Valvetronic – kas tai?
2008-09-12
Veikiant įprastam vidaus degimo varikliui, periodiškai atsidaro ir užsidaro kiekvieno jo cilindro vožtuvai. Vožtuvų būna keletas: du, trys, keturi, penki. Gal kas nors yra išbandęs ir daugiau. Bet visais atvejais jų yra dvi grupės: viena grupė (tai gali būti ir vienas vožtuvas) atveria kanalą orui arba oro ir kuro mišiniui patekti į cilindrą, o kita – išleidžia į išmetimo sistemą tai, kas lieka po degimo, dujas.
Kas vožtuvus darinėja? Tada, kada reikia ir tiek, kiek reikia atidaro, o po to vėl uždaro? Įprastas sprendimas – specialus paskirstymo velenas, kurį suka pagrindinis (alkūninis) variklio velenas. Paskirstymo veleną galima įsivaizduoti taip: tai storasienis vamzdelis, kurio sienelės turi „pastorėjimų“ ir įpjovų. Besisukant vamzdeliui, kažkuriuo metu ties kiekvienu vožtuvu esantis pastorėjimas vožtuvą prispaudžia, o kai atsisuka išpjova – spyruoklė gali vožtuvą pakelti. Ties kiekvienu vožtuvu pastorėjimai ir išpjovos yra išdėstyti ant vamzdelio vis kitu kampu, taigi, vamzdeliui besisukant, vis kitu metu atsidaro ir užsidaro atskiri vožtuvai. Būtent tada, kada kiekvienam iš jų reikia. Gana paprasta.
Tačiau problema yra ta, kad, norint geriau išnaudoti variklio potencialą, tai yra, kai reikia, važiuoti ekonomiškai, o panorėjus – turėti daug galios ir sukimo momento, tokio vožtuvų valdymo nepakanka. Idealiu atveju reikia turėti galimybę valdyti ir vožtuvo pakėlimo aukštį, t. y. atidaromo plyšio dydį, ir atidarymo bei uždarymo momentus. Paprastas paskirstymo velenas tokio dinaminio valdymo galimybių nesuteikia.
Todėl konstruktoriai ieško kitų sprendimų. Vienas iš pavyzdžių galėtų būti „dvigubas velenėlis“. Tokį velenėlį vienaip ar kitaip galima judinti, todėl kai reikia ekonomijos, dirba jo vietos su mažesniais iškilimais ar įpjovomis, o kai reikia galios ir sukimo momento – veikia jau gretimos vietos, kur plienas suformuotas kitaip, kad vožtuvai atsidarytų daugiau ir tinkamai pasikeistų atidarymo bei uždarymo laikas. Kaip tik todėl, jei prisimenate, Honda varikliai turėdavo lyg „antrąjį kvėpavimą“, kuris įsijungdavo, pasiekus tam tikras apsukas. Galimi ir kiti panašūs „mechaniniai“ sprendimai. Tokios sistemos yra gana populiarios, jas tebenaudoja ir Honda, ir Toyota, ir Audi, ir kai kurie kiti gamintojai.
BMW pasirinko kitą kelią. Vožtuvų valdymo sistema Valvetronic veikia taip: kiekvieną vožtuvą, kaip ir pačiose primityviausiose sistemose, atidaro ir uždaro paprastas paskirstymo velenas. Tačiau darinėja ne tiesiogiai, o per papildomą svirčių sistemą, kuri gali keisti atveriamo plyšio dydį bei šiek tiek koreguoti atidarymo ir uždarymo laiką. Šią svirčių sistemą valdo procesorius, duodamas komandas elektros motoriukui, kuris per sliekinę pavarą gali greitai svirteles pasukti vienaip ar kitaip. Tai yra, atsiranda galimybė valdyti kiekvieną vožtuvą „asmeniškai“. Sistemos privalumai akivaizdūs, o neigiama savybė yra jos sudėtingumas: čia yra bent dešimt detalių, neskaitant įvairių tvirtinimo ašelių ir varžtelių. Juo sudėtingesnė mechanika, tuo daugiau galimybių jai sugesti.
Jau seniai kalbama apie variklius, kurių vožtuvai bus valdomi kiekvienas atskirai tiesiogine pavara, be jokio bendro visiems vožtuvams veleno. Eksperimentuojama su hidraulinėmis, elektros motoriukais valdomomis, pjezoelektrinėmis, elektromagnetinėmis ir kitokiomis sistemomis, tačiau pranešimų apie serijinę gamybą kol kas girdėti neteko. Arba įranga yra griozdiška, sunkiai įtalpinama po variklio gaubtu, arba labai „flegmatiška“, neužtikrinanti reikiamo reagavimo greičio ar apsukų diapazono, arba nepatikima arba tiesiog per brangi. Tačiau idėja progresyvi, o technologijos vystosi. Galima spėti, jog po keleto metų ir tokios sistemos taps kasdienybe.
Arturas Jucaitis
Visos teisės saugomos