Przedmioty:
- Zmienny rozrząd zaworowy
- MultiAir
Zmienny rozrząd zaworowy:
Moc silnika w dużej mierze zależy od wał rozrządczy. Jeśli ma uszy, które są długie i owalne, to zawory być otwarte dłużej. Oznacza to, że więcej powietrza może wchodzić i wychodzić z silnika, co wytwarza większą moc. Jeśli krzywki są krótsze i bardziej spiczaste, zawór będzie otwierał się rzadziej i zamykał wcześniej, wpuszczając i wypływając mniej powietrza, a co za tym idzie, wytwarza również mniejszą moc. Zaletą jest to, że Zużycie paliwa może być zredukowany.
Niskie prędkości obrotowe silnika przy małych obciążeniach wymagają:
- Zawory dolotowe otwierają się późno i zamykają wcześnie.
- Zawory wydechowe otwierają się późno i zamykają wcześnie.
Wysokie prędkości obrotowe silnika przy dużych obciążeniach wymagają:
- Otwórz zawory dolotowe wcześniej i zamknij późno.
- Otwórz zawory wydechowe wcześniej i zamknij późno.
Producenci samochodów zawsze szukają złotego środka. Zmienny rozrząd zaworowy ustawia wałek rozrządu w żądanym położeniu przy prędkości obrotowej silnika. Rysunek przedstawia dwa schematy zaworów.
Lewy schemat zaworów przedstawia „normalną” sytuację bez regulacji, prawy po wyregulowaniu wałków rozrządu dolotowego i wydechowego. Można zauważyć, że podczas regulacji zawór wlotowy otwiera się 4° wcześniej i zamyka 4° później. Zawór wydechowy również otwiera się 4° wcześniej i zamyka 4° później.
Regulacja wałków rozrządu:
W przypadku tej formy zmiennych faz rozrządu wałek rozrządu obraca się względem koła zębatego napędzanego przez wałek rozrządu pasek rozrządu of łańcuch rozrządu jest napędzany (patrz zdjęcie poniżej). System ten zapewnia wcześniejsze lub późniejsze otwarcie zaworów, ale nie może regulować dłuższego otwarcia zaworów, ponieważ kształt wałka rozrządu pozostaje taki sam. Przedstawiony poniżej system działa hydraulicznie. Silnik, łącznie z kołem zębatym wałka rozrządu, obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. W kole zębatym wałka rozrządu na poniższym obrazku zaznaczono 2 pozycje, w których wałek rozrządu będzie się znajdował w stosunku do koła zębatego w stanie spoczynku (różowy) i przy pełnym obciążeniu (fioletowy). Na samych krzywkach zaznaczone są także pozycje wczesnego otwarcia przy pełnym obciążeniu (fioletowe) i położenie neutralne (różowe).
W sytuacji spokojnej jazdy, czyli niskich prędkości przy małych obciążeniach, zawory otworzą się później. Następnie obowiązują różowe oznaczenia. Fioletowa część dotyczy przyspieszania na pełnym gazie i mocnego przyspieszania. Następnie olej jest pompowany do punktu regulacji na kole zębatym wałka rozrządu, obracając jego wewnętrzną część w prawo. Wałek rozrządu jest następnie obracany względem koła zębatego, dzięki czemu krzywki szybciej otwierają i zamykają zawory.
Na rysunku pokazano komory olejowe w regulowanych zębatkach wałków rozrządu. Wypełniając przestrzeń olejem, reguluje się wałek rozrządu. Koła rozrządu są obracane względem mocowania wałka rozrządu.
Zdjęcie przedstawia dwa regulowane koła zębate wałków rozrządu z kanałami olejowymi. Kanały olejowe mają kolor żółty.
Pompa olejowa w misce olejowej zasila zawory elektromagnetyczne ciśnieniem oleju. Gdy zawory elektromagnetyczne są sterowane przez jednostkę sterującą silnika (ECU), przenoszą ciśnienie oleju na koła zębate wałków rozrządu. Zawory elektromagnetyczne zapewniają regulację kół zębatych wałków rozrządu.
Możliwe awarie w powyższym systemie to:
- Zawory elektromagnetyczne, które nie dostarczają już ciśnienia oleju do kół zębatych wałków rozrządu. Często jest to skutkiem zanieczyszczeń. W takim przypadku sitko w elektrozaworze może zostać zatkane czarnym osadem lub innymi cząsteczkami zanieczyszczeń. Rozwiązaniem często jest sprzątanie.
- Koła zębate wałków rozrządu, które nie są już prawidłowo wyregulowane. Często jest to również skutkiem zanieczyszczeń.
Zanieczyszczenie następuje zwykle na skutek zbyt długiej jazdy na starym oleju silnikowym.
MultiAir:
MuliAir to w pełni sterowany elektronicznie system umożliwiający indywidualne sterowanie otwieraniem i zamykaniem zaworów dolotowych za pomocą sterowania elektroniczno-hydraulicznego. MultiAir steruje zarówno skokiem zaworów, jak i rozrządem zaworów dolotowych. MultiAir jest stosowany zarówno w silnikach benzynowych, jak i wysokoprężnych. Regulowany wałek rozrządu nie jest już potrzebny.
W przypadku MultiAir istnieje połączenie hydrauliczne pomiędzy wałkiem rozrządu a zaworem dolotowym. Wałek rozrządu napędza tłok cylindra wysokociśnieniowego MultiAir za pośrednictwem wahacza rolkowego. Tłok w tym cylindrze wysokociśnieniowym tłoczy olej do elektronicznie sterowanego zaworu; zwany także elektrozaworem lub zaworem elektromagnetycznym. Objętość oleju doprowadzanego do komory olejowej nad zaworami wlotowymi jest regulowana elektronicznie sterowanym zaworem. Mniejsza objętość oleju oznacza, że zawór wlotowy otwiera się szerzej. Ten elektronicznie sterowany zawór jest precyzyjnie sterowany przez jednostkę sterującą silnika (ECU). Umożliwia to dokładne dostosowanie zarówno rozrządu, jak i wysokości podnoszenia do zapotrzebowania silnika na powietrze.
Gdy wymagana jest moc silnika, na przykład podczas jazdy z większą prędkością i większym obciążeniem silnika, zawór dolotowy otworzy się całkowicie.
Podczas uruchamiania i pracy silnika na biegu jałowym zawór dolotowy otworzy się później. W komorze spalania będzie panować duże podciśnienie, które spowoduje wzrost prędkości powietrza po otwarciu zaworu wlotowego. Zapewnia to lepsze tworzenie mieszanki i lepsze spalanie.
Przy średnich prędkościach i częściowym obciążeniu silnika zawór dolotowy zamyka się wcześniej. Zapobiega to ingerencji w kolektor dolotowy i zmniejsza straty wymiany gazowej, co ostatecznie skutkuje wyższym moment obrotowy silnika.
Dostępny jest również „multilift” przy średnich prędkościach i przy częściowym obciążeniu silnika. W przypadku multilift zawory wydechowe otwierają się kilka razy na skok mocy, co korzystnie wpływa na jakość spalania.
MultiAir umożliwia także krótkotrwałe otwarcie zaworów dolotowych na końcu suwu wydechu; powoduje to dodanie niewielkiej części gazów spalinowych do powietrza dolotowego i utworzenie wewnętrznego EGR.
