Variabilné časovanie ventilov. Aké sú výhody? Čo sa zlomí?
Konštantné časovanie ventilov v celom rozsahu otáčok motora je lacné, ale neefektívne riešenie. Fázová zmena má mnoho výhod.
Pri hľadaní príležitostí na zlepšenie piestových štvortaktných spaľovacích motorov konštruktéri neustále zavádzajú nové riešenia na zlepšenie dynamiky, rozšírenie rozsahu užitočných otáčok, zníženie spotreby paliva a zníženie emisií výfukových plynov. V boji za optimalizáciu procesov spaľovania paliva inžinieri kedysi použili variabilné časovanie ventilov na vývoj účinnejších a ekologickejších motorov. Riadenie časovania, ktoré výrazne zlepšilo proces plnenia a čistenia priestoru nad piestami, sa ukázalo ako výborný spojenec konštruktérov a otvorilo im úplne nové možnosti.
Pri klasických riešeniach bez zmeny časovania ventilov sa ventily štvortaktného motora otvárajú a zatvárajú podľa určitého cyklu. Tento cyklus sa opakuje rovnakým spôsobom, kým motor beží. V celom rozsahu otáčok sa nemení poloha vačkového hriadeľa (vačkových hriadeľov), ani poloha, tvar a počet vačiek na vačkovom hriadeli, ani poloha a tvar vahadiel (ak sú namontované). V dôsledku toho sa ideálne časy otvárania a zdvih ventilov prejavujú len vo veľmi úzkom rozsahu otáčok. Navyše nezodpovedajú optimálnym hodnotám a motor beží menej efektívne. Z výroby nastavené časovanie ventilov je teda ďalekosiahlym kompromisom, keď motor funguje správne, ale nedokáže ukázať svoje skutočné schopnosti z hľadiska dynamiky, pružnosti, spotreby paliva a výfukových emisií.
Ak sa do tohto pevného, kompromisného systému zavedú prvky, ktoré umožňujú meniť časové parametre, situácia sa dramaticky zmení. Zníženie časovania ventilov a zdvihu ventilov v oblasti nízkych a stredných otáčok, predĺženie časovania ventilov a zvýšenie zdvihu ventilov v oblasti vysokých otáčok, ako aj opakované „skracovanie“ časovania ventilov pri otáčkach blízkych maximu, môžu výrazne rozšíriť rozsah otáčok, pri ktorých sú parametre časovania ventilov optimálne. V praxi to znamená viac krútiaceho momentu v nižších otáčkach (lepšia pružnosť motora, ľahšia akcelerácia bez podraďovania), ako aj dosiahnutie maximálneho krútiaceho momentu v širokom rozsahu otáčok. Preto bol v minulosti v technických špecifikáciách maximálny krútiaci moment viazaný na konkrétne otáčky motora a v súčasnosti sa najčastejšie nachádza v určitom rozsahu otáčok.
Nastavenie časovania sa vykonáva rôznymi spôsobmi. Predstih systému je daný konštrukciou variátora, t.j. výkonný prvok zodpovedný za zmenu parametrov. V najkomplexnejších riešeniach je to celý systém, ktorý je riadený počítačom s prihliadnutím na mnoho rôznych faktorov. Všetko závisí od toho, či potrebujete zmeniť iba čas otvorenia ventilov alebo ich zdvih. Je tiež dôležité, či sú zmeny náhle alebo postupné.
V najjednoduchšom systéme (VVT) je variátor, t.j. prvok, ktorý vykonáva uhlový posun vačkového hriadeľa, je namontovaný na hnacej kladke vačkového hriadeľa. Pod vplyvom tlaku oleja a vďaka špeciálne navrhnutým komorám vo vnútri kolesa môže mechanizmus otáčať náboj s vačkovým hriadeľom, ktorý je v ňom nainštalovaný, vzhľadom na puzdro kolesa, na ktoré pôsobí hnací prvok rozvodu (reťaz alebo ozubený remeň). Pre svoju jednoduchosť je takýto systém veľmi lacný, no neúčinný. V niektorých modeloch ich používali okrem iného Fiat, PSA, Ford, Renault a Toyota. Systém Honda (VTEC) poskytuje oveľa lepšie výsledky. Do určitých otáčok sa ventily otvárajú vačkami s profilmi, ktoré podporujú plynulú a hospodárnu jazdu. Pri prekročení určitého rýchlostného limitu sa súprava vačiek preraďuje a páky tlačia na vačky, čo prispieva k dynamickej športovej jazde. Spínanie sa vykonáva hydraulickým systémom, signál dáva elektronický ovládač. Hydraulika je tiež zodpovedná za to, že v prvej fáze fungujú iba dva ventily na valec a v druhej fáze všetky štyri ventily na valec. V tomto prípade sa menia nielen časy otvárania ventilov, ale aj ich zdvih. Podobné riešenie od Hondy, ale s plynulou zmenou časovania ventilov sa nazýva i-VTEC. Riešenia inšpirované Hondou možno nájsť v Mitsubishi (MIVEC) a Nissane (VVL).
Dobré vedieť: falošné ponuky. Na internete sú podvodníci! Zdroj: TVN Turbo / x-news
