Πόσα ξέρεις τελικά για τα συστήματα μεταβλητού χρονισμού των βαλβίδων;

Ο χρονισμός του κινητήρα είναι η συγχρονισμένη κίνηση των δύο ομάδων, που τον αποτελούν . Ο κινητήρας χωρίζεται σε δύο βασικές «ομάδες» άμεσα συνδεδεμένων εξαρτημάτων, με την πρώτη ομάδα να αποτελείται από το στρομφαλοφόρο άξονα και τα έμβολα, ενώ τη δεύτερη από τους εκκεντροφόρους και τις βαλβίδες. Όπως είναι λογικό, τα εξαρτήματα της κάθε ομάδας είναι άμεσα συγχρονισμένα. Το μυστικό όμως για την ομαλή λειτουργία του κινητήρα είναι να κινούνται συγχρονισμένα και οι δύο αυτές ομάδες. Αυτός είναι ο λεγόμενος  χρονισμός του κινητήρα και είτε με τον έναν ιμάντα, είτε με μία καδένα πετυχαίνουμε την αρμονική κίνηση των μηχανικών μερών.

Γιατί είναι απαραίτητος ο μεταβλητός χρονισμός;

Όπως ίσως ήδη γνωρίζετε, οι βαλβίδες εισαγωγής είναι υπεύθυνες για την είσοδο του αέρα στον θάλαμο καύσεις και οι βαλβίδες εξαγωγής για την έξοδο των καυσαερίων. Όσο οι στροφές του κινητήρα βρίσκονται σε χαμηλά επίπεδα, ο χρόνος που οι βαλβίδες παραμένουν ανοιχτές επαρκεί για τη σωστή πλήρωση – εκκένωση του θαλάμου καύσης. Είναι εύκολα αντιληπτό, όμως ότι καθώς οι σ.α.λ. αυξάνονται, αυτός ο χρόνος μειώνεται με αποτέλεσμα να μην επιτυγχάνεται αποδοτική καύση στον μέγιστο βαθμό. Αντίθετα αν η κίνηση των βαλβίδων ρυθμιστεί με τέτοιο τρόπο, ώστε ο κινητήρας να λειτουργεί αποδοτικά στις υψηλές στροφές, θα υπάρχει πρόβλημα στις χαμηλές στροφές λειτουργίας. Η λύση σε αυτό το πρόβλημα ονομάζεται μεταβλητός χρονισμός των βαλβίδων και κατά καιρούς οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν δημιουργήσει μηχανισμούς που λύνουν το συγκεκριμένο πρόβλημα με διαφορετικό τρόπο.

Έφτασε η στιγμή να αποκαλύψουμε τον τρόπο λειτουργίας των δημοφιλέστερων συστημάτων μεταβλητού χρονισμού των βαλβίδων.

VTEC: O «βασιλιάς» του μεταβλητού χρονισμού! Η τεχνολογία VTEC έχει γίνει σήμα κατατεθέν της Honda και παρόλο που δεν ήταν το πρώτο σύστημα μεταβλητού χρονισμού στον χώρο της αυτοκίνησης, όπως πολλοί ισχυρίζονται, είναι αναμφισβήτητα το δημοφιλέστερο.

Πώς λειτουργεί όμως;  

 Φανταστείτε έναν εκκεντροφόρο εισαγωγής με δύο έκκεντρα που καθορίζουν την κίνηση των βαλβίδων. Ανάμεσα σε αυτά τα δύο έκκεντρα, υπάρχει ένα τρίτο μεγαλύτερο, το οποίο είναι ικανό να βυθίσει περισσότερο και μεγαλύτερο χρόνο τις βαλβίδες. Όσο οι σ.α.λ. είναι σε χαμηλά επίπεδα, το μεσαίο έκκεντρο γυρίζει στον αέρα χωρίς να επηρεάζει την κίνηση των βαλβίδων. Την στιγμή που ο κινητήρας θα περάσει ένα όριο στροφών λειτουργίας, ένας πείρος επεμβαίνει με τη βοήθεια υδραυλικού μηχανισμού, βάζοντας στο «παιχνίδι» το μεσαίο έκκεντρο. Με αυτόν τον τρόπο, τα δύο μικρά έκκεντρα γυρνούν στον αέρα και η κίνηση των βαλβίδων ελέγχεται πλέον από το μεγάλο έκκεντρο. Από την δεκαετία του `80 που εμφανίστηκε η τεχνολογία VTEC μέχρι σήμερα να μην μεταβάλλεται μόνο η διάρκεια και το βύθισμα. Ο μεταβλητός χρονισμός περιλαμβάνει συνεχώς μεταβαλλόμενο χρονικό σημείο ανοίγματος των βαλβίδων εισαγωγής. Κάτι τέτοιο επιτυγχάνεται με αλλαγή θέσης του εκκεντροφόρου σε σχέση με το γρανάζι του.

Τα σημαντικότερα συστήματα μεταβλητού χρονισμού

 Μπορεί ο μεταβλητός χρονισμός να έγινε δημοφιλής μέσα από τη Honda, αλλά σήμερα τον συναντάμε ακόμα και σε μικρά αυτοκίνητα πόλης. Συνεπώς θα ήταν άδικο να μην αναφερθούμε και σε άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες, παρουσιάζονται τις δικές τους διατάξεις, ώστε να μεταβάλλεται η κίνηση των βαλβίδων. Ας δούμε μερικές από αυτές:

-VVTi από την Toyota: Το συγκεκριμένο σύστημα λειτουργεί υδραυλικά και έχει την ικανότητα να μεταβάλλει συνεχώς την χρονική στιγμή ανοίγματος των βαλβίδων εισαγωγής, ανάλογα με τις στροφές και το φορτίο του κινητήρα. Η εξελιγμένη του μορφή , πέρα από την ικανότητα που προαναφέραμε, επεμβαίνει τόσο στη διάρκεια ανοίγματος των βαλβίδων εισαγωγής – εξαγωγής, όσο και στην βύθιση. ΄Αλλωστε δεν είναι τυχαία ένα από τα πιο προηγμένα συστήματα αυτής της κατηγορίας. Έπειτα από μακροχρόνια εξέλιξη, φτάσαμε στην τεχνολογία Valvematic, όπου η βύθιση μεταβάλλεται συνεχώς μέσω ενός πολύπλοκου μηχανισμού που φέρει έναν επιπλέον άξονα ανάμεσα στους εκκεντροφόρους εισαγωγής – εξαγωγής.

-Vanos από την BMW: Πρόκειται για έναν υδραυλικό μηχανισμό παρόμοιο με το VVTi, που επηρεάζει την κίνηση του εκκεντροφόρου εισαγωγής. Στην περίπτωση που αντίστοιχος μηχανισμός υπάρχει και για τον εκκεντροφόρο εξαγωγής μιλάμε πλέον για το διπλό Vanos. Στα σύγχρονα μοντέλα της, η βαυαρική Valvetronic, όπου το βύθισμα και η διάρκεια μεταβάλλονται συνεχώς.