Premenlivé časovanie ventilov (VVT)

Premenlivé časovanie ventilov, bežne skrátene VVT, je technológia, ktorá umožňuje motoru meniť, kedy sa jeho ventily otvárajú a zatvárajú vzhľadom na polohu piestov, namiesto toho, aby bolo toto časovanie pevné pre všetky podmienky. Keďže ideálny okamih na otvorenie a zatvorenie sacích a výfukových ventilov sa medzi voľnobehom, jazdou ustálenou rýchlosťou a prevádzkou pri vysokých otáčkach výrazne líši, pevný kompromis nevyhnutne ukráti výkon, hospodárnosť alebo emisie v niektorej časti rozsahu. VVT to rieši tým, že časovanie dynamicky prispôsobuje, ako sa podmienky menia.

Najbežnejšie prevedenie pôsobí na vačkový hriadeľ cez zariadenie nazývané vačkový fázovač, osadené na konci vačkového hriadeľa. Fázovač, riadený systémom riadenia motora, používa tlak oleja smerovaný cez elektromagnetický ventil na pootočenie vačkového hriadeľa o niekoľko stupňov dopredu alebo dozadu vzhľadom na pohon kľukového hriadeľa. Predsunutie alebo oneskorenie vačky týmto spôsobom posúva celú udalosť otvorenia ventilov skôr alebo neskôr. Pri motoroch s oddelenými sacími a výfukovými vačkovými hriadeľmi možno každý často fázovať nezávisle, čo dáva riadiacej jednotke jemnú právomoc nad zásadným obdobím prekrytia ventilov, keď sú sacie a výfukové ventily otvorené spoločne.

Hodnotou tohto riadenia je, že naraz optimalizuje viacero protichodných cieľov naprieč otáčkami. Pri nízkych otáčkach vhodné časovanie zlepšuje stabilitu a plynulosť voľnobehu; v strednom pásme maximalizuje krútiaci moment a pružnosť; pri vysokých otáčkach uprednostňuje špičkový výkon tým, že drží ventily otvorené dlhšie, aby naplnili a vyprázdnili valce; a počas celého rozsahu môže dobre riadené prekrytie zlepšiť spotrebu paliva a znížiť emisie, niekedy interným recirkulovaním riadeného množstva výfukových plynov. Jediný motor tak môže pôsobiť ovládateľne v meste, úsporne pri ustálenej jazde a energicky, keď sa naň pritlačí, čo je správanie nemožné pri pevnom časovaní.

Prepracovanejšie systémy idú nad rámec samotného fázovania vačkového hriadeľa a menia aj zdvih ventilov alebo samotný profil vačky. Honda VTEC napríklad prepína medzi oddelenými vačkami, aby pri vysokých otáčkach dala dramaticky odlišné správanie ventilov, zatiaľ čo systémy ako Valvetronic od BMW plynule menia zdvih, aby riadili zaťaženie motora bez bežnej škrtiacej klapky, čím znižujú čerpacie straty. Tieto prístupy spájajú zmeny časovania so zmenami v tom, ako ďaleko a ako dlho sa ventily otvárajú, čím vyťažujú ešte väčšie zisky v účinnosti a výkone.

Táto technológia je natoľko prínosná, že sa stala takmer všadeprítomnou, a výrobcovia ju predávajú pod množstvom značkových názvov, VVT-i od Toyoty, VTEC a i-VTEC od Hondy, VANOS od BMW a mnohé ďalšie, ktoré všetky opisujú varianty rovnakej základnej myšlienky. Závislosť od tlaku a stavu oleja znamená, že systémy VVT sú citlivé na kvalitu a hladinu oleja a opotrebované fázovače alebo zasekávajúce sa elektromagnetické ventily sú známymi poruchami pri motoroch s vyšším nájazdom. Postavené priamo na základnom ventile a vačkovom hriadeli a často spojené s viacventilovými usporiadaniami a usporiadaniami s dvoma vačkovými hriadeľmi v hlave je premenlivé časovanie ventilov jedným z najvplyvnejších zdokonalení vo vývoji moderného spaľovacieho motora.