macchina.lt
Turbokompresorio nauda yra akivaizdi visiems, nors jis ir turi trūkumų. Inžinieriams sunku užtikrinti aukštą sukimo momentą plačiame sūkių diapazone ar dėl darbo ratų inerciškumo jam būdingas veikimo uždelsimas, o ir netinkamai eksploatuojant turbokompresoriaus resursas tampa apgailėtinu. Bet jau daugelį metų automobilių pramonė įrodė, jog galima išsiversti ir be turbokompresoriaus.
Bet šiais laikais automobilių pramonė spaudžiama įvairių vyriausybių, jog jie turi atitikti tam tikrus reikalavimus, jog galėtų išvažiuoti į gatves ir tarkim atsirastų prie jūsų namų. Todėl gamintojai norėdami išgauti norimas variklio galios ir sukimo momento charakteristikas ir sumažinti išmetamųjų dujų emisiją šiais laikais keičia vožtuvų atidarymo momentą, trukmę ir jų eigą.Vožtuvų atidarymo momentas, trukmė bei laikotarpis, per kurį įleidimo ir išleidimo vožtuvai yra atidaryti, keičiamas skirstymo veleno pasukimo mechanizmu, tuo tarpu vožtuvų eigos keitimas patikėtas originalioms hidromechaninėms sistemoms.
Praktikoje dažniausiai apsiribojama įleidimo vožtuvų skirstymo velenų pasukimo mechanizmais. Jie įrengiami velenų priekyje ir pastarąjį, priklausomai nuo variklio sūkių, į vieną ar į kitą pusę pasuka varančiosios žvaigždutės atžvilgiu. Skirstymo velenų pasukimo ir vožtuvų eigos keitimo mechanizmai yra hidromechaniniai. Pažangesnėse konstrukcijose pirmieji gali būti ir elektrohidrauliniai. Tačiau nepriklausomai nuo mechanizmo visų jų vykdymo elementai veikiami tepimo sistemos alyvos slėgio.
Šiuo metu gamintojai dujų skirstymo fazes keičia tolygiai visame variklio sūkių diapazone, senesnės konstrukcijos varikliuose šis keitimas buvo atliekamas pakopomis. Moderniuose greitasūkiuose varikliuose naudojamos du techniniai sprendimai. Pavyzdžiui BMW iki šiol naudoja „Double Vanos/Bi-Vanos“ sistemas, kurios derina originalių vožtuvų eigos keitimo mechanizmą su „Valvetronic“ sistema. O tokias sistemas yra išradę daugybę gamintojų. Pradedant nuo Mitsubishi kuri turėjo „MIVEC“, Subaru „AVCS“, labai gerai žinomos Toyota „VVT-i“ ir „VVTL-i“ sistemos.
Nepasiduodame kompromisui
Pirmoji kintamoji vožtuvų kontrolės sistema buvo pristatyta dar Honda motocikle „CBR400″, 1983 metais. Tuo metu Honda inžinierius Ikuo Kajitani šiai sistemai davė vardą „Hyper VTEC“. Sistemos principas tuo metu buvo toks, jog didelių sūkių diapazone įleidimo ir išleidimo vožtuvai išliktų kuo ilgiau atidaryti. Varikliui dirbant visu pajėgumu per gan trumpą laiką cilindrai geriau prisipildo oru ar degiuoju mišiniu, todėl jis pasiekia didesnę galią ir sukimo momentą, o tuo pačiu išvengiama problemos kaip nuolatinės galios duobės.
Patobulinta ir 1989 metais Honda šią sistemą pirmą kartą pristatė įprastame automobilyje „Integra“ ir „CRX“. Tada Honda „VTEC’ sistema buvo dvi vožtuvų eigos keitimo pakopos : viena nedidelių ir vidutinių, kita – esant aukštam sūkių diapazonui. Skirtingo profilio skirstymo veleno kumšteliai keičia ir vožtuvų atidarymo momentą bei trukmę, nes skirstymo veleno pasukimo mechanizmo šiuose varikliuose nebuvo.
O abudu automobiliai „Integra“ ir „CRX“ tuo metu turėjo tą patį „B16A“ variklį, kuris išvystė 160 arklio galių. Tuo tarpu Europai skirtas modelis turėjo dešimt arklio galių mažiau ir turėjo „B16A1″ variklio kodą. Pavyzdžiui Amerikos rinka pirmąjį automobilį su „VTEC“ sistema gavo legenda tapusį Honda „NSX“, kuris buvo varomas 3 litrų, 6 cilindrų varikliu išvystančiu 280 arklio galių. O po kurio laiko naujoji sistema atsirado daugelyje kitų Honda automobilių kaip „Prelude“, „Civic“ ir ypač „Type R“ modeliuose. Atsiradus „VTEC“ sistemai, Hondai ir toliau tobulino šią sistemą, kuri susiformavo į „i-VTEC“ ir „i-VTEC hybrid“.
Naujoji ir moderni „i-VTEC“ sistema nuo savo pradininko skiriasi tobulesne vožtuvų eigos keitimo mechanizmu. Pavyzdžiui 1,8 litro „i-VTEC’ variklio galvoje yra tik vienas skirstymo velenas, tai yra todėl, nes variklis turi „SOCH“ tipo komponuotę. Modifikavus vožtuvų eigos keitimo mechanizmą, palyginus su pirmtaku, sūkių diapazone sukimo momentas vidutiniškai padidėja 20-30 arklio galių. Vienintelis skirstymo velenas turi po penkias svirtis ir tiek pat kumštelių kiekvieno cilindro vožtuvų komplektui. Penktasis kumštelis, kaip ir „VTEC“ mechanizme trečiasis, skirtas didesnių sūkių diapazonui. Tačiau abiejų išleidimo ir antrojo įleidimo vožtuvo eiga ir trukmė visuose variklio darbo rėžimuose nekinta.
Kitos gudrybės kurios yra naudojamos moderniose „i-VTEC’ sistemose yra – Pirmajam įleidimo vožtuvui, priklausomai nuo variklio darbo režimo, naudojami dviejų skirtingų profilių kumšteliai. Galios režimui ir ekonomiškam režimui. Pastarasis panaudotas pirmąjį kartą „VTEC“ sistemose. Jis yra perjungiamas, kada variklis dirba laisva eiga arba dalinės apkrovos rėžimu. Pavyzdžiui 1500 – 3000 apsisukimų per minutę diapazone. Šiame diapazone vėlinant įleidimo vožtuvo uždarymą droselinė sklendė išlieka praverta. Tai leidžia padaryti tiesioginio mechanizmo ryšio su sklende neturintis akceleratoriaus pedalas. Droseliu nereguliuojant įleidžiamo oro srauto bei pritaikius Atkinsono ciklą, cilindrų pripildymą Honda inžinieriams pavyko pagerinti 10-25 procentais, priklausomai nuo variklio tūrio. Tuo tarpu galios režimo kumštelis perjungiamas ne tik esant dideliems variklio sūkiams, bet ir nuspaudus akceleratoriaus pedalą iki galo.
Išvardyti pakeitimai gali automobilių savininkus džiuginti efektyvesniu variklio darbu, padidėjusia galia bei ekonomiškumu. Pavyzdžiui kai buvo pristatyta atnaujinta „i-VTEC’ sistema, tuo metu Honda varikliai buvo laikomi vienais ekonomiškiausių ir efektyviausių variklių pasaulyje. Tačiau šiuo metu ant olimpo stovi Fiat grupės inžinieriai sukūrę „MultiAir“ sistemą, kuri variklio galios, ekonomiškumo ir efektyvumo santykį pagerina maždaug 20-30 procentų ir net daugiau, jeigu variklio tūris būtų didelis. Geras to pavyzdys Alfa Romeo „MiTo“, kuris šiuo metu parduodamas tiek su „MultiAir“ varikliais ir be. Įprastas benzininis 1,4 litro variklis išvysto 155 arklio galias, 230 NM sukimo momentą bei vidutiniškai suvartoja 6,5 litro degalų, o tarpu tokio pat tūrio „MultiAir“ agregatas išvysto 170 arklio galių ir 250 NM sukimo momentą bei vidutiniškai suvartoja 6 litrus degalų. Be to, „MultiAir“ varikliuose būna ne tik padidėjusi galia ir sukimo momentas bei sumažėjusios kuro sąnaudos. Ši sistema sumažina Co2 emisija maždaug 15 procentų, sunkiųjų dalelių išmeta iki 40 procentų mažiau ir mono azoto oksizo išmeta net 70 procentų mažiau negu tradicinis benzininis variklis. Tuo pačiu „Multiair“ sistemą turintys varikliai mieliau dirba esant itin žemoms arba itin aukštoms temperatūroms.
O šią technologiją prireikė sukurti daugiau negu dešimties metų, kuri Fiat grupei kainavo daugiau negu 100 milijonų dolerių. Priminsime, jog šią technologiją laisvai galėjo gauti General Motors, nes nuo 2000 iki 2005 metų, Fiat ir General Motors gan artimai bendradarbiavo ir dalinosi įvairius techninius komponentus.
Ateitis priklauso elektromagnetams
Šiuo metu be dujų skirstymo fazių keitimo mechanizmo negalima įsivaizduoti modernaus atmosferinio variklio. Jį naudoja bene kiekvienas automobilių gamintojas. Tačiau artimoje ateityje skirstymo velenėlių planuojama atsisakyti visiškai. Vožtuvus norima eiga, trukme ir momentu atidarys ir uždarys elektromagnetai. Ir šią technologiją nuo pat 2005 metų intensyviai testuoja Valeo firma, kuri pavadino naują elektromagnetų pagrindu sukurtą technologiją „Smart Valve Actuation“.
.png){kind=small}
