntömomentti oli sidottu tiettyihin moottorin kierrosnopeuksiin, ja nyt se löytyy useimmiten tietyltä nopeusalueelta.
Ajoituksen säätö tehdään eri tavoin. Järjestelmän edistyminen määräytyy variaattorin suunnittelun mukaan, ts. toimeenpaneva elementti, joka vastaa parametrien muuttamisesta. Monimutkaisimmissa ratkaisuissa koko järjestelmää ohjataan tietokoneella useat eri tekijät huomioiden. Kaikki riippuu siitä, tarvitseeko sinun muuttaa vain venttiilien avautumisaikaa vai niiden iskua. On myös tärkeää, ovatko muutokset äkillisiä vai asteittaisia.
Yksinkertaisimmassa järjestelmässä (VVT) variaattori, ts. elementti, joka suorittaa nokka-akselin kulmasiirron, on asennettu nokka-akselin käyttöpyörään. Öljynpaineen vaikutuksesta ja pyörän sisällä olevien erityisesti suunniteltujen kammioiden ansiosta mekanismi voi pyörittää napaa siihen asennetulla nokka-akselilla suhteessa pyörän koteloon, johon vaikuttaa jakokäyttöelementti (ketju tai hammashihna). Yksinkertaisuuden vuoksi tällainen järjestelmä on erittäin halpa, mutta tehoton. Niitä käyttivät joissakin malleissa muun muassa Fiat, PSA, Ford, Renault ja Toyota. Hondan (VTEC) järjestelmä tuottaa paljon parempia tuloksia. Tiettyyn kierrosnopeuteen asti venttiilit avautuvat nokat, joiden profiilit edistävät tasaista ja taloudellista ajoa. Kun tietty nopeusrajoitus ylittyy, nokkasarja siirtyy ja vivut painautuvat nokkeja vasten, mikä edistää dynaamista urheiluajoa. Kytkentä tapahtuu hydraulijärjestelmällä, signaalin antaa elektroninen ohjain. Hydrauliikka vastaa myös siitä, että ensimmäisessä vaiheessa toimii vain kaksi venttiiliä sylinteriä kohden ja toisessa vaiheessa kaikki neljä venttiiliä per sylinteri. Tällöin venttiilien avautumisajat eivät muutu, vaan myös niiden iskunpituus. Samanlainen ratkaisu Hondalta, mutta venttiilin ajoituksen sujuvalla muutoksella, on nimeltään i-VTEC. Hondan inspiroimia ratkaisuja löytyy Mitsubishistä (MIVEC) ja Nissanista (VVL).
Hyvä tietää: väärennetyt tarjoukset. Netissä on huijareita! Lähde: TVN Turbo / x-news
