2012-11-30 11:03:02
Οι θερμικοί κινητήρες ως γνωστόν έχουν ένα εγγενές μειονέκτημα μεταξύ άλλων και δεν είναι άλλο από την συμπεριφορά τους στις χαμηλές στροφές σε ότι αφορά την ανάπτυξη ροπής. Υπάρχουν διάφορες μηχανολογικές τεχνοτροπίες προκειμένου να μετριαστεί αυτό το μειονέκτημα. Στο παρόν άρθρο θα ασχοληθούμε με μια εξ’ αυτών που είναι ο έλεγχος των βαλβίδων.
Ρύθμιση χρονικής παραμέτρου
Στους συμβατικούς κινητήρες υπάρχει ένας μόνος χρονισμός των εκκεντροφόρων αξόνων με αποτέλεσμα οι βαλβίδες ανεξαρτήτως φορτίου και στροφών λειτουργίας να έχουν έναν και μόνο χρονισμό, ο οποίος εν γένει είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ της επιθυμητής οικονομίας καυσίμου και της παραγόμενης απόδοσης.
Η τεχνολογία όμως προχωρά και οι μηχανικοί σκέφτηκαν ότι αναλόγως των φορτίων και των rpm που βρίσκεται ο κινητήρας να υπάρχει και ένα διαφορετικό προφίλ χρονισμού, που να καλύπτει τις ανάγκες απόδοσης και οικονομίας. Κάπως έτσι γεννήθηκαν τα συστήματα μεταβλητού χρονισμού των εκκεντροφόρων, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την συμπεριφορά των βαλβίδων. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν δώσει πολλές ονοματολογίες οι οποίες περιγράφουν την συγκεκριμένη μηχανολογική τεχνοτροπία με πιο γνωστές το VVTI της Toyota, το VTEC της Honda αλλά και το MultiAir του ομίλου Fiat.
Εν γένει αυτό που είναι επιθυμητό σε έναν δεδομένο κινητήρα, είναι να έχουμε συντομότερο χρονικό άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής στις χαμηλές στροφές και φορτία για λόγους οικονομίας αλλά και επαρκές χρονικά άνοιγμα στις υψηλές στροφές για μεγιστοποίηση της αποδιδόμενης ιπποδύναμης, κάτι ιδιαίτερα σημαντικό ειδικά σε κινητήρες φυσικής αναπνοής.
Ρύθμιση γεωμετρικής παραμέτρου
Πέρα από τον μεταβλητό χρονισμό, οι μηχανικοί έχουν ανακαλύψει ότι μπορούν να απομυζήσουν μεγαλύτερη απόδοση από έναν κινητήρα χρησιμοποιώντας πέρα από μεταβλητό χρονισμό και μεταβλητή κατακόρυφη μετατόπιση των βαλβίδων. Ορισμένα τέτοια συστήματα είναι το VVTL-I της Toyota το Mivec της Mitsubishi και το Valvetronic της BMW. Εν γένει τα πιο εξελιγμένα συστήματα στις μέρες μας χρησιμοποιούν παράλληλα μεταβλητό χρονισμό των βαλβίδων αλλά και κατακόρυφη μετατόπιση για να βελτιώσουν στο βαθμό του δυνατού την ελκτική ικανότητα του κινητήρα αλλά και την οικονομία.
Αιχμή του δόρατος
Στην γενική περίπτωση στους σημερινούς κινητήρες συναντούμε συνήθως δύο προφίλ ελέγχου των βαλβίδων. Ένα για τα χαμηλά φορτία και στροφές και ένα για της υψηλές που έχει ως γνώμονα την μεγιστοποίηση της ισχύος. Θα μπορούσαμε να πούμε πως αυτό έχει ιδιαίτερα καλή εφαρμογή στα τρέχοντα οχήματα.
Στην κόψη του ξυραφιού όμως βρίσκεται ένα σύστημα της BMW, το Valvetronic το οποίο συνεργάζεται με το Double Vanos. Σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα που έχουν εν γένει δύο προφίλ χρονισμού, εδώ στην πραγματικότητα έχουμε άπειρα, αφού η μεταβολή του χρονισμού και της άρσης των βαλβίδων γίνονται συνεχώς και ανάλογα με τις δεδομένες συνθήκες, πρακτικά μεγιστοποιώντας τα οφέλη σε όλο το φάσμα των στροφών του κινητήρα.
Αυτή η τεχνοτροπία της BMW πρακτικά καταργεί την πεταλούδα του γκαζιού αλλά και μειώνει τις απώλειες αντλήσεως του κινητήρα. Αυτό σε συνδυασμό με τον άμεσο ψεκασμό καυσίμου, την υπερπλήρωση και τον υψηλό γεωμετρικό βαθμό συμπίεσης των κινητήρων της, της δίνει ένα τεχνολογικό προβάδισμα, έστω και μικρό, σε σχέση με τους ανταγωνιστές της.
Συμπεράσματα
Η εξέλιξη των θερμικών κινητήρων είναι τόσο εκτεταμένη πλέον, που πραγματικά εντυπωσιάζει. Οι κατασκευαστές προσπαθούν συνεχώς να συμβιβάσουν φαινομενικά αντιφατικές έννοιες, που είναι η οικονομία καυσίμου και η συνεπαγόμενη μείωση του ποσοστού συγκεντρώσεως των ρύπων, αλλά και παράλληλα αύξηση της ισχύος και της ροπής στρέψεως.
Η υπερπλήρωση, ο άμεσος ψεκασμός και η συνακόλουθη αύξηση της γεωμετρικής συμπιέσεως και ο μεταβλητός έλεγχος των βαλβίδων είναι κομμάτια ενός παζλ που ως τελική εικόνα έχει έναν καθαρότερο και παράλληλα αποδοτικότερο θερμικό κινητήρα.
highoctane.gr
Ρύθμιση χρονικής παραμέτρου
Στους συμβατικούς κινητήρες υπάρχει ένας μόνος χρονισμός των εκκεντροφόρων αξόνων με αποτέλεσμα οι βαλβίδες ανεξαρτήτως φορτίου και στροφών λειτουργίας να έχουν έναν και μόνο χρονισμό, ο οποίος εν γένει είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ της επιθυμητής οικονομίας καυσίμου και της παραγόμενης απόδοσης.
Η τεχνολογία όμως προχωρά και οι μηχανικοί σκέφτηκαν ότι αναλόγως των φορτίων και των rpm που βρίσκεται ο κινητήρας να υπάρχει και ένα διαφορετικό προφίλ χρονισμού, που να καλύπτει τις ανάγκες απόδοσης και οικονομίας. Κάπως έτσι γεννήθηκαν τα συστήματα μεταβλητού χρονισμού των εκκεντροφόρων, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την συμπεριφορά των βαλβίδων. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν δώσει πολλές ονοματολογίες οι οποίες περιγράφουν την συγκεκριμένη μηχανολογική τεχνοτροπία με πιο γνωστές το VVTI της Toyota, το VTEC της Honda αλλά και το MultiAir του ομίλου Fiat.
Εν γένει αυτό που είναι επιθυμητό σε έναν δεδομένο κινητήρα, είναι να έχουμε συντομότερο χρονικό άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής στις χαμηλές στροφές και φορτία για λόγους οικονομίας αλλά και επαρκές χρονικά άνοιγμα στις υψηλές στροφές για μεγιστοποίηση της αποδιδόμενης ιπποδύναμης, κάτι ιδιαίτερα σημαντικό ειδικά σε κινητήρες φυσικής αναπνοής.
Ρύθμιση γεωμετρικής παραμέτρου
Πέρα από τον μεταβλητό χρονισμό, οι μηχανικοί έχουν ανακαλύψει ότι μπορούν να απομυζήσουν μεγαλύτερη απόδοση από έναν κινητήρα χρησιμοποιώντας πέρα από μεταβλητό χρονισμό και μεταβλητή κατακόρυφη μετατόπιση των βαλβίδων. Ορισμένα τέτοια συστήματα είναι το VVTL-I της Toyota το Mivec της Mitsubishi και το Valvetronic της BMW. Εν γένει τα πιο εξελιγμένα συστήματα στις μέρες μας χρησιμοποιούν παράλληλα μεταβλητό χρονισμό των βαλβίδων αλλά και κατακόρυφη μετατόπιση για να βελτιώσουν στο βαθμό του δυνατού την ελκτική ικανότητα του κινητήρα αλλά και την οικονομία.
Αιχμή του δόρατος
Στην γενική περίπτωση στους σημερινούς κινητήρες συναντούμε συνήθως δύο προφίλ ελέγχου των βαλβίδων. Ένα για τα χαμηλά φορτία και στροφές και ένα για της υψηλές που έχει ως γνώμονα την μεγιστοποίηση της ισχύος. Θα μπορούσαμε να πούμε πως αυτό έχει ιδιαίτερα καλή εφαρμογή στα τρέχοντα οχήματα.
Στην κόψη του ξυραφιού όμως βρίσκεται ένα σύστημα της BMW, το Valvetronic το οποίο συνεργάζεται με το Double Vanos. Σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα που έχουν εν γένει δύο προφίλ χρονισμού, εδώ στην πραγματικότητα έχουμε άπειρα, αφού η μεταβολή του χρονισμού και της άρσης των βαλβίδων γίνονται συνεχώς και ανάλογα με τις δεδομένες συνθήκες, πρακτικά μεγιστοποιώντας τα οφέλη σε όλο το φάσμα των στροφών του κινητήρα.
Αυτή η τεχνοτροπία της BMW πρακτικά καταργεί την πεταλούδα του γκαζιού αλλά και μειώνει τις απώλειες αντλήσεως του κινητήρα. Αυτό σε συνδυασμό με τον άμεσο ψεκασμό καυσίμου, την υπερπλήρωση και τον υψηλό γεωμετρικό βαθμό συμπίεσης των κινητήρων της, της δίνει ένα τεχνολογικό προβάδισμα, έστω και μικρό, σε σχέση με τους ανταγωνιστές της.
Συμπεράσματα
Η εξέλιξη των θερμικών κινητήρων είναι τόσο εκτεταμένη πλέον, που πραγματικά εντυπωσιάζει. Οι κατασκευαστές προσπαθούν συνεχώς να συμβιβάσουν φαινομενικά αντιφατικές έννοιες, που είναι η οικονομία καυσίμου και η συνεπαγόμενη μείωση του ποσοστού συγκεντρώσεως των ρύπων, αλλά και παράλληλα αύξηση της ισχύος και της ροπής στρέψεως.
Η υπερπλήρωση, ο άμεσος ψεκασμός και η συνακόλουθη αύξηση της γεωμετρικής συμπιέσεως και ο μεταβλητός έλεγχος των βαλβίδων είναι κομμάτια ενός παζλ που ως τελική εικόνα έχει έναν καθαρότερο και παράλληλα αποδοτικότερο θερμικό κινητήρα.
highoctane.gr
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
«ΒΛΕΠΕΙ» ΒΑΛΕΡΙΑΝΟ Ο ΛΙΝΕΝ
ΕΠΟΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Πλατινί: «Να σπάσει το ρεκόρ μου ο Μέσι»
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
