Variabel ventiltiming (VVT)

Variabel ventiltiming, almindeligvis forkortet VVT, er en teknologi, der lader en motor ændre, hvornår dens ventiler åbner og lukker i forhold til stemplernes position, frem for at have denne timing fastlåst for alle forhold. Da det ideelle tidspunkt at åbne og lukke indsugnings- og udstødningsventilerne på adskiller sig stærkt mellem tomgang, marchfart og drift ved høje omdrejninger, vil et fast kompromis uundgåeligt koste på ydelse, økonomi eller emissioner i en del af området. VVT løser dette ved at justere timingen dynamisk, efterhånden som forholdene ændrer sig.

Den mest udbredte løsning griber ind i knastakslen via en anordning kaldet en knastfaseskifter, monteret for enden af knastakslen. Styret af motorstyringen bruger faseskifteren olietryk, ledt af en magnetventil, til at dreje knastakslen nogle få grader frem eller tilbage i forhold til krumtapakslens træk. At fremskynde eller forsinke knasten på denne måde flytter hele ventilåbningshændelsen tidligere eller senere. På motorer med separate indsugnings- og udstødningsknastaksler kan hver ofte fasejusteres uafhængigt, hvilket giver styringen fin kontrol over den afgørende periode med ventiloverlap, hvor indsugnings- og udstødningsventiler er åbne samtidig.

Værdien af denne kontrol er, at den optimerer flere konkurrerende mål på én gang gennem omdrejningsområdet. Ved lave omdrejninger forbedrer en passende timing tomgangens stabilitet og jævnhed; i mellemregistret maksimerer den drejningsmoment og fleksibilitet; ved høje omdrejninger favoriserer den topeffekt ved at holde ventilerne åbne længere, så cylindrene fyldes og tømmes; og hele vejen igennem kan et velstyret overlap forbedre brændstoføkonomien og reducere emissionerne, undertiden ved internt at recirkulere en kontrolleret mængde udstødning. En enkelt motor kan derfor føles håndterlig i byen, økonomisk på langfart og energisk, når den presses — en opførsel der er umulig med fast timing.

Mere avancerede systemer går ud over blot at fasejustere knastakslen og varierer også ventilløftet eller selve knastprofilen. Hondas berømte VTEC skifter for eksempel mellem separate knastlapper for at give en dramatisk anderledes ventilfunktion ved høje omdrejninger, mens systemer som BMW's Valvetronic varierer løftet trinløst for at styre motorbelastningen uden et konventionelt gasspjæld og dermed mindske pumpetab. Disse fremgangsmåder kombinerer timingændringer med ændringer i, hvor langt og hvor længe ventilerne åbner, og presser endnu større gevinster i virkningsgrad og effekt ud af motoren.

Teknologien er så fordelagtig, at den er blevet nærmest allestedsnærværende, og producenterne markedsfører den under et væld af mærkenavne — Toyotas VVT-i, Hondas VTEC og i-VTEC, BMW's VANOS og mange andre — der alle beskriver varianter af den samme grundidé. Afhængigheden af olietryk og oliens tilstand betyder, at VVT-systemer er følsomme over for oliekvalitet og -niveau, og slidte faseskiftere eller fastsiddende magnetventiler er kendte fejl på motorer med høj kilometerstand. Bygget direkte på den grundlæggende ventil og knastaksel og ofte parret med flerventils- og dobbelt overliggende knastaksel-opbygninger er variabel ventiltiming en af de mest indflydelsesrige forfinelser i udviklingen af den moderne forbrændingsmotor.