Μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων. Τι δίνει και είναι κερδοφόρο

Το σύστημα διανομής αερίου παίζει βασικό ρόλο στη λειτουργία οποιουδήποτε κινητήρα. Το σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων έχει γίνει επιτυχία τα τελευταία χρόνια. Τι κάνει?

Το σύστημα χρονισμού της βαλβίδας (κοινώς γνωστό ως διανομή αερίου) είναι υπεύθυνο για την τροφοδοσία του μίγματος υπό πίεση, δηλαδή του μείγματος καυσίμου-αέρα, στον κύλινδρο και για την εκκένωση των καυσαερίων στις διόδους εξάτμισης.

Οι σύγχρονοι κινητήρες χρησιμοποιούν τρεις κύριους τύπους χρονισμού βαλβίδων: OHV (εκκεντροφόρος εναέριος άξονας), OHC (εκκεντροφόρος εναέριος άξονας) και DOHC (διπλός εκκεντροφόρος επικεφαλής).

Αλλά εκτός από αυτό, ο χρονισμός μπορεί να έχει ένα ειδικό λειτουργικό σύστημα. Ένα από τα πιο κοινά συστήματα αυτού του τύπου είναι τα συστήματα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων.

ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Βέλτιστη καύση

Ο μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων εφευρέθηκε για να ληφθούν καλύτερες παραμέτρους καύσης βελτιώνοντας παράλληλα τη δυναμική. Κάποιοι θα πουν ότι είναι γνωστό από καιρό ότι η υπερσυμπίεση παρέχει καλή ροή ισχύος.

Ωστόσο, η υπερφόρτιση είναι μια αρκετά ακριβή λύση που αφήνει την οικονομία καυσίμου στο παρασκήνιο. Εν τω μεταξύ, οι σχεδιαστές ήθελαν να μειώσουν την κατανάλωση καυσίμου. Αυτό έγινε με τη ρύθμιση της γωνίας ανοίγματος μιας ή άλλης βαλβίδας ανάλογα με τις στροφές του κινητήρα τη δεδομένη στιγμή, καθώς και με τη δύναμη του πατήματος του πεντάλ γκαζιού.

– Σήμερα αυτή η λύση χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε όλα τα μοντέρνα σχέδια. Παρέχει καλύτερο γέμισμα των κυλίνδρων με ένα μείγμα αέρα-καυσίμου σε σύγκριση με τις τυπικές λύσεις, οι οποίες σχεδιάστηκαν βέλτιστα για τη μέση ταχύτητα και το φορτίο του κινητήρα, λέει ο Robert Puchala από τον όμιλο Motoricus SA.

Δείτε επίσης: Πρέπει να στοιχηματίσετε σε έναν υπερτροφοδοτούμενο βενζινοκινητήρα; TSI, T-Jet, EcoBoost 

Το πρώτο σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων εμφανίστηκε το 1981 στην Alfa Romeo Spider. Αλλά μόνο η εισαγωγή αυτού του συστήματος (μετά από βελτίωση) από τη Honda το 1989 (το σύστημα VTEC) σηματοδότησε την αρχή της παγκόσμιας καριέρας του συστήματος μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων. Σύντομα παρόμοια συστήματα εμφανίστηκαν σε BMW (Doppel-Vanos) και Toyota (VVT-i).

Λίγο θεωρίας

Αρχικά, ας κατανοήσουμε αυτόν τον μπερδεμένο όρο - αλλαγή του χρονισμού της βαλβίδας. Μιλάμε για αλλαγή των στιγμών ανοίγματος και κλεισίματος των βαλβίδων ανάλογα με το φορτίο του κινητήρα και τις στροφές του. Έτσι, ο χρόνος πλήρωσης και εκκένωσης του κυλίνδρου υπό φορτίο αλλάζει. Για παράδειγμα, σε χαμηλές στροφές κινητήρα, η βαλβίδα εισαγωγής ανοίγει αργότερα και κλείνει νωρίτερα από ό,τι σε υψηλότερες στροφές κινητήρα.

Ως αποτέλεσμα, η καμπύλη ροπής γίνεται πιο επίπεδη, που σημαίνει ότι είναι διαθέσιμη περισσότερη ροπή σε χαμηλότερες στροφές, γεγονός που αυξάνει την ευελιξία του κινητήρα ενώ μειώνει την κατανάλωση καυσίμου. Μπορείτε επίσης να παρατηρήσετε καλύτερη απόκριση στο πάτημα του πεντάλ γκαζιού για μονάδες που είναι εξοπλισμένες με τέτοιο σύστημα.

Στο σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων Honda VTEC που χρησιμοποιήθηκε στη δεκαετία του '90, δύο σετ έκκεντρων βαλβίδων βρίσκονται στον άξονα. Εναλλάσσονται αφού ξεπεράσουν τις 4500 σ.α.λ. Αυτό το σύστημα λειτουργεί πολύ καλά σε υψηλές ταχύτητες, αλλά χειρότερα σε χαμηλές ταχύτητες. Η οδήγηση ενός οχήματος που τροφοδοτείται από αυτό το σύστημα απαιτεί ακριβή αλλαγή ταχυτήτων.

Αλλά ο χρήστης έχει ένα αυτοκίνητο με κινητήρα περίπου 30-50 ίππων. πιο ισχυρή από μονάδες με τον ίδιο όγκο εργασίας χωρίς αλλαγή του χρονισμού της βαλβίδας. Για παράδειγμα, ο κινητήρας Honda 1.6 VTEC παράγει 160 ίππους και στην τυπική έκδοση χρονισμού - 125 ίππους. Παρόμοιο σύστημα εφαρμόστηκε από τη Mitsubishi (MIVEC) και τη Nissan (VVL).

Το προηγμένο σύστημα i-VTEC της Honda ήταν σε θέση να βελτιώσει την απόδοση του κινητήρα στις χαμηλές στροφές. Ο σχεδιασμός συνδυάζει έκκεντρα στον άξονα με ένα υδραυλικό σύστημα που σας επιτρέπει να αλλάζετε ελεύθερα τη γωνία του εκκεντροφόρου. Έτσι, οι φάσεις του χρονισμού της βαλβίδας προσαρμόστηκαν ομαλά στις στροφές του κινητήρα.

Αξίζει να διαβάσετε: Σύστημα εξάτμισης, καταλύτης - κόστος και αντιμετώπιση προβλημάτων 

Ανταγωνιστικές λύσεις είναι το VVT-i στα μοντέλα Toyota, το Double-Vanos στη BMW, το Super Fire στην Alfa Romeo ή το Zetec SE στη Ford. Οι χρόνοι ανοίγματος και κλεισίματος των βαλβίδων ελέγχονται όχι από σετ έκκεντρων, αλλά από έναν υδραυλικό μετατοπιστή φάσης που ρυθμίζει τη γωνία του άξονα στον οποίο βρίσκονται τα έκκεντρα. Τα απλά συστήματα έχουν πολλές σταθερές γωνίες άξονα που αλλάζουν με τις στροφές ανά λεπτό. Οι πιο προχωρημένοι αλλάζουν τη γωνία ομαλά.

Φυσικά, συστήματα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων βρίσκονται και σε πολλές άλλες μάρκες αυτοκινήτων.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Έχουμε ήδη αναφέρει τα πλεονεκτήματα των κινητήρων που διαθέτουν σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων παραπάνω. Αυτό είναι μια βελτίωση στη δυναμική της μονάδας ισχύος, ενώ παράλληλα βελτιστοποιείται η κατανάλωση καυσίμου. Αλλά όπως σχεδόν κάθε μηχανισμός, το σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων έχει επίσης μειονεκτήματα.

«Αυτά τα συστήματα είναι πολύπλοκα, με πολλά εξαρτήματα και σε περίπτωση βλάβης, η επισκευή είναι δύσκολη, γεγονός που συνδέεται με σημαντικό κόστος», λέει ο Adam Kowalski, μηχανικός από το Słupsk.

Ακόμη και στην περίπτωση επισκευής ενός συμβατικού ιμάντα χρονισμού, το κόστος των επισκευών μπορεί να υπερβεί αρκετές χιλιάδες zł. Πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι δεν θα επισκευάσουμε το σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων σε κανένα συνεργείο. Μερικές φορές μένει μόνο να επισκεφτείτε ένα εξουσιοδοτημένο κέντρο σέρβις. Επιπλέον, η προσφορά ανταλλακτικών δεν είναι συντριπτική.

- Το μειονέκτημα είναι επίσης το κόστος αγοράς του ίδιου του αυτοκινήτου, ακόμη και στη δευτερογενή αγορά. Είναι πάντα πιο ακριβά κατά δεκάδες, και μερικές φορές κατά αρκετές δεκάδες τοις εκατό, από τα αντίστοιχά τους χωρίς αλλαγή του χρονισμού της βαλβίδας, προσθέτει ο μηχανικός.

Turbo στο αυτοκίνητο - περισσότερη ισχύς, αλλά περισσότερο πρόβλημα. Οδηγός 

Επομένως, κατά τη γνώμη του, κάποιος χρειάζεται ένα αυτοκίνητο μόνο για την πόλη, είναι απίθανο να είναι δυνατό να εκμεταλλευτεί ένα αυτοκίνητο με κινητήρα με μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων. «Οι αποστάσεις στην πόλη είναι πολύ μικρές για να απολαύσετε δυναμική και λογική κατανάλωση καυσίμου», λέει ο Adam Kowalski.

Οι μηχανικοί συμβουλεύουν, προκειμένου να αποφευχθούν δυσάρεστες συνέπειες και σημαντικό κόστος μετά την αστοχία της βαλβίδας, θα πρέπει να τηρούνται αρκετοί γενικοί κανόνες.

«Αν αγοράζουμε ένα μεταχειρισμένο αυτοκίνητο χωρίς να είμαστε σίγουροι για το ιστορικό σέρβις του, πρέπει πρώτα να αντικαταστήσουμε τον ιμάντα χρονισμού με εντατήρες και αντλία νερού, φυσικά, εάν οδηγείται από ιμάντα», λέει ο Robert Puchala από τη Motoricus SA. Ομάδα.