Variabele kleptiming:


Op deze pagina worden de volgende onderdelen beschreven:
-Variabele kleptiming



Variabele kleptiming:
Het vermogen van de motor is grotendeels afhankelijk van de nokkenas. Als deze nokken heeft die lang en ovaal zijn blijven de kleppen langer open staan. Er kan dus meer lucht in en uit de motor, wat meer vermogen oplevert. Als de nokken korter en puntiger zijn, zal de klep minder ver open gaan en eerder sluiten, waardoor er minder lucht in en uit kan, dus levert het ook minder vermogen. Het voordeel is dat het brandstofverbruik hierdoor wel minder kan worden.

Lage toeren van de motor met lage belasting vereisen:
- Inlaatkleppen laat openen en vroeg sluiten.
- Uitlaatkleppen laat openen en vroeg sluiten.

Hoge toeren van de motor met hoge belastingen vereisen:
- Inlaatkleppen vroeg openen en laat sluiten.
- Uitlaatkleppen vroeg openen en laat sluiten.

Autofabrikanten zoeken altijd een tussenweg. Variabele kleptiming verstelt de nokkenas op de benodigde positie bij het toerental waar de motor op draait. In de onderstaande afbeelding zijn twee kleppendiagrammen te zien. Het linker kleppendiagram is in de "normale" situatie zonder verstelling, de rechter na het verstellen van zowel de inlaat- als de uitlaatnokkenas. Hierbij is te zien dat bij de verstelling de inlaatklep 4° eerder opent en 4° later sluit. De uitlaatklep opent ook 4° eerder en sluit 4° later.




Verstellen van de nokkenassen:
Bij deze vorm van variabele kleptiming verdraait de nokkenas t.o.v. het tandwiel dat door de distributieriem of distributieketting aangedreven wordt (zie onderstaande afbeelding). Bij dit systeem kan geregeld worden dat de kleppen eerder of later openen, maar kan niet geregeld worden dat de kleppen langer open blijven staan, omdat de vorm van de nokkenas hetzelfde blijft. Het hieronder afgebeelde systeem werkt hydraulisch. De motor, dus ook het nokkenastandwiel draaien rechtsom. In het nokkenastandwiel in de onderstaande afbeelding zijn 2 posities gemarkeerd, waar de nokkenas zich t.o.v. het tandwiel zal bevinden bij ruststand (roze) en bij vollast (paars). Op de nokken zelf zijn ook de posities gemarkeerd van vroeg openen bij vollast (paars) en de neutrale stand (roze).

In de situatie van rustig rijden, dus lage toeren met lage belasting, zullen de kleppen later openen. De roze markeringen zijn dan van toepassing. Bij volgas geven en hard optrekken is het paarse gedeelte van toepassing. Er wordt dan olie naar het verstelpunt in het nokkenastandwiel gepompt, waardoor het binnenste gedeelte naar rechts wordt verdraait. De nokkenas is dan t.o.v. het tandwiel verdraaid, waardoor de nokken de kleppen eerder zullen open duwen en sluiten.























 

In de onderstaande afbeelding zijn de oliekamers in de verstelbare nokkenastandwielen te zien. Door de ruimte te vullen met olie vindt er een verstelling van de nokkenas plaats. De distributietandwielen worden ten op zichten van de bevestiging van de nokkenas verdraaid.



In de onderstaande afbeelding zijn de twee verstelbare nokkenastandwielen te zien met de oliekanalen. De oliekanalen zijn geel gekleurd.
De oliepomp in de carterpan voorziet de magneetventielen van oliedruk. Wanneer de magneetventielen door het motorregelapparaat (de ECU) aangestuurd worden, schakelen zij de oliedruk door naar de nokkenastandwielen. De magneetventielen zorgen er dus voor dat de nokkenastandwielen verstellen.



Mogelijke storingen in het bovenstaande systeem zijn onder anderen:
- Magneetventielen die de nokkenastandwielen niet meer van oliedruk voorzien. Vaak is dit een gevolg van vervuiling. Het zeefje in het magneetventiel kan in dat geval verstopt zitten met black sludge of andere vuildeeltjes. Schoonmaken biedt vaak de oplossing.
- Nokkenastandwielen die niet meer correct verstellen. Vaak is ook dit een gevolg van vervuiling.
Vervuiling ontstaat meestal door het te lang rijden met oude motorolie.


MultiAir:
MuliAir is een volledig elektronisch gestuurd systeem om het openen en sluiten van de inlaatkleppen afzonderlijk te regelen via een elektronisch-hydraulische bediening. Met MultiAir wordt zowel de kleplichthoogte als de kleptiming van de inlaatkleppen geregeld. MultiAir wordt toegepast op zowel benzine- als dieselmotoren. Een verstelbare nokkenas is hierbij niet meer nodig.
Bij MultiAir is er een hydraulische verbinding tussen de nokkenas en de inlaatklep. De nokkenas drijft via een rolsleeptuimelaar de zuiger van de MultiAir hogedrukcilinder aan. De zuiger in deze hogedrukcilinder perst de olie naar de elektronisch gestuurde klep; ook wel de solenoīde of het magneetventiel genoemd. Het olievolume dat wordt doorgegeven naar de oliekamer boven de inlaatkleppen wordt gevarieerd door de elektronisch gestuurde klep. Minder olievolume betekent dat de inlaatklep minder ver opent. Deze elektronisch gestuurde klep wordt door het motorregelapparaat (de ECU) nauwkeurig aangestuurd. Hierdoor kunnen zowel de timing als de lichthoogte nauwkeurig aan de luchtbehoefte van de motor worden aangepast.
Wanneer er motorvermogen benodigd is, zoals bij het rijden met hogere snelheden en hogere motorbelasting, zal de inlaatklep volledig openen.
Tijdens het starten en stationair draaien van de motor zal de inlaatklep later openen. Er zal een grote onderdruk in de verbrandingskamer heersen, waardoor bij het openen van de inlaatklep de luchtsnelheid toeneemt. Dit zorgt voor een betere mengselvorming en een betere verbranding.
Bij middelhoge toerentallen en gedeeltelijke motorbelasting zal de inlaatklep eerder sluiten. Dit zorgt voor voorkomt interferentie in het inlaatspruitstuk en minder gaswisselingsverliezen, wat uiteindelijk resulteert in een hoger motorkoppel.
Ook is er bij middelhoge toerentallen en gedeeltelijke motorbelasting sprake van "multilift". Bij multilift worden de uitlaatkleppen meerder keren per arbeidsslag geopend, wat ten goede komt aan de kwaliteit van de verbranding.



MultiAir maakt het ook mogelijk om de inlaatkleppen aan het einde van de uitlaatslag even te openen; hierdoor wordt een klein gedeelte van de uitlaatgassen aan de inlaatlucht toegevoegd en ontstaat er een interne EGR.

Voor meer uitleg over kleppen en de klepbediening, zie de hoofdstukken Kleppen en Nokkenas.