Variable ventiltider

Variable ventiltiderellerVVTer et generelt uttrykk for en teknologi innen bilmotorer.VVT gjør det mulig å justere åpningstidene (løftellervarighet,eller begge) for ventilene på innsug- eller eksossiden i en bilmotor mens motoren er i drift.

Stempelmotorerer utstyrt med ventiler for innsug og eksos. disse drives (direkte eller indirekte) av enkamaksel.Kamakselen åpner ventilene (løfter) i en viss tid (varighet) i hver innsug- og eksossyklus. Tidspunktet dette skjer på i syklusen er også svært viktig. Kamakselen drives avveivakselengjennom en gummireim, et kjede eller via tannhjul.

Profilen (posisjon og form på kamakselens knaster) optimiseres for et visst turtall, og dette begrenser vanligvis dreiemomentet på lave turtall eller hestekreftene ved høyere turtall. VVT gjør det mulig å endre kamakselprofilen under drift, noe som dermed øker effektivitet og effekt.

På høye turtall har en motor behov for store mengder luft, men innsugsventilene kan lukke før all luften har fått muligheten til å slippe inn i sylinderen, og dermed begrenses effekten. Samtidig vil det oppstå problemer hvis kamakselen holder ventilene åpne for lenge, særlig på lavere turtall. Dette vil gjøre at uforbrent bensin forlater forbrenningskammeret fordi begge ventiler (både innsug og eksos) er åpne samtidig. Dette fører også til lavere effekt samt økte utslipp.

Press for å senke utslipp og øke drivstofføkonomien tvinger bilprodusenter til å benytte VVT som løsning. De enkleste VVT-systemene (somMazdasS-VT) fremskynder eller forsinker åpningen av innsug- eller eksosventiler. Andre (somHondas VTEC) skifter mellom to sett av kamakselknaster på ulike motorturtall. Andre igjen (somBMWs Valvetronic) kan endre løft og varighet kontinuerlig, også kaltContinous variable valve timing(Kontinuerlig variable ventiltider,CVVT).

Historie

Fiatvar den første bilprodusenten som patenterte et funksjonelt system for variable ventiltider som inkluderte variable løft. Systemet ble utviklet avGiovanni Torazzasent på1960-tallet,og benyttet hydraulisk trykk for å variere ventilenes løft. Dette trykket varierte etter motorens turtall og trykk i innsugsmanifolden.

I september1975patenterteGeneral Motorset system som var tenkt å variere ventilløft. De ønsket å styre innsugsventilene for å senke motorens utslipp, og dette ble gjort ved å minimere løftet ved lave turtall. Det ble problemer med motorens gange ved svært lave ventilløft, og prosjektet ble skrinlagt.

Alfa Romeovar den første produsenten som benyttet et system for variable ventiltider på en produksjonsbil.Alfa Romeo Spiderfra årsmodell1980hadde et mekanisk VVT-system på biler solgt iUSA.Dette systemet ble også brukt iAlfa Romeo Alfettafra1983samt andre modeller.

I1986utvikletNissansin egen form for VVT i sinVG30DE(TT)-motor, i konseptbilenMid-4.Nissanfokuserte på dreiemoment ved lave og middels turtall, fordi motoren ville befinne seg i dette turtallsområdet det aller meste av tiden.NVCS-systemet kan sørge for både en stabil tomgang og høyt dreiemoment ved lave og middels turtall.VG30DE-motoren ble først benyttet i300ZX(Z31) 300ZR i1987,og var dermed den første produksjonsbilen utstyrt med elektronisk styrt VVT-teknologi.

Deretter komHondapå banen i1989med sittVTEC-system. Honda hadde startet produksjonen av et system som lot motoren operere med to vidt forskjellige kamakselprofiler, og eliminerte dermed et stort kompromiss i motorutvikling. Den éne profilen var laget for å styre ventilene ved lave turtall, og leverte en stabil tomgang, lavt bensinforbruk og lave utslipp. Den andre kamprofilen var utviklet for høye turtall, og gav høye ventilløft og lang åpningstid for ventilene. Denne ble satt i drift på høyere turtall for å gi økt effekt. Hondas første VTEC-motor varHonda B16A,som ble levert iIntegra,CRXogCivic.

I1991patenterte forskere vedClemson UniversityiUSAClemson-kamakselen,som var utviklet for å levere kontinuerlige variable ventiltider for både innsug- og eksosventiler på én enkelt kamaksel. Denne muligheten gjør den egnet for bådestøtstangsmotorerog motorer med overliggende kamaksler.

I1992introduserteBMWsittVANOS-system. I likhet medNissans NVCS-system kunne VANOS variere åpningstidene for innsugskamakselen i steg, men forskjellen var at VANOS kunne styre tre forskjellige steg fremfor NVCSs to. I1998lanserte BMW Dobbel VANOS, som var det første systemet som leverte elektronisk styrt, kontinuerlig variable ventiltider for både innsug- og eksosventiler. I2001introduserte BMWValvetronic-systemet, som kontinuerlig kan variere løftet på innsugsventil samtidig som åpningstider for både innsug- og eksosventiler varieres.

Ford ble den første produsenten som benyttet variable ventiltider i en lett lastebil, med sinFord F-seriefra2004,som er utstyrt medFord Triton-motoren på 5.4 liter.

I2005tilbødGeneral Motorsdet første systemet for variable ventiltider utviklet spesielt forV6 støtstangsmotorer.

Bruk av VVT-systemer

Autoritetsdata