Променливо газоразпределение (VVT)

Променливото газоразпределение, обикновено съкратявано VVT, е технология, която позволява на двигателя да променя кога се отварят и затварят клапаните му спрямо положението на буталата, вместо това време да е фиксирано за всички условия. Тъй като идеалният момент за отваряне и затваряне на впускателните и изпускателните клапани се различава силно между празния ход, движението с постоянна скорост и работата при високи обороти, един фиксиран компромис неизбежно оставя представянето, икономичността или емисиите недостатъчни в някоя част от диапазона. VVT решава това, като регулира фазите динамично с промяната на условията.

Най-разпространеното изпълнение действа върху разпределителния вал чрез устройство, наречено фазорегулатор, монтирано на края на вала. Управляван от системата за управление на двигателя, фазорегулаторът използва налягане на маслото, насочвано от соленоиден клапан, за да завърти разпределителния вал с няколко градуса напред или назад спрямо задвижването от коляновия вал. Изпреварването или закъсняването на вала по този начин измества цялото събитие на отваряне на клапаните по-рано или по-късно. При двигатели с отделни впускателен и изпускателен разпределителен вал всеки от тях често може да се фазира независимо, което дава на блока за управление фин контрол върху решаващия период на припокриване на клапаните, когато впускателните и изпускателните клапани са отворени едновременно.

Стойността на този контрол е, че оптимизира едновременно няколко конкуриращи се цели в целия оборотен диапазон. При ниски обороти подходящите фази подобряват стабилността и плавността на празния ход; в средния диапазон максимизират въртящия момент и гъвкавостта; при високи обороти благоприятстват пиковата мощност, като държат клапаните отворени по-дълго, за да напълнят и изпразнят цилиндрите; и през цялото време добре управляваното припокриване може да подобри разхода на гориво и да намали емисиите, понякога чрез вътрешна рециркулация на контролирано количество отработени газове. Така един двигател може да е управляем в града, икономичен на път и енергичен под натиск — поведение, невъзможно при фиксирани фази.

По-усъвършенстваните системи отиват отвъд простото фазиране на разпределителния вал и променят също повдигането на клапаните или самия профил на гърбицата. Прочутата VTEC на Honda например превключва между отделни гърбици, за да придаде драматично различно действие на клапаните при високи обороти, докато системи като Valvetronic на BMW променят повдигането плавно, за да управляват натоварването на двигателя без класическа дросела, намалявайки помпажните загуби. Тези подходи съчетават промените във фазите с промени в това колко и колко дълго се отварят клапаните, извличайки още по-големи печалби в ефективност и отдаваност.

Технологията е толкова полезна, че стана почти повсеместна, а производителите я предлагат под множество търговски имена — VVT-i на Toyota, VTEC и i-VTEC на Honda, VANOS на BMW и много други — които всички описват варианти на една и съща основна идея. Разчитането на налягането и състоянието на маслото прави VVT системите чувствителни към качеството и нивото на маслото, а износените фазорегулатори и блокиралите соленоиди са известни повреди при двигатели с голям пробег. Изградено директно върху основния клапан и разпределителен вал и често съчетавано с многоклапанни конструкции и схеми с два горни разпределителни вала, променливото газоразпределение е едно от най-влиятелните усъвършенствания в развитието на съвременния двигател с вътрешно горене.