Variabel ventiltiming, eller variabel timingfordeling, er en teknologi, der gør det muligt at optimere parametrene for en fire-takts forbrændingsmotor, og derved øge dens ydeevne og reducere brændstofforbruget.

Med variabel ventiltiming er det muligt at styre løft, ventilåbningsmoment eller ventilåbningstid, eller en kombination af de nævnte parametre, uafhængigt af krumtapaksel-positionen. Men ventilens kontrol afhænger af omdrejninger, motorbelastning og andre faktorer.

Hvordan fungerer variabel ventiltiming?

Med en standardfordeling er timingen givet af dens geometri, og ventilernes bevægelse er tæt forbundet med krumtapakslens position. Åbning og lukning af ventilerne er således uforanderlige og afhængig af stemplets bevægelse.

Men tidspunktet for åbning og lukning af ventilerne påvirker kvaliteten af ​​påfyldningen af ​​cylindrene betydeligt afhængigt af motorhastigheden. Med variabel timing ændres knastakselindstillingen således afhængigt af motorhastighed og belastning.

Powiązany artykuł - 

Motorstempler: Hvordan fungerer de?

Ved tomgang og høje omdrejninger er indsugningsknastakslen indstillet til at lukke indsugningsventilen lidt senere end normalt, hvilket hjælper motoren til at køre jævnt i tomgang og udnytte kraften godt ved høje motoromdrejninger.

Ved lav og mellem hastighed er knastakslen indstillet til at lukke indsugningsventilen lidt tidligere end normalt, hvilket resulterer i større fyldning af cylindrene og forbedret momentflow.

Effekt for justering af ventiltiming

1. Forsinket lukning af indsugningsventilen

Hvis indsugningsventilen forbliver åben lidt længere end normalt, skubber stemplet luft ud af cylinderen og tilbage i indsugningsmanifolden under kompressionsslaget. Luften, der skubbes ud, fylder indsugningsrøret med højere tryk, og under de efterfølgende slag suger den denne luft tilbage i forbrændingskammeret.

Forsinket ventillukning reducerer sugepumpetab med 40 % under belastning og reducerer nitrogenoxidemissioner med 24 %. Kulbrinte-emissionerne forbliver uændrede.

2. For tidlig lukning af sugeventilen

En anden måde at reducere pumpetabene forbundet med lav motorhastighed på er at skabe et højt vakuum ved at lukke indsugningsventilen tidligere end normalt. Dette indebærer at lukke indsugningsventilen halvvejs gennem indsugningsslaget.

Ved lave hastigheder og belastninger er motorens brændstof- og luftbehov lavt, og det nødvendige arbejde for at fylde cylinderen er relativt højt, så for tidlig lukning af indsugningsventilen reducerer pumpetabene betydeligt. For tidlig lukning af indsugningsventiler reducerer pumpetabet med 40 % og brændstofforbruget med 7 %. Udledningen af ​​lattergas reduceres også med 24 %.

3. For tidlig åbning af indsugningsventilen

En anden måde at reducere emissionerne på er at åbne indsugningsventilen for tidligt. Ved at åbne indsugningsventilen tidligere end normalt, presses nogle forbrændte udstødningsgasser ud af cylinderen gennem indsugningsventilen.

Powiązany artykuł - 

Motorventil: Hvad er dens funktion?

I indsugningsmanifolden afkøles disse udstødningsgasser af den omgivende luft og suges tilbage i cylinderrummet ved næste slag, hvilket er med til at regulere cylindertemperaturen og nitrogenoxidemissionerne.

4. Tidlig/sen lukning af udstødningsventiler

Ved hjælp af udstødningsventilen kan vi også reducere emissionerne. Når udstødningsventilen åbner, skubber stemplet udstødningsgasserne udad fra cylinderen ind i udstødningsmanifolden. Vi kan kontrollere, hvor meget udstødningsgas der er tilbage i cylinderen ved at manipulere udstødningsventilens timing.

Hvis udstødningsventilen er åben længere end normalt, tømmes cylinderen mere og dermed klar til at blive fyldt med mere brændstof og luft under indsugningsslaget, så motoren kan lave mere kraft. Hvis udstødningsventilen lukkes lidt tidligere, forbliver der flere udstødningsgasser i cylinderen, hvilket reducerer dannelsen af ​​emissioner.

Fordele ved variabel ventiltiming

Teknologi med variabel ventiltiming bruges til at forbedre cylinderhovedudskiftningen i en frem- og tilbagegående forbrændingsmotor, hvilket resulterer i en højere effekt, lavere brændstofforbrug, lavere emissioner og højt drejningsmoment på tværs af en lang række motorhastigheder.

Variabel ventiltiming bruges hovedsageligt i gnisttændingsmotorer. Dette skyldes, at disse motorer arbejder i et bredere omdrejningstal, hvorfor brugen af ​​variabel ventiltimingsteknologi er mere effektiv og logisk. Den grundlæggende ulempe ved benzinmotorer er gasregulering, hvilket forårsager et fald i deres effektivitet ved lave belastninger.

Powiązany artykuł - 

Gasspjæld: Sådan fungerer den og dens mulige funktionsfejl

Takket være den variable timing af ventilerne er det muligt at reducere eller helt fjerne gasventilen, hvilket reducerer de pneumatiske modstandspumpende tab i indsugningsmanifolden og dermed øger motorens påfyldningseffektivitet, især ved lave belastninger.

Ud over benzinmotorer begynder variabel timing-teknologi også at blive anvendt på dieselmotorer, hovedsageligt på grund af de stadigt skærpede emissionsstandarder. Den første dieselmotor til personbiler med variabel ventiltid blev udviklet af Mitsubishi i 2010.

Brugen af ​​variabel ventiltiming kan medføre

• 10-30% reduktion i brændstofforbrug
• 10-15% stigning i effektiv effekt og drejningsmoment
• 20-25% reduktion i udstødningsemissionsproduktionen

Variabel ventiltiming design

Forskellige producenter bruger forskellige teknologier til at implementere variabel ventiltiming. Strukturelt kan variabel ventiltiming opnås, for eksempel på følgende måder:

• mekanisk styret knastaksel
• hydrauliske knastakselbevægelser
• hydraulisk ventilstyring
• elektromagnetisk styrede ventiler

Betegnelse for motorer udstyret med variabel ventiltid:

Udover forskellige teknologier bruger bilfirmaer også forskellige betegnelser for deres motorer, som er udstyret med variabel timing. Her er nogle eksempler:

AVCS (Subaru)

AVLS (Subaru)

CVTCS (Nissan, Infiniti)

CVVT (Alfa Romeo, Citroën, Hyundai, Kia, Peugeot, Renault, Volvo)

DCVCP (General Motors)

MIVEC (Mitsubishi)

MultiAir (Fiat)

N-VCT (Nissan)

S-VT (Mazda)

Ti-VCT (Ford)

VANOS (BMW)

VarioCam (Porsche)

VCT (Ford)

VTEC, i-VTEC (Honda)

VVL (Nissan)

Valvelift (Audi)

VVEL (Nissan)

VVT (Chrysler, General Motors, Suzuki, Volkswagen Group)

VVT-i, VVTL-i (Toyota, Lexus)

VTVT (Hyundai, Kia)

En kort video demonstration af, hvordan variabel VVT ventiltiming fungerer: