Як системи VVT покращують ефективність і потужність двигуна

Сучасні двигуни вважаються інженерним дивом, яке робить більше з меншим витратами. Однією з технологій, що зробила це можливим, є змінне керування фазами газорозподілу, або VVT. Розумна система здатна змінювати характер двигуна в реальному часі, щоб він був економним у повсякденному використанні й міг надавати потужність за потреби. Ми розглянемо, як VVT досягає цієї чудової подвійності.

Що таке змінне керування фазами газорозподілу і як воно працює

Двигун по суті є насосом, який перекачує повітря. Він має впускання повітря та палива і випускання вихлопних газів. Цей процес дихання контролюється клапанами в головці блоку циліндрів, які виступають у ролі затворів. Моменти їхнього відкриття та закриття є вирішальними.

У стандартних двигунах ці події клапанів визначені заздалегідь. Розподільний вал фіксує їх і не може бути змінений. Це компроміс – конструкція, ефективна на високих обертах двигуна, неефективна на низьких обертах, і навпаки.

Змінні фази газорозподілу усувають цей компроміс. Система динамічно регулює взаємозв'язок між колінчастим і розподільним валами за допомогою складного гідравлічного або електронного приводу. Простіше кажучи, вона може або прискорювати, або уповільнювати відкриття та закриття клапанів, коли двигун рухається. Це дозволяє комп'ютеру двигуна постійно регулювати роботу клапанів відповідно до умов руху в даний момент, щоб двигун завжди працював максимально ефективно.

Переваги економії палива VVT у щоденному водіння

Більшість водіїв відчувають найбільший ефект від підвищення ефективності споживання пального, особливо в міському русі з частими зупинками. VVT відіграє значну роль у багатьох аспектах.

VVT здатна максимізувати перекриття клапанів на низьких обертах двигуна, наприклад, на холостому ходу або при помірному прискоренні. Це короткий проміжок часу, коли впускні та випускні клапани відкриті одночасно. Шляхом дуже точного регулювання цього перекриття двигун може мінімізувати насосні втрати — енергію, яка витрачається на втягування повітря в циліндр. Це дозволяє двигуну працювати менш інтенсивно, безпосередньо економлячи паливо.

Крім того, оптимізований момент відкриття клапанів забезпечує високу стабільність згоряння на низьких обертах. Це дає інженерам змогу застосовувати більш агресивні методи, такі як робота на біднішій суміші повітря та палива при невеликих навантаженнях, що додатково оптимізує споживання палива. VVT забезпечує ретельний контроль процесу згоряння, забезпечуючи те, що двигун вбирає лише стільки повітря, скільки потрібно в певний момент, що призводить до мінімальних втрат повітря та максимальної ефективності використання палива.

Покращення продуктивності: як VVT оптимізує потужність у всьому діапазоні обертів

Хоча ця технологія економічна на низьких швидкостях, VVT дійсно дозволяє двигуну реалізувати свій потенціал тоді, коли він потрібен. Вона вирішує традиційну проблему продуктивності — як отримати високий крутний момент на високих обертах і велику потужність при тих же обертах від одного двигуна.

На високих обертах двигун повинен глибоко і швидко «вдихати». У цьому випадку VVT може регулювати час відкриття та закриття впускних клапанів. Це дозволяє збільшити кількість повітря та палива, що надходить у циліндри на високих обертах, що називають об'ємним ККД. Результатом є значне зростання потужності на високих обертах, що дозволяє двигуну легше розкручуватися й генерувати більше потужності.

З іншого боку, щоб отримати високу потужність на низьких і середніх обертах, система використовує регулювання фаз газорозподілу для максимізації крутного моменту. Це також покращує закручення суміші повітря з паливом, регулюючи момент відкриття й закриття клапанів для зниження обертів двигуна та забезпечення більш повного згоряння в момент, коли водій відпускає педаль акселератора. Це усуває характерну «мёртву зону» або затримку, властиву старим двигунам, забезпечуючи плавне, чутливе та потужне прискорення в усьому діапазоні обертів.