Variabele kleptiming. Wat zijn de voordelen? Wat breekt?

Constante kleptiming over het gehele toerentalbereik is een goedkope maar inefficiënte oplossing. Fasewisseling heeft veel voordelen.

Op zoek naar mogelijkheden om de viertakt verbrandingsmotoren met zuigers te verbeteren, introduceren ontwerpers consequent nieuwe oplossingen om de dynamiek te verbeteren, het bruikbare snelheidsbereik te vergroten, het brandstofverbruik te verminderen en de uitlaatemissies te verminderen. In de strijd om de verbrandingsprocessen van brandstof te optimaliseren, gebruikten ingenieurs ooit variabele kleptiming om efficiëntere en milieuvriendelijkere motoren te ontwikkelen. Timingcontroles, die het proces van het vullen en reinigen van de ruimte boven de zuigers aanzienlijk verbeterden, bleken uitstekende bondgenoten van ontwerpers en opende volledig nieuwe mogelijkheden voor hen. 

Bij klassieke oplossingen zonder de kleptiming te veranderen, openen en sluiten de kleppen van een viertaktmotor volgens een bepaalde cyclus. Deze cyclus wordt op dezelfde manier herhaald zolang de motor loopt. In het gehele toerentalbereik verandert noch de positie van de nokkenas(sen), noch de positie, vorm en aantal nokken op de nokkenas, noch de positie en vorm van de tuimelaars (indien aanwezig). Als gevolg hiervan verschijnen ideale openingstijden en klepslag alleen bij een zeer smal toerentalbereik. Bovendien komen ze niet overeen met de optimale waarden en loopt de motor minder zuinig. In de fabriek ingestelde kleptiming is dus een verreikend compromis wanneer de motor goed werkt, maar zijn ware capaciteiten op het gebied van dynamiek, flexibiliteit, brandstofverbruik en uitlaatemissies niet kan laten zien.

Als er in dit vaste, compromissysteem elementen worden geïntroduceerd die het mogelijk maken om de tijdparameters te wijzigen, dan zal de situatie drastisch veranderen. Het verminderen van de kleptiming en kleplichthoogte in het lage en gemiddelde snelheidsbereik, het verlengen van de kleptiming en het verhogen van de kleplichthoogte in het hoge snelheidsbereik, evenals het herhaaldelijk "verkorten" van de kleptiming bij snelheden die dicht bij het maximum liggen, kan de snelheidsbereik waarbij de parameters van de kleptiming optimaal zijn. In de praktijk betekent dit meer koppel bij lagere toerentallen (betere motorflexibiliteit, gemakkelijker accelereren zonder terugschakelen) en een maximaal koppel bereiken over een breed toerenbereik. Daarom was in het verleden in de technische specificaties het maximale koppel gekoppeld aan specifieke motortoerentallen, en nu wordt het meestal gevonden in een bepaald toerentalbereik.

Het aanpassen van de timing wordt op verschillende manieren uitgevoerd. De voortgang van het systeem wordt bepaald door het ontwerp van de variator, d.w.z. uitvoerend element dat verantwoordelijk is voor het wijzigen van parameters. Bij de meest complexe oplossingen wordt het hele systeem bestuurd door een computer, waarbij rekening wordt gehouden met veel verschillende factoren. Het hangt er allemaal van af of u alleen de openingstijd van de kleppen of hun slag moet wijzigen. Ook is het van belang of de veranderingen abrupt of geleidelijk zijn.

In het eenvoudigste systeem (VVT) is de variator, d.w.z. het element dat de hoekverplaatsing van de nokkenas uitvoert, is gemonteerd op de aandrijfpoelie van de nokkenas. Onder invloed van oliedruk en dankzij speciaal ontworpen kamers in het wiel, kan het mechanisme de naaf met daarin de nokkenas laten draaien ten opzichte van het wielhuis, waarop wordt ingewerkt door het timingaandrijfelement (ketting of tandriem). Door zijn eenvoud is zo'n systeem erg goedkoop, maar ineffectief. Ze werden onder meer gebruikt door Fiat, PSA, Ford, Renault en Toyota in sommige modellen. Honda's (VTEC) systeem levert veel betere resultaten op. Tot een bepaald toerental worden de kleppen geopend door nokken met profielen die een soepel en zuinig rijden bevorderen. Bij overschrijding van een bepaalde snelheidslimiet verschuift de set nokken en drukken de hendels tegen de nokken, wat bijdraagt ​​aan een dynamisch sportief rijgedrag. Het schakelen wordt uitgevoerd door een hydraulisch systeem, het signaal wordt gegeven door een elektronische controller. De hydrauliek zorgt er ook voor dat in de eerste fase slechts twee kleppen per cilinder werken en in de tweede fase alle vier de kleppen per cilinder. In dit geval veranderen niet alleen de openingstijden van de kleppen, maar ook hun slag. Een vergelijkbare oplossing van Honda, maar met een soepele verandering in de kleptiming, wordt i-VTEC genoemd. Honda-geïnspireerde oplossingen zijn te vinden in Mitsubishi (MIVEC) en Nissan (VVL).

Goed om te weten: valse aanbiedingen. Er zijn oplichters online! Bron: TVN Turbo/x-news