Variabel ventiltiming (VVT)

Variabel ventiltiming, vanligvis forkortet VVT, er en teknologi som lar en motor endre når ventilene åpner og lukker i forhold til stempelposisjonen, i stedet for å ha denne timingen fast for alle forhold. Fordi det ideelle tidspunktet for å åpne og lukke innsugs- og eksosventilene varierer sterkt mellom tomgang, marsjfart og drift ved høyt turtall, vil et fast kompromiss uunngåelig svekke enten ytelse, økonomi eller utslipp i en del av området. VVT løser dette ved å justere timingen dynamisk etter hvert som forholdene endrer seg.

Den vanligste utførelsen virker på kamakselen gjennom en innretning kalt en kamfaser, montert på enden av kamakselen. Styrt av motorstyringen bruker faseren oljetrykk, dirigert av en solenoidventil, til å rotere kamakselen noen få grader fram eller tilbake i forhold til veivakseldriften. Ved å fremskynde eller forsinke kammen på denne måten forskyves hele ventilåpningshendelsen tidligere eller senere. På motorer med atskilte innsugs- og eksoskamaksler kan ofte hver fases uavhengig, noe som gir styreenheten fin kontroll over den avgjørende perioden med ventiloverlapp, der innsugs- og eksosventilene er åpne samtidig.

Verdien av denne kontrollen er at den optimerer flere konkurrerende mål samtidig over hele turtallsområdet. Ved lavt turtall bedrer passende timing tomgangsstabilitet og jevn gange; i mellomområdet maksimerer den dreiemoment og fleksibilitet; ved høyt turtall favoriserer den toppeffekt ved å holde ventilene åpne lenger for å fylle og tømme sylindrene; og gjennom hele området kan godt styrt overlapp bedre forbruket og redusere utslipp, iblant ved å resirkulere en kontrollert mengde eksos internt. En og samme motor kan derfor føles smidig i byen, økonomisk i marsjfart og energisk når den presses — egenskaper som er umulige med fast timing.

Mer avanserte systemer går lenger enn bare å fase kamakselen og varierer også ventilløftet eller selve kamprofilen. Hondas kjente VTEC veksler for eksempel mellom atskilte kamtopper for å gi en dramatisk annerledes ventilvirkning ved høyt turtall, mens systemer som BMWs Valvetronic varierer løftet trinnløst for å styre motorlasten uten et vanlig spjeld, og dermed reduserer pumpetap. Disse løsningene kombinerer endringer i timing med endringer i hvor langt og hvor lenge ventilene åpner, og henter ut enda større gevinster i virkningsgrad og effekt.

Teknologien er så gunstig at den har blitt nærmest allestedsnærværende, og produsentene markedsfører den under en mengde merkenavn — Toyotas VVT-i, Hondas VTEC og i-VTEC, BMWs VANOS og mange flere — som alle beskriver varianter av den samme grunnleggende ideen. Avhengigheten av oljetrykk og oljekvalitet gjør at VVT-systemer er følsomme for oljens kvalitet og nivå, og slitte fasere eller solenoidventiler som setter seg fast, er kjente feil på motorer med høy kilometerstand. Bygget direkte på den grunnleggende ventilen og kamakselen, og ofte kombinert med flerventils- og dobbel overliggende kamaksel-løsninger, er variabel ventiltiming en av de mest innflytelsesrike forbedringene i utviklingen av den moderne forbrenningsmotoren.