Aiheet:
- Säädettävä venttiilin ajoitus
- MultiAir
Säädettävä venttiilin ajoitus:
Moottorin teho riippuu pitkälti siitä nokka-akseli. Jos siinä on pitkät ja soikeat korvakkeet, venttiilit olla auki pidempään. Tämä tarkoittaa, että enemmän ilmaa pääsee sisään ja poistuu moottorista, mikä tuottaa enemmän tehoa. Jos nokat ovat lyhyempiä ja terävämpiä, venttiili aukeaa vähemmän ja sulkeutuu nopeammin, jolloin vähemmän ilmaa pääsee sisään ja ulos, joten se myös tuottaa vähemmän tehoa. Etuna on se Polttoaineenkulutus voidaan vähentää.
Alhaiset moottorin nopeudet ja alhainen kuormitus edellyttävät:
- Imuventtiilit avautuvat myöhään ja sulkeutuvat aikaisin.
- Pakoventtiilit avautuvat myöhään ja sulkeutuvat aikaisin.
Suuret moottorin nopeudet suurella kuormituksella edellyttävät:
- Avaa imuventtiilit aikaisin ja sulje myöhään.
- Avaa pakoventtiilit aikaisin ja sulje myöhään.
Autonvalmistajat etsivät aina keskitietä. Säädettävä venttiilin ajoitus säätää nokka-akselin haluttuun asentoon moottorin käyntinopeudella. Kuvassa on kaksi venttiilikaaviota.
Vasen venttiilikaavio näyttää "normaalin" tilanteen ilman säätöä, oikealla sekä imu- että pakonokka-akselin säädön jälkeen. Voidaan nähdä, että säädön aikana imuventtiili avautuu 4° aikaisemmin ja sulkeutuu 4° myöhemmin. Myös poistoventtiili avautuu 4° aikaisemmin ja sulkeutuu 4° myöhemmin.
Nokka-akselien säätö:
Tällä säädettävällä venttiiliajoitusmuodolla nokka-akseli pyörii suhteessa nokka-akselin käyttämään vaihteeseen jakohihna of ajoitusketju on ajettu (katso kuva alla). Tämä järjestelmä varmistaa, että venttiilit avautuvat aikaisemmin tai myöhemmin, mutta ei voi säätää venttiilien pysymistä auki pidempään, koska nokka-akselin muoto pysyy samana. Alla näkyvä järjestelmä toimii hydraulisesti. Moottori, mukaan lukien nokka-akselin hammaspyörä, pyörii myötäpäivään. Alla olevan kuvan nokka-akselin ketjupyörässä on merkitty 2 asentoa, joissa nokka-akseli sijoittuu suhteessa hammaspyörään lepotilassa (vaaleanpunainen) ja täydellä kuormituksella (violetti). Varhaisen avauksen asennot täydellä kuormituksella (violetti) ja neutraaliasento (vaaleanpunainen) on myös merkitty itse nokoihin.
Hiljaisen ajon, eli alhaisilla nopeuksilla pienillä kuormilla, venttiilit avautuvat myöhemmin. Vaaleanpunaiset merkit näkyvät sitten. Violetti osa on käytössä, kun kiihdytetään täydellä kaasulla ja kiihdytetään voimakkaasti. Öljyä pumpataan sitten nokka-akselin hammaspyörän säätökohtaan kääntämällä sisäosaa oikealle. Sitten nokka-akselia pyöritetään vaihteeseen nähden, jotta nokat työntävät venttiilejä auki ja sulkeutumaan nopeammin.
Kuvassa näkyvät säädettävien nokka-akselivaihteiden öljykammiot. Täyttämällä tila öljyllä nokka-akselia säädetään. Jakopyörät on käännetty suhteessa nokka-akselin kiinnitykseen.
Kuvassa on kaksi säädettävää nokka-akselin hammaspyörää öljykanavineen. Öljykanavat ovat keltaisia.
Öljypohjassa oleva öljypumppu syöttää magneettiventtiileille öljynpainetta. Kun solenoidiventtiilejä ohjaa moottorin ohjausyksikkö (ECU), ne siirtävät öljynpaineen nokka-akselin ketjupyörille. Solenoidiventtiilit varmistavat, että nokka-akselin rattaat säätyvät.
Mahdollisia toimintahäiriöitä yllä olevassa järjestelmässä ovat:
- Solenoidiventtiilit, jotka eivät enää toimita öljypainetta nokka-akselin hammaspyörille. Tämä on usein seurausta saastumisesta. Tällöin solenoidiventtiilin siivilä voi olla tukkeutunut mustasta lieteestä tai muista likahiukkasista. Siivous tarjoaa usein ratkaisun.
- Nokka-akselin rattaat, jotka eivät enää säädä oikein. Tämä on usein myös seurausta saastumisesta.
Likaantumisen syynä on yleensä liian pitkä ajo vanhalla moottoriöljyllä.
MultiAir:
MuliAir on täysin elektronisesti ohjattu järjestelmä, joka ohjaa yksilöllisesti imuventtiilien avaamista ja sulkemista elektroni-hydraulisella ohjauksella. MultiAir ohjaa sekä venttiilin nostoa että imuventtiilien venttiilien ajoitusta. MultiAiria käytetään sekä bensiini- että dieselmoottoreissa. Säädettävää nokka-akselia ei enää tarvita.
MultiAirissa on hydraulinen yhteys nokka-akselin ja imuventtiilin välillä. Nokka-akseli käyttää MultiAir-korkeapainesylinterin mäntää rullavivun kautta. Tämän korkeapainesylinterin mäntä pakottaa öljyn elektronisesti ohjattuun venttiiliin; kutsutaan myös solenoidiksi tai solenoidiventtiiliksi. Imuventtiilien yläpuolella olevaan öljykammioon siirtyvän öljyn määrää muutetaan elektronisesti ohjatun venttiilin avulla. Pienempi öljymäärä tarkoittaa, että imuventtiili aukeaa vähemmän leveästi. Tätä elektronisesti ohjattua venttiiliä ohjaa tarkasti moottorin ohjausyksikkö (ECU). Näin sekä ajoitus että nostokorkeus voidaan säätää tarkasti moottorin ilmantarpeen mukaan.
Kun moottorin tehoa tarvitaan, kuten ajettaessa suuremmilla nopeuksilla ja suuremmilla moottorin kuormituksella, imuventtiili avautuu kokonaan.
Moottorin käynnistyksen ja joutokäynnin aikana imuventtiili avautuu myöhemmin. Polttokammioon tulee suuri alipaine, jolloin ilman nopeus kasvaa, kun tuloventtiili avataan. Tämä varmistaa paremman seoksen muodostumisen ja paremman palamisen.
Keskinopeuksilla ja osittaisella moottorin kuormituksella imuventtiili sulkeutuu aikaisemmin. Tämä estää häiriöt imusarjassa ja vähentää kaasunvaihtohäviöitä, mikä lopulta johtaa korkeampaan moottorin vääntömomentti.
Siellä on myös "multilift" keskinopeuksilla ja osittaisella moottorin kuormituksella. Multiliftillä pakoventtiilit avautuvat useita kertoja tehoiskua kohden, mikä parantaa palamisen laatua.
MultiAir mahdollistaa myös imuventtiilien avaamisen hetkeksi pakotahdin lopussa; tämä lisää pienen osan pakokaasuista imuilmaan ja luo sisäisen EGR:n.
Aiheeseen liittyvät sivut:
