AVCS (Active Valve Control System)

Το Active Valve Control System, γνωστό με το ακρωνύμιο AVCS, είναι η εμπορική ονομασία που χρησιμοποιεί η Subaru για την τεχνολογία μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης αναπνέουν μέσω βαλβίδων που ανοιγοκλείνουν από έναν περιστρεφόμενο εκκεντροφόρο άξονα, και η ακριβής στιγμή κατά την οποία ανοίγουν αυτές οι βαλβίδες σε σχέση με τη θέση του εμβόλου καθορίζει πόσο αποτελεσματικά γεμίζουν και αδειάζουν οι κύλινδροι. Με σταθερό χρονισμό, ο μηχανικός υποχρεώνεται να επιλέξει έναν και μοναδικό συμβιβασμό που λειτουργεί ικανοποιητικά σε όλο το εύρος στροφών, χωρίς όμως να είναι ιδανικός πουθενά. Το AVCS υπάρχει ακριβώς για να εξαλείψει αυτόν τον συμβιβασμό, μεταβάλλοντας διαρκώς τον χρονισμό των βαλβίδων ανάλογα με τις στροφές και το φορτίο, ώστε ο ίδιος κινητήρας να συμπεριφέρεται σαν να ήταν ρυθμισμένος με πολλούς διαφορετικούς τρόπους ταυτόχρονα.

Μηχανικά, το AVCS λειτουργεί περιστρέφοντας τον εκκεντροφόρο κατά λίγες μοίρες σε σχέση με την αλυσίδα ή τον ιμάντα χρονισμού που τον κινεί. Ένας ενεργοποιητής τύπου πτερυγίου, τοποθετημένος στο άκρο του εκκεντροφόρου και τροφοδοτούμενος με λάδι κινητήρα υπό πίεση, προπορεύει ή καθυστερεί τον εκκεντροφόρο σύμφωνα με τις εντολές της μονάδας ελέγχου κινητήρα. Η ECU διαβάζει στοιχεία όπως τη θέση του στροφαλοφόρου και του εκκεντροφόρου, το άνοιγμα της πεταλούδας και τις στροφές, και στη συνέχεια κατευθύνει το λάδι προς τη μία πλευρά των πτερυγίων μέσω μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας ελέγχου λαδιού. Στους οριζόντια αντικείμενους κινητήρες boxer της Subaru, το AVCS μπορεί να επενεργεί μόνο στους εκκεντροφόρους εισαγωγής ή, στην εκδοχή dual AVCS, τόσο στους εκκεντροφόρους εισαγωγής όσο και εξαγωγής, ελέγχοντας έτσι και την αλληλεπικάλυψη των βαλβίδων.

Τα οφέλη γίνονται αισθητά σε ολόκληρο το εύρος λειτουργίας. Στις χαμηλές στροφές το σύστημα μπορεί να μειώσει την αλληλεπικάλυψη των βαλβίδων για σταθερό ρελαντί και άμεση, δυνατή ροπή, ενώ στις υψηλότερες στροφές προπορεύει τον χρονισμό ώστε οι κύλινδροι να συνεχίζουν να γεμίζουν αποτελεσματικά για τη μέγιστη ισχύ. Η καλύτερα ελεγχόμενη αλληλεπικάλυψη επιτρέπει επίσης να παραμένει καυσαέριο στον κύλινδρο όταν αυτό κρίνεται σκόπιμο, μια εσωτερική μορφή ανακυκλοφορίας καυσαερίων που μειώνει τις θερμοκρασίες καύσης και περιορίζει τα οξείδια του αζώτου, ενώ η πληρέστερη καύση μειώνει τους άκαυστους υδρογονάνθρακες. Το συνολικό αποτέλεσμα είναι ευρύτερη και πιο επίπεδη καμπύλη ροπής, χαμηλότερη κατανάλωση και λιγότεροι ρύποι, χωρίς θυσία στις επιδόσεις των υψηλών στροφών.

Το AVCS είναι το αντίστοιχο της Subaru μιας ολόκληρης οικογένειας συστημάτων άλλων κατασκευαστών: του VVT-i της Toyota, του VTEC της Honda, του VANOS της BMW και του γενικότερου βιομηχανικού όρου μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων. Η βασική αρχή είναι κοινή, αν και οι υλοποιήσεις διαφέρουν ως προς το αν μεταβάλλουν μόνο τον χρονισμό, την ανύψωση των βαλβίδων ή και τα δύο. Η Subaru παρουσίασε το AVCS στα τέλη της δεκαετίας του 1990 και το επέκτεινε σταδιακά από τον έλεγχο μόνο της εισαγωγής στον έλεγχο και των δύο εκκεντροφόρων, καθώς οι απαιτήσεις για ρύπους και απόδοση γίνονταν αυστηρότερες.

Στην πράξη, η αξιοπιστία του AVCS εξαρτάται καθοριστικά από καθαρό λάδι στη σωστή στάθμη, καθώς οι ενεργοποιητές και οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες βασίζονται στην πίεση του λαδιού και σε ανεμπόδιστους αγωγούς. Η μούργα, μια καθυστερημένη αλλαγή λαδιού ή μια βαλβίδα ελέγχου λαδιού που έχει αρχίσει να αστοχεί μπορούν να προκαλέσουν ανώμαλο ρελαντί, άναμμα της ενδεικτικής λυχνίας βλάβης ή έναν χαρακτηριστικό κρότο κατά την εκκίνηση από έναν άδειο ενεργοποιητή. Το σύστημα αποτελεί εξέλιξη του βασικού μηχανισμού βαλβίδων και όχι αντικατάστασή του, και συνεργάζεται με τον εκκεντροφόρο, τον μηχανισμό χρονισμού και τη διαχείριση του κινητήρα για να αποδώσει τα αποτελέσματά του.