Πώς τα συστήματα VVT βελτιώνουν την απόδοση και την ισχύ του κινητήρα

Οι σημερινοί κινητήρες θεωρούνται μια μηχανική επιτυχία, η οποία επιτυγχάνει περισσότερα με λιγότερα. Μία από τις τεχνολογίες που έχουν καταστήσει αυτό δυνατό είναι η Μεταβλητή Χρονοδιακόπτηση Βαλβίδων, ή VVT. Το έξυπνο σύστημα μπορεί να αλλάζει την προσωπικότητα του κινητήρα σε πραγματικό χρόνο, ώστε να είναι οικονομικός στην καθημερινή χρήση και να παρέχει ισχύ όταν χρειάζεται. Θα δούμε πώς το VVT καταφέρνει να επιτύχει αυτήν την εξαιρετική διττότητα.

Τι είναι η Μεταβλητή Χρονοδιακόπτηση Βαλβίδων και πώς λειτουργεί

Ένας κινητήρας είναι ουσιαστικά μια αντλία που αντλεί αέρα. Έχει εισαγωγή αέρα και καυσίμου και εξαγωγή καυσαερίων. Αυτή η διαδικασία αναπνοής ελέγχεται από τις βαλβίδες στο κεφαλή του κυλίνδρου, οι οποίες λειτουργούν ως πύλες. Τα σημεία έναρξης και λήξης τους είναι καθοριστικά.

Σε συμβατικούς κινητήρες, αυτά τα γεγονότα των βαλβίδων είναι προκαθορισμένα. Ο εκκεντροφόρος άξονας τα καθορίζει και δεν μπορεί να αλλαχθεί. Πρόκειται για ένα συμβιβασμό - μια σχεδίαση που είναι αποδοτική σε υψηλές στροφές κινητήρα είναι αναποτελεσματική σε χαμηλές στροφές, και το αντίθετο.

Η Μεταβλητή Χρονοδιακόπτηση Βαλβίδων καταργεί αυτόν τον συμβιβασμό. Το σύστημα είναι δυναμικά ρυθμιζόμενο ως προς τη σχέση μεταξύ του στροφαλοφόρου και του εκκεντροφόρου άξονα, χρησιμοποιώντας έναν περίπλοκο υδραυλικό ή ηλεκτρονικό ενεργοποιητή. Απλούστερα, μπορεί να επιταχύνει ή να επιβραδύνει το άνοιγμα και το κλείσιμο των βαλβίδων ενώ ο κινητήρας βρίσκεται σε λειτουργία. Αυτό επιτρέπει στον υπολογιστή του κινητήρα να προσαρμόζει συνεχώς τη λειτουργία των βαλβίδων ώστε να ταιριάζει με τις συνθήκες οδήγησης εκείνη τη στιγμή, έτσι ώστε ο κινητήρας να «αναπνέει» πάντα με τη μέγιστη δυνατή απόδοση.

Πλεονέκτημα Οικονομίας Καυσίμου από τη VVT στην Καθημερινή Οδήγηση

Οι περισσότεροι οδηγοί αισθάνονται το μεγαλύτερο αποτέλεσμα στην αυξημένη απόδοση της κατανάλωσης καυσίμου, ειδικά στην αστική κυκλοφορία με σταματήματα και ξεκινήματα. Η VVT διαδραματίζει σημαντικό ρόλο με πολλούς τρόπους.

Το VVT έχει τη δυνατότητα να μεγιστοποιήσει την επικάλυψη των βαλβίδων σε χαμηλές στροφές του κινητήρα, όπως όταν είναι σε λειτουργία αδρανείας ή όταν η επιτάχυνση είναι ήπια. Πρόκειται για τη σύντομη διάρκεια κατά την οποία οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι ανοιχτές. Μέσω πολύ ακριβούς ρύθμισης αυτής της επικάλυψης, ο κινητήρας μπορεί να ελαχιστοποιήσει τις απώλειες αντλίας, δηλαδή την ενέργεια που χάνεται κατά την εισαγωγή αέρα στον κύλινδρο. Αυτό επιτρέπει στον κινητήρα να λειτουργεί με μικρότερη προσπάθεια, εξοικονομώντας άμεσα καύσιμο.

Επιπλέον, η βελτιστοποιημένη χρονολόγηση των βαλβίδων ενισχύει την υψηλή σταθερότητα της καύσης σε χαμηλές στροφές (RPM). Αυτό επιτρέπει στους μηχανικούς να εφαρμόσουν πιο δραστικές μεθόδους, όπως τη λειτουργία με πιο αδύναμο μείγμα αέρα-καυσίμου κατά τη διάρκεια ελαφριών φορτίων, κάτι που θα βελτιώσει ακόμη περισσότερο την κατανάλωση καυσίμου. Το VVT παρέχει επιμελή έλεγχο της διαδικασίας καύσης, διασφαλίζοντας ότι ο κινητήρας αναρροφά μόνο την απαιτούμενη ποσότητα αέρα κάθε φορά, με αποτέλεσμα την ελαχιστοποίηση του σπατάλης αέρα και τη μεγιστοποίηση της απόδοσης του καυσίμου.

Κέρδη Απόδοσης: Πώς το VVT Βελτιστοποιεί την Ισχύ σε Όλο το Εύρος Στροφών

Αν και είναι οικονομικό σε χαμηλές ταχύτητες, το VVT πράγματι βοηθά τη μηχανή να αποδώσει τις δυνατότητές της όταν το χρειάζεστε. Αντιμετωπίζει ένα παραδοσιακό δίλημμα απόδοσης, δηλαδή πώς να έχει κινητήρας ροπή στις υψηλές στροφές και ιπποδύναμη σε υψηλές RPM με την ίδια μηχανή.

Η μηχανή πρέπει να παίρνει βαθιές και γρήγορες αναπνοές σε υψηλές στροφές. Σε αυτή την περίπτωση, το VVT μπορεί να ρυθμίσει το χρόνο ανοίγματος και κλεισίματος των εισαγωγικών βαλβίδων. Αυτό επιτρέπει την εισαγωγή μεγαλύτερης ποσότητας αέρα και καυσίμου στους κυλίνδρους σε υψηλές στροφές, γεγονός που ονομάζεται όγκος απόδοσης. Το αποτέλεσμα είναι μια σημαντική αύξηση της ιπποδύναμης στις υψηλές στροφές, η οποία επιτρέπει στη μηχανή να ανεβαίνει ευκολότερα στις στροφές και να παράγει περισσότερη ισχύ.

Από την άλλη πλευρά, για να επιτευχθεί υψηλή απόκριση στο χαμηλό και μεσαίο εύρος στροφών, το σύστημα χρησιμοποιεί το χρονισμό για να μεγιστοποιήσει τη ροπή. Βελτιώνει επίσης τη διατάραξη του μείγματος αέρα-καυσίμου, χρονοδιαγραμματίζοντας τις φάσεις των βαλβίδων ώστε να μειωθούν οι στροφές και να εξασφαλιστεί πληρέστερη καύση τη στιγμή που ο οδηγός αφήνει το γκάζι. Αυτό εξαλείφει το ανεπιθύμητο «νεκρό σημείο» ή καθυστέρηση που παρατηρείται σε παλαιότερες μηχανές, προσφέροντας ομαλή, ανταποκριτική και δυνατή επιτάχυνση σε όλο το εύρος στροφών.