Változó szelepvezérlés
2007.11.16. 15:25 - Hlács Zoltán
A többszelepes motorok után a következő lépés a változó szelepvezérlés kifejlesztése volt. Nagyobb fordulatszámon a szelepek is egyre gyorsabban nyitnak-zárnak, és egyszerűen nincs elég idő ahhoz, hogy elég levegő jusson a hengerbe, a kipufogógáz pedig kijusson belőle.
Egy teherautó motorja például alacsonyabb fordulatszám-tartományra, egy családi autó motorja a középtartományra, egy sportkocsié pedig a felsőre lenne hangolva. Változó szelepvezérlés alkalmazásával azonban szélesebb tartományban működhet optimálisan a motor. Az előnyök: nagyobb maximális fordulatszám, nagyobb maximális erő, kis fordulatszámon nagyobb nyomaték.
A megoldás a szelepnyitás és zárás időzítésének változtatása a motorfordulatszám függvényében. Változó szelepvezérlés nélkül a motor teljesítménye egy bizonyos fordulatszám-tartományra van optimalizálva, más tartományokban a motor nem a leghatékonyabban működik. Tömegyártásban az Alfa Romeo kezdte alkalmazták ezt a technikát a nyolcvanas évek elején.
Egyes gyártók nemcsak a szelepek nyitásának és zárásának idejét szabályozzák, hanem a szelepnyitás mértékét is. Minél magasabbra emelik a szelepet, annál több levegő jut az égéstérbe.
A Honda a 80-as években mutatta be VTEC motorjait. Működésüket a legegyszerűbben megérteni úgy lehet, ha elképzeljük a vezérműtengelyt, melyen kétféle formájú bütykök mozgatják a szelepeket. Az egyik kb. 4500-as fordulatig működik, majd a motorelektronika átvált a másik formára, mely magasabbra emeli, és hosszabban tartja nyitja a szelepeket.
Ezt a hátrányt küszöbölik ki a folyamatosan változó szelepvezérlésű motorok. Az egyszerűbbek a fordulatszám változásával arányosan folyamatosan kissé elforgatják a vezérműtengelyt, vagyis a szelepek korábban vagy később nyílnak és záródnak. A rendszer hátránya, hogy sem a szelepnyitás időtartamát, sem a magasságát nem változtatja. Ezért egyes gyártók ötvözik a két megoldást, és a folyamatosan változó szelepvezérlést párosítják a VTEC motorokból ismert dupla vezérlőtengely-bütykökkel (Toyota VVTL-i motorok - Celica GT-S).
Ez a rendszer, bár az alacsony fordulatszámon elérhető nyomatékot és a magas fordulatszámon kitaposható teljesítményt is növeli, mégis alapvetően kettős személyiségű motort eredményez. Amíg a második sor bütyök át nem veszi az alap szett szerepét, a motor visszafogott, utasaink a fejüket csóválják, hogy minden összekuporgatott pénzünket erre az érezhetően nem túl különleges autóra költöttük. Amint azonban a motorvezérlő elektronika úgy dönt, elvonási tünetekben szenvedő motorunk megkaphatja előírt oxigénadagját, elszabadul a pokol.
Bármennyire élvezetes az átalakulás, a maximális teljesítmény csak akkor kamatoztatható, ha a fordulatszámmérőről leolvasható érték rettentően magas. Két dolog közül választhatunk tehát: vagy az ideális 5000 és 9000 közötti fordulatszám-tartományban tartjuk a motort, vagy pedig felváltunk. Ezzel leesik a fordulatszám, és autónk máris tuningladák martalékává válik. Belátható, hogy egy ilyen rendszernek közúton akadnak éppen hátulütői. Mi hát az ideális megoldás?
A Rover VVC motorjai
Mindenesetre a motorvezérlő elektronika nemcsak a szelepnyitás és zárás idejét, hanem a nyitás időtartamát is fokozatmentesen szabályozza. Ennek eredményeképpen elmarad a fent leírt brutális átalakulás, a motor folyamatosan ideális szelepbeállításokkal működik. Kis fordulatszámon nő a nyomaték, vezethetőbb az autó, nagy fordulatszámon pedig vágtára készen várakozik a szilaj ménes. A Rover mérnökei azonban még nem dőlhetnek hátra, egy dolgot ugyanis nem terveztek bele láthatóan okos motorjukba: a szelepnyitás magasságát nem változtatja a VVC motor. Emiatt csúcsteljesítményben elmarad a VTEC mögött. Ráadásul a bonyolult szelepvezérlés miatt V6-os és V8-as motorokra alkalmazni nagyon költséges, V12-esekre pedig lehetetlen.
A BMW Valvetronic motorjai
A BMW úgy döntött, a számítógép kezébe adja a szelepek mozgatásának ügyét. A Valvetronic rendszerben a vezérműtengely a szelepeket egy köztes himba segítségével nyomkodja, amelynek a közepe egy excenteren ide-oda mozgatható. A végeredmény: a szelepek hol alig, hol óriásit nyitnak, néha sokáig, néha csak egészen rövid ideig, egyszer hamar kezdik a dolgukat, másszor később. A hengerfej fizikai korlátai között így szinte tökéletesen adagolható a beszívott levegő mennyisége, és igen jól üríthetők a kipufogógázok robbanás után az egéstérből. Mi több, a szívócsőbe nem is kell többé pillangószelep, emiatt pedig nemcsak erősebb, de még takarékosabb is lehet a valvetronicos motor. Mivel a Mini tulajdonosa a BMW, a PSA-konszernnel pedig együttműködésben gyártja a kisebb valvetronicos benzinmotorokat, ezért az új Miniben és a Peugeot egyes modelljeiben is ilyen újfajta motorok dolgoznak.
Kommentek
2010.02.03 02:21:45evosonic
A Honda motorjai 6000/perc-es fordulatnál váltanak.A mechanikus motorok és az elektronikus vezérlésű motorok is.Szokták is modani:"Onnan indul meg.".Nekem is Hondám van!:D
2010.05.06 16:00:33105tc
Előbb volt az Alfa Romeo-nak váltózó szelepvezérlésű motorja mint a Honda-nak
és azokban már 4000-nél vált
nekem meg Alfám van
2011.02.18 16:32:19tédéí
Nekem meg AUTÓM van.
1500nál indul meg,450Nm a nyomaték,6litert fogyaszt.Ja és sz@rok az 3,6,stb év garanciára is.
1.9TDI :-)
2011.03.10 07:01:28nero576
lol tédéí egyetértünk! :))
2011.04.02 14:07:58Brúno
Mercedes-Benz is alkalmaz változó szelepvezérlést, kb. a '90-es évek elejétől. Ennek célja viszont a takarékosság, azáltal, hogy 2500-nál változtatja a vezérműtengely helyzetét(nyomatékosabb), olajnyomás segítségével, aminek a járatát egy elektromágnes nyitja-zárja...
2011.05.04 21:55:25zoscha
gyerekes dolog azon vitatkozni hogy kinek volt hamarabb változó szelepvezérlése, de jó tudni, hogy kb. 90 éve létezik...
2011.07.08 22:47:08TSiga
Ha valaki megnézi a neten, akkor kiderül, hogy változó szelepvezérlést az Alfa Romeo Spiderben jelent meg 1980-ban. Ráadásul Spica injektorokkal. A szelepvezérlés eme rendszerét a 70-es években tervezték. Érdekes módon ez kimaradt a cikkből. Biztos valamelyik rizsrakéta-fanatikus írta...