Dnešní motory jsou považovány za inženýrské zázraky, které dokáží více za méně. Jednou z technologií, které to umožnily, je proměnné seřízení fáze otevírání ventilů, neboli VVT. Tento chytrý systém dokáže měnit charakter motoru v reálném čase, takže může být úsporný při každodenním používání a zároveň poskytnout vysoký výkon, když je potřeba. Podíváme se, jak tento vynikající dualismus systém VVT dosahuje.
Co je proměnné seřízení fáze otevírání ventilů a jak funguje
Motor je v podstatě čerpadlo, které pumpuje vzduch. Nasává vzduch a palivo a vypuzuje spaliny. Tento dýchací proces je řízen ventily v hlavě válců, které slouží jako brány. Okamžiky jejich otevření a zavření jsou rozhodující.
U standardních motorů jsou tyto události ventilů předem určeny. Rozvodový hřídel je pevně stanoví a nelze je měnit. Jedná se o kompromis – konstrukce, která je efektivní při vysokých otáčkách motoru, je neefektivní při nízkých otáčkách, a naopak.
Proměnné časování ventilů tento kompromis odstraňuje. Systém umožňuje dynamickou úpravu vztahu mezi klikovým a rozvodovým hřídelem pomocí složitého hydraulického nebo elektronického pohonu. Jednoduše řečeno, může buď urychlit, nebo zpomalit otevírání a uzavírání ventilů během chodu motoru. To umožňuje počítači motoru neustále upravovat činnost ventilů podle aktuálních jízdních podmínek, takže motor dýchá co nejefektivněji.
Výhody palivové úspornosti systému VVT v každodenní jízdě
Většina řidičů vnímá největší efekt ve formě zvýšené úspornosti spotřeby paliva, zejména v husté městské dopravě s častým zastavováním a rozjížděním. Systém VVT zde hraje významnou roli několika způsoby.
VVT je schopen maximalizovat překryv ventilů při nízkých otáčkách motoru, například při volnoběhu nebo při mírném zrychlení. Jedná se o krátkou dobu, během které jsou sací i výfukový ventil otevřené. Přes velmi přesné řízení tohoto překryvu může motor minimalizovat čerpací ztráty, tedy energii, která se ztrácí nasáváním vzduchu do válce. To umožňuje motoru pracovat s menší námahou, čímž přímo ušetří palivo.
Navíc optimalizované časování ventilů zvyšuje stabilitu spalování při nízkých otáčkách. To umožňuje inženýrům použít agresivnější metody, jako je provoz chudší směsi vzduchu a paliva při malém zatížení, což dále optimalizuje spotřebu paliva. VVT poskytuje pečlivou kontrolu nad procesem spalování, a to tak, že zajistí, že motor nasaje pouze tolik vzduchu, kolik je v daném okamžiku potřeba, čímž dochází k minimálnímu plýtvání vzduchem a maximálnímu využití paliva.
Zvýšení výkonu Jak VVT optimalizuje výkon v celém rozsahu otáček
Ačkoli je při nízkých rychlostech úsporný, systém VVT skutečně umožňuje motoru využít svůj potenciál tam, kde jej potřebujete. Řeší tradiční problém výkonu, jak dosáhnout vysokého točivého momentu a zároveň vysokého výkonu při vysokých otáčkách u stejného motoru.
Motor musí při vysokých otáčkách rychle hluboce dýchat. V tomto případě dokáže systém VVT regulovat čas otevírání a zavírání sacích ventilů. To umožňuje vtlačit do válců více vzduchu a paliva při vysokých otáčkách, což se nazývá objemová účinnost. Výsledkem je výrazný nárůst výkonu při vysokých otáčkách, díky čemuž motor snadněji dosahuje vyšších otáček a vyvíjí větší výkon.
Na druhou stranu, pro dosažení vysokého výkonu na nízkých a středních otáčkách systém využívá časování k maximalizaci točivého momentu. Zároveň zlepšuje víření směsi vzduchu a paliva tím, že časováním otevírání a zavírání ventilů snižuje otáčky a zajišťuje úplnější spalování okamžitě po uvolnění akcelerátoru. Tím eliminuje nežádoucí útlum nebo zpoždění známé u starších motorů a nabízí hladký, reaktivní a silný tah v celém rozsahu otáček.