Timpul variabil al supapelor: Cum funcționează această tehnologie?
Distribuția variabilă a supapelor, sau distribuția variabilă, este o tehnologie care permite optimizarea parametrilor unui motor cu ardere internă în patru timpi, crescând astfel performanța acestuia și reducând consumul de combustibil.
Cu sincronizare variabilă a supapelor, este posibil să se controleze ridicarea, momentul deschiderii supapei sau timpul de deschidere al supapei, sau o combinație a parametrilor menționați, independent de poziția arborelui cotit. Cu toate acestea, controlul supapei depinde de rotații, sarcina motorului și alți factori.
Conţinut
- Cum funcționează sincronizarea variabilă a supapelor?
- Efect de reglare a temporizării supapelor
- Avantajele sincronizarii variabile a supapelor
- Utilizarea de sincronizare variabilă a supapelor poate aduce
- Design de sincronizare variabilă a supapelor
- Desemnarea motoarelor echipate cu sincronizare variabilă a supapelor
Cum funcționează sincronizarea variabilă a supapelor?
Cu o distribuție standard, sincronizarea este dată de geometria sa, iar mișcarea supapelor este strâns legată de poziția arborelui cotit. Deschiderea și închiderea supapelor sunt astfel imuabile și dependente de mișcarea pistoanelor.
Totuși, momentul deschiderii și închiderii supapelor afectează semnificativ calitatea umplerii cilindrilor în funcție de turația motorului. Astfel, cu sincronizare variabilă, setarea arborelui cu came se modifică în funcție de turația și sarcina motorului.
Pistoanele motorului: Cum funcționează?
La ralanti și la turații mari, arborele cu came de admisie este setat să închidă supapa de admisie puțin mai târziu decât în mod normal, ceea ce ajută motorul să funcționeze fără probleme la ralanti și să folosească bine puterea la turații mari ale motorului.
La viteze mici și medii, arborele cu came este setat să închidă supapa de admisie puțin mai devreme decât de obicei, ceea ce are ca rezultat o umplere mai mare a cilindrilor și un flux îmbunătățit al cuplului.
Efect de reglare a temporizării supapelor
1. Închiderea întârziată a supapei de admisie
Dacă supapa de admisie rămâne deschisă puțin mai mult decât în mod normal, pistonul împinge aerul din cilindru și înapoi în galeria de admisie în timpul cursei de compresie. Aerul care este împins în afară umple conducta de admisie cu o presiune mai mare, iar în cursele următoare, aspiră acest aer înapoi în camera de ardere.
Închiderea întârziată a supapei reduce pierderile prin pompare de aspirație cu 40% în timpul sarcinii și reduce emisiile de oxid de azot cu 24%. Emisiile de hidrocarburi rămân neschimbate.
2. Închiderea prematură a supapei de aspirație
O altă modalitate de a reduce pierderile de pompare asociate cu turația scăzută a motorului este de a crea un vid ridicat prin închiderea supapei de admisie mai devreme decât de obicei. Aceasta implică închiderea supapei de admisie la jumătatea cursei de admisie.
La turații și sarcini mici, cerințele de combustibil și aer ale motorului sunt scăzute, iar munca necesară pentru umplerea cilindrului este relativ mare, astfel încât închiderea prematură a supapei de admisie reduce foarte mult pierderile prin pompare. Închiderea prematură a supapelor de admisie reduce pierderile prin pompare cu 40% și consumul de combustibil cu 7%. Emisiile de protoxid de azot sunt de asemenea reduse cu 24%.
3. Deschiderea prematură a supapei de admisie
O altă modalitate de a reduce emisiile este deschiderea prematură a supapei de admisie. Prin deschiderea supapei de admisie mai devreme decât de obicei, unele gaze de evacuare arse sunt forțate să iasă din cilindru prin supapa de admisie.
Supapa motorului: Care este funcția sa?
În galeria de admisie, aceste gaze de evacuare sunt răcite de aerul din jur și aspirate înapoi în spațiul cilindrului în timpul următoarei curse, ceea ce ajută la reglarea temperaturii cilindrului și a emisiilor de oxid de azot.
4. Închiderea timpurie/târzie a supapelor de evacuare
Cu ajutorul supapei de evacuare putem reduce și emisiile. Când supapa de evacuare se deschide, pistonul împinge gazele de evacuare spre exterior din cilindru în galeria de evacuare. Putem controla cât de mult gaz de eșapament rămâne în cilindru manipulând sincronizarea supapei de evacuare.
Dacă supapa de evacuare este deschisă mai mult decât de obicei, cilindrul este golit mai mult și astfel gata să fie umplut cu mai mult combustibil și aer în timpul cursei de admisie, permițând motorului să producă mai multă putere. Dacă supapa de evacuare este închisă puțin mai devreme, în cilindru rămân mai multe gaze de evacuare, ceea ce reduce formarea emisiilor.
Avantajele sincronizarii variabile a supapelor
Tehnologia de sincronizare variabilă a supapelor este utilizată pentru a îmbunătăți înlocuirea chiulasei într-un motor cu combustie internă alternativă, rezultând o putere mai mare, un consum mai mic de combustibil, emisii mai scăzute și un cuplu ridicat într-o gamă largă de turații ale motorului.
Distribuția variabilă a supapelor este utilizată în principal la motoarele cu aprindere prin scânteie. Acest lucru se datorează faptului că aceste motoare funcționează într-o gamă mai largă de revoluții, motiv pentru care utilizarea tehnologiei de sincronizare variabilă a supapelor este mai eficientă și mai logică. Dezavantajul fundamental al motoarelor pe benzină este reglarea accelerației, care determină o scădere a eficienței acestora la sarcini mici.
Supapa de accelerație: Cum funcționează și posibilele sale defecțiuni
Datorită temporizării variabile a supapelor, este posibilă reducerea sau îndepărtarea completă a supapei de accelerație, ceea ce reduce pierderile de rezistență pneumatică-pompare în galeria de admisie și astfel crește eficiența de umplere a motorului, în special la sarcini mici.
Pe lângă motoarele pe benzină, tehnologia de sincronizare variabilă începe să fie aplicată și la motoarele diesel, în principal datorită standardelor de emisii din ce în ce mai stricte. Primul motor diesel pentru autoturisme cu sincronizare variabilă a supapelor a fost dezvoltat de Mitsubishi în 2010.
Utilizarea de sincronizare variabilă a supapelor poate aduce
- Reducere cu 10-30% a consumului de combustibil
- Creștere cu 10-15% a puterii efective și a cuplului
- Reducerea cu 20-25% a producției de emisii de gaze de eșapament
Design de sincronizare variabilă a supapelor
Diferiți producători folosesc tehnologii diferite pentru a implementa sincronizarea variabilă a supapelor. Din punct de vedere structural, sincronizarea variabilă a supapelor poate fi realizată, de exemplu, în următoarele moduri:
- arbore cu came controlat mecanic
- dispozitive hidraulice de deplasare a arborelui cu came
- control hidraulic supape
- supape controlate electromagnetic
Desemnarea motoarelor echipate cu sincronizare variabilă a supapelor:
Pe lângă diferitele tehnologii, companiile auto folosesc și diferite denumiri pentru motoarele lor, care sunt echipate cu sincronizare variabilă. Aici sunt cateva exemple:
AVCS (Subaru)
AVLS (Subaru)
CVTCS (Nissan, Infiniti)
CVVT (Alfa Romeo, Citroën, Hyundai, Kia, Peugeot, Renault, Volvo)
DCVCP (General Motors)
MIVEC (Mitsubishi)
MultiAir (Fiat)
N-VCT (Nissan)
S-VT (Mazda)
Ti-VCT (Ford)
VANOS (BMW)
VarioCam (Porsche)
VCT (Ford)
VTEC, i-VTEC (Honda)
VVL (Nissan)
Valvelift (Audi)
VVEL (Nissan)
VVT (Chrysler, General Motors, Suzuki, Grupul Volkswagen)
VVT-i, VVTL-i (Toyota, Lexus)
VTVT (Hyundai, Kia)