Themen:
- Variabler Ventilhub allgemein
- Axiale Verschiebung der Nockenwelle
- Ventiltronic
- MuliAir
Variabler Ventilhub allgemein:
Der variable Ventilhub ist eine Technik, die sicherstellt, dass der Ventilhub bei Bedarf einstellbar ist Nockenwelle Das Ventil öffnet sich. Dadurch wird gesteuert, wie weit das Ventil öffnet. Dies wirkt sich sowohl auf den Kraftstoffverbrauch als auch auf die Motorleistung aus. Der variable Ventilhub wirkt nur auf die Einlassnockenwelle. Es gibt verschiedene Techniken, die von verschiedenen Herstellern verwendet werden. Auf dieser Seite werden einige Techniken beschrieben.
Die Abbildung zeigt, wie das Einlassventil bei höherer Motordrehzahl weiter geöffnet wird.
Axiale Verschiebung der Nockenwelle:
Bei diesem System wird die Nockenwelle in Längsrichtung verschoben. Der grüne Teil auf der Nockenwelle zeigt die Nockenhöhe bei niedrigen Drehzahlen und geringer Leistung an. An diesem Punkt öffnet sich das Einlassventil nicht sehr weit. Der rote Teil auf der Nockenwelle zeigt die Nockenhöhe bei hohen Drehzahlen und/oder hoher Leistung an. Das Ventil öffnet sich weiter. Dieses System wird von Honda verwendet und ist als „V-tec“ bekannt.
Die Nockenwelle verschiebt sich, weil ein Magnetventil Öl in eine Ölkammer fördert.
Valvetronic:
Mit dem Valvetronic-System von BMW ist es möglich, die Öffnungshöhe des Ventils an die Einsatzbedingungen anzupassen. Im Leerlauf des Motors öffnen sich die Ventile nur wenige Millimeter; Aufgrund des kleinen Luftspalts erreicht die in die Zylinder einströmende Luft eine hohe Geschwindigkeit. Durch die hohe Luftgeschwindigkeit kann auch ein besserer Wirbel entstehen. Durch diese Verwirbelung wird der Kraftstoffnebel besser verteilt, sodass die Verbrennung optimal erfolgt.
Bei höheren Geschwindigkeiten oder höherer Belastung öffnen sich die Ventile weiter.
Das Valvetronic-System übernimmt vollständig die Aufgabe der Drosselklappe, die sich mit steigender Geschwindigkeit und Last weiter öffnet. Die Drosselklappe ist daher unnötig und bei Motoren mit Valvetronic nicht vorhanden.
Im Leerlauf des Motors drückt die Nockenwelle (1) gegen den Zwischenhebel (2). Der Zwischenhebel schwenkt oben um die Exzenterachse. Dadurch verschiebt sich der Boden nach links. Da der Boden die Rollenschleppwippe (3) nach unten drückt, öffnet sich das Einlassventil. Wenn die Nockenwelle weiter gedreht wird und sich der Nocken oben befindet, drückt die Feder (4) den Zwischenhebel in seine Ausgangsposition zurück. Das Einlassventil schließt.
Bei erhöhter Drehzahl bzw. erhöhter Belastung dreht der Elektromotor das Schneckenrad und damit auch den Zahnkranz der Exzenterwelle (5). Da die Exzenterwelle gedreht wurde, dreht der dicke Teil nun den Zwischenhebel in einem Winkel. Der Zwischenhebel steht daher schräg. Dadurch drückt die Unterseite des Zwischenhebels den Rollenschleppkipphebel des Einlassventils um eine größere Strecke nach unten. Das Einlassventil öffnet sich nun weiter.
Durch kontinuierliches Ändern der Hebelposition je nach Motordrehzahl und -last öffnen sich die Ventile weiter und weniger weit.
MultiAir:
MuliAir ist ein vollständig elektronisch gesteuertes System zur getrennten Steuerung des Öffnens und Schließens der Einlassventile über eine elektronisch-hydraulische Steuerung. MultiAir steuert sowohl den Ventilhub als auch die Steuerzeiten der Einlassventile. MultiAir wird sowohl bei Benzin- als auch bei Dieselmotoren eingesetzt. Eine verstellbare Nockenwelle ist nicht mehr notwendig.
Bei MultiAir besteht eine hydraulische Verbindung zwischen der Nockenwelle und dem Einlassventil. Die Nockenwelle treibt über einen Rollenkipphebel den Kolben des MultiAir-Hochdruckzylinders an. Der Kolben in diesem Hochdruckzylinder drückt das Öl zum elektronisch gesteuerten Ventil; auch Elektromagnet oder Magnetventil genannt. Das zur Ölkammer oberhalb der Einlassventile geleitete Ölvolumen wird durch das elektronisch gesteuerte Ventil variiert. Weniger Ölvolumen bedeutet, dass das Einlassventil weniger weit öffnet. Dieses elektronisch gesteuerte Ventil wird vom Motorsteuergerät (ECU) präzise gesteuert. Dadurch können sowohl das Timing als auch die Hubhöhe genau an den Luftbedarf des Motors angepasst werden.
Wenn Motorleistung erforderlich ist, beispielsweise beim Fahren mit höheren Geschwindigkeiten und höherer Motorlast, öffnet sich das Einlassventil vollständig.
Beim Starten und Leerlauf des Motors öffnet sich das Einlassventil später. In der Brennkammer entsteht ein großer Unterdruck, der beim Öffnen des Einlassventils zu einer Erhöhung der Luftgeschwindigkeit führt. Dies sorgt für eine bessere Gemischbildung und eine bessere Verbrennung.
Bei mittleren Drehzahlen und Teillast des Motors schließt das Einlassventil früher. Dies verhindert Störungen im Saugrohr und reduziert Ladungswechselverluste, was letztendlich zu einem höheren Motordrehmoment führt.
Bei mittleren Geschwindigkeiten und Teillast des Motors gibt es auch „Multilift“. Beim Multilift werden die Auslassventile pro Arbeitstakt mehrmals geöffnet, was der Qualität der Verbrennung zugute kommt.
MultiAir ermöglicht auch das kurzzeitige Öffnen der Einlassventile am Ende des Auslasstakts; Dadurch wird ein kleiner Teil der Abgase der Ansaugluft hinzugefügt und eine interne AGR erzeugt.
Weitere Erläuterungen zu Ventilen und Ventilsteuerung finden Sie in den Kapiteln Ventile, Ventilsteuerung en Nockenwelle.
