načítám data...

Ventilový rozvod s plynule variabilní dobou otevření ventilů: Mechanická elegance

15. března 2020, 18:02 13 komentářů Jan Machač Editorial

Co takhle nějaké hezké čtení s obrázkama... Co takhle kombinace přesného strojírenství a chytrých nápadů?

zobrazit celou galeriiEditorial: Ventilový rozvod s plynule variabilní dobou otevření ventilů: Mechanická elegance

Když se spaluje benzín, ohřívá se vzduch a tím je ho víc a víc to tlačí a tím pádem to něčím pohne, to něčím zatočí a tradá. A čím víc vzduchu, tím víc výkonu, ale taky tlaků a protitlaků, proto se v devadesátých letech začaly na autech objevovat nápisy jako 16v, V-Tec, CVVT, VTi a další. Všichni výrobci se snažili ladit ventily. Ono totiž vzduch se pod stálým tlakem do motoru sune konstantní rychlostí, ale on ten píst valí pryč v různých otáčkách podstatně jiným tempem. A stejné je to, když ho chcete tlačit ven, to pak vlastně máte protitlak, když tam není dost velká díra, že. Navíc on ten vzduch se musí i stlačit, no je to složité. 

Takže už tu máme konstantně variabilní časování ventilů. To se dá posunout ta doba, kdy je ventil otevřený tam a zpátky v rámci jednoho cyklu. Pak je tu konstantně variabilní zdvih ventilů. To umíme regulovat jak moc se ventil otevře. Zdálo by se tedy, že máme obojí, co potřebujeme k plné regulaci celé věci. Jenže nemáme, nemáme totiž na jak dlouho zůstane ten ventil otevřený. Prostě neumíme udělat ten výčnělek na vačce širší. Umíme ho jen posunovat, nebo zvyšovat. 

A když ukročím stranou, je překvapivé, jak se pod masáží o elektromobilitě stále relativně běžné spalovací motory nadále vyvíjejí. A nejen montováním servomotorků a čidel na všechno, ale dostávají se na svět krásně jednoduchá a strojařsky promyšlená řešení. Jako laik na tom můžu oči nechat. Takže jestli máte rádi renderované pohledy dovnitř motoru, pusťte si toto:

Nejkrásnější na celé věci je, že je celá mechanická. Není tam hydraulika – když pomineme tlakové mazání – a celé to stojí na třeskutě jednoduché mechanice, kterou asi ani neumím vysvětlit. Jde o to, že se uměle vykřivuje střed otáčení unašeče vačky. Mno. Nejlépe jsem to zatím viděl vysvětleno ve videu od Engineering Explained, to je ale anglicky a ve vší počestnosti, my jsme český magazín. 

Takže se to pokusím popsat svými slovy: Otevřete si to video odkazované nahoře a najděte si čas 6:47. Nebo obrázek výše no. Oranžově je ten vychýlený střed, fialově, nebo co to je za barvu, je v podstatě pozice vačky a modře kam se nám posunul náš nově načasovaný výčnělek. Prostě jde o to, že když se to oranžové dobře posune, tak to fialové s tím modrým musí v jisté fázi rychle švihnout a to je ta změna času. Děje se tak jen půl otáčky, zbytek se pak ona modrá věc zase sune pomalu. 

A to je celé, teď už to jen vyrobit a hotovo. A to je ten druhý moment. Jak proboha zajistili, že něco, co tříská do ložiska padesátkrát za sekundu může být otáčeno něčím tak vachrlatým a celé se to nerozpadne??

Je to vítězství starosvětské metalurgie a zdravého rozumu? Já jsem optimista a myslím si to. Opět se to špatně vysvětluje, zase odkážu na Engineering Explained, tentokrát na čas 8:46, kdy je vidět, jak je celá ta věc sestavená. Když nad tím tak přemýšlím, je krásně vidět, jak minimalizovali délky všech táhel a jak jsou síly spíše přenášeny tlakem, než přes jakoukoli páku. A vidět pak dírky tlakového mazání a optimalizované "kanálky do ztracena", no to už je jen třešnička na dortu.

Ono totiž princip je hezká věc, ale vše vyrobit tak, aby se to nerozpadlo není sranda. A v Hyundai to prý ladili devět let. A když se nad tím zamyslím, je překvapivé, že se rozhodli pro zcela mechanický princip. Důvodem snad bylo, že jen v případě mechanického řešení jsou schopni to dostatečně důveryhodně otestovat. Uff, vypadá to, že euforie z elektronických udělátek se tu nedostavila, zajímalo by mne, čím to.

Omlouvám se, pokud vás tlačím do videa zrovna v momentě, kdy chcete jen kultivovaně číst psaný text, ale tohle je právě ono krmení pro mé oči, se kterým jsem se chtěl podělit. Nadchlo mne, jak je celá věc vymyšlena a zkonstruována a upřímně: Nějaké ty údaje o procentech úspory asi nemá cenu zmiňovat. To je účetnictví a koho by to bavilo…

 

Nelíbí se Vám reklamy, ale líbí se vám články?
Podpořte nás, pořiďte si VIP členství a užijte si autíčkáře bez reklam.


Mohlo by Vás také zajímat

Pro přidání komentáře se přihlašte nebo registrujte

Komentáře

Černá Vovce
15. března 2020, 19:59
0

Marně hledám odkaz na video ????

reagovat
Tomáš Trýska
15. března 2020, 20:06
0

Jeníku, holt ten link na EE sem budu muset dát za tebe...

reagovat
krab
15. března 2020, 20:41
0

Engineering Explained tu a tam rád sleduju... Jdu si to taky pustit. To mě zajímá přesně jako tebe.

Z aut co jsem měl, byl první motor, který experimentoval s nějakou proměnou variabilitou u sání od Toyoty. Motor 4A-GE 1600. Tam sice byly obě vačkové hřídele s pevně danným profilem, ale byla tam vychytávka s proměnnou délkou sání. A kontrolky "ECO" a "Power" signalizovaly, která větev je zrovna puštěná. Každopádně 4A-GE běžel nádherně... Charakterní motor!

Pak jsem měl asi už celou řádku motorů s proměnným časováním vaček, ale asi nejlíp funguje ten proměnný zdvih a časování u té Toyoty 2ZZ-GE. To tak nádherně změní zvuk, zhrubne a auto pocitově hrozně letí otáčkami k maximu. Je to rozpětí 6200 - 8300 otáček. Honda svůj VTEC ale asi nejvíc zcivilizovala a udělala to nejspolehlivější a ve výsledku ještě lepší než Toyota.

Co je vůbec zajímavý je systém nahrazující klasickou sací vačku u FCA motoru 1.4 Turbo Multiair. Protože to máme doma, tak jsem taky načítal jak ten systém funguje. Z hlavy už si to nepamatuju, ale bylo to hodně zajímavý. https://www.caranddriver.com/features/a16580674/fiats-multiair-valve-lift-system-explained/

reagovat
KS
16. března 2020, 11:41
0

Nejdále je podle mě technologie Multiair. Kromě 1.4 je tím vybaven 0.9 Twinair a 2.0 u Giulie a Stelvia. 2.0T v Jeepech mají klasicky 2 vačkové h.. Malé mínus vidím ve větších nárocích na čistotu oleje a složitosti, vč. toho, že tyhle motory už používají vývěvu (jako diesely) pro podtlak brzd. V youngtimeru bych naopak chtěl kvalitní jednoduchý motor s pevným časováním a nepřímým vstřikováním (= Busso).

krab
16. března 2020, 12:31
0

Motory od Fiat Power Technologies myslím leckde docela chválil i Martin Vaculík.
Ten hydraulický systém co ovládá tu sací vačku je jestli se nepletu nějak vynález německý firmy I.N.A. Schaffhausen. Ale používá jí právě motor od FPT a první byl právě použitý v roce 2009 v MiTu.

Protože ty motory 1.4 Turbo Multiair mám jak v Mitu tak ve 124 Spider, tak vidím jednu nectnost toho motoru. A to je hluchý výkonový místo úplně vespod. Tenhe motor je hrozně citlivý na takový to sesbírání se z volnoběžných otáček. Prostě nemá rád, když se někde nechá dvojka v pidirychlostech. Chce to prostě v těch pohybech 5-10 km/h radši podřadit na jedničku a na tu auto prostě rozjet. Jinak obě auta na tu dvojku jakoby pocitově pochcípnou. Třeba 1.4 ky TSI tohle nedělají. Prostě použitelnost italskýho motoru začíná někde na 1300 otáčkách, pod ně má nulový výkon i točivý moment.

Ani spotřeba není bůhvíjaká devíza. Jezdím za 7-8 litrů s oběma auty. 1.4 TSI by mělo spotřebu stejnou nebo dokonce nižší.
Ale oba ty motory mají lepší charakter, trochu divočejší projev nad 3500, kde bývají ty TSI takové unylé. Lepší projev i zvuk má ale nakonec ten v MiTu, kde je i lepší naladění reakcí plynu než u Fiatu. A je to nejspíš tím, že ten ve Fiatu je novější a plní přísnější emise. A taky nemá systém DNA, takže reakce na plyn nastavili tak nějak univerzálně. A zvuk se jim taky tolik nepovedl. Až teď jsem to maličko vylepšil jiným tlumičem výfuku, ale pro výsledek, co jsem tak nějak chtěl, stejně asi ještě doobjednám středovou část, abych měl více méně komplet catback. To už by mohlo pak znít celkově příjemně sportovně.

Na ten olej citlivé jsou a je tam i jiná specifikace než běžná. Ale ve výsledku bude Multiair spolehlivá věc, tam jde čistě o to, že se nesmí zanedbat výměna oleje. A to bude nejspíš to stejný u toho Hyundai. A výhoda tedy toho FPT Multiair je taky v tom, že motor nemá přímé vstřikování paliva, takže se nezanáší karbonem jako dneska už většina nových motorů.

KS
16. března 2020, 14:19
0

To už tak bývá, že motory s vysokým litrovým výkonem nejedou ve spodních otáčkách, velký turbo dole zkrátka tlačit neumí. Menší motor než cca 1.4 bych nechtěl, protože vespod je to úplně mrtvé. Hlavní výhoda Multiairu oproti TSI (minimálně v ohledu spotřeby jsou každý na opačné straně) je MPI a vždy krátce poskládaná převodovka (+ to, že snese vyšší Nm), takže např. při 60 km/h a zařazené dvojce pojede 170k Multiair jako ďas oproti 150k TSI. Multiair se dá čipnout do cca 280 Nm (převodovka bývá do 285 Nm), ale je otázka, zda to má smysl, když v reálu Multiair mívá 260 Nm. Ty TSI taky mívají 260 Nm a přestože VW převodovky jsou do 250 Nm, tak se kupodivu nesypou (myslím manuály, suché DSG je krám). Teď má VW nový manuál, myslím, že do 340 Nm, takže TSI by se dalo razantněji čipnout, ale ty interiéry nových Golfů, Oct., aj. jsou děsné - nemají klasické ovládání ventilace = dobrovolně bych si takové auto nekoupil. Tak jsem semlel 5. přes 9., njn... ;-)

sp
spooon
15. března 2020, 21:46
0

To je docela mechanicky porno. Jen se mi nechce moc věřit robustnosti u Hnujdaj, ale třeba jen předsudky.

BTW freevalve vyřeší veškeré problémy s ovládáním ventilů. Pravda, není to poctivá strojařina.

reagovat
sp
spooon
15. března 2020, 21:47
0


A ještě to video sem zapomněl

Adam Forman
16. března 2020, 12:51
1

Poslední testovačky dávají celkem jasnou zprávu, že Korejci se na kvalitu zaměřili. Ve stejné cenové kategorii jim dokážou konkurovat jen Japonci.

Jaromír
19. března 2020, 10:51
0

Hele, moc se mi nesmějte, ale chci se zeptat, proč se nepoužívá taková vačková hřídel, kde by ty každá vačka měla postupně se měnící profil, aby u jednoho kraje (myslím tím ty kraje v rovině kolmé na osu rotace) měly široký (dlouhé otevření) profil a na druhém kraji úzký (rychlé otevření/uzavření)? Jemným shiftem podél osy rotace by se pak mohlo to celé ovládat. Ponaučí mě někdo technicky zdatný?

reagovat
MB
MBMB
20. března 2020, 00:11
0

Nejsem extra odborník na motory, ale tipuji, že kvůli tomu, že taková vačka by se zákonitě v nějaké fázi pohybu opírala o ventil pouze přes hranu a nikoliv celou plochou. Plynule měnitelné časování či zdvih existuje, ale řeší se to jinými způsoby, typicky opět přes nějaký excentrický prvek, kterým se otáčí.

Mírus
22. dubna 2020, 01:26
0

Jaromír: Žádnej smích, myslím, že máš logickou úvahu a důkazem může být to, že se o takovou konstrukci někdo vážně pokouší (nebo pokoušel). Bližší popis např. zde: https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=65714 nebo zde: http://docplayer.net/55514308-The-best-of-both-worlds-combined.html. Název systému je: 3CAM-HX VVT. Správný tip možná napsal i MBMB o problému s velikostí stykové plochy, což může být důvod, proč se tento systém zatím (pokud vím) nedostal do sériové výroby.

Mírus
22. dubna 2020, 03:28
0

Díky za článek. Taky mám rád čistě mechanický konstrukce, které plní nějaké náročnější zadání, bez řady snímačů, akčních členů a řídící elektroniky. Kvůli (alespoň pocitově) větší spolehlivosti a taky kvůli potřebě větší nápaditosti, třeba využitím různých základních kinematických principů k jejich funkci. Prostě mechanická elegance. Přesně toto je případ CVVD.
Dost podobné řešení kdysi (r. 1993) použil Rover u své K-série motorů s označením VVC. Podoba je daná hlavně vtipným využitím (v podstatě) kulisového (nebo také withworthova) mechanizmu. Jen řešení Roveru mi připadá ještě konstrukčně komplikovanější, než to u Hyundaie.
Taky se trochu divím, že s tím Hyundai přišel v této době, dnes jsou už v kurzu jiné věci. Možná proto, že si s tím hráli těch 9 let...
Zároveň rozporuju to jejich marketingové "World’s 1st", protože Rover použil dokonce stejný kinematický princip pro stejný účel o dost dřív.

reagovat


Poslední komentáře

Poslední inzeráty

Chrysler Voyager Grand Voyager 1999
Chrysler Voyager Grand Voyager

1999 rok výroby
85 koní výkon
2 500 ccm objem

Dodge Challenger SXT 3.6 V6 2016
Dodge Challenger SXT 3.6 V6

2016 rok výroby
309 koní výkon
3 600 ccm objem

Mazda 6 sport dynamic 2.2 mzr cd 120kw 2012
Mazda 6 sport dynamic 2.2 mzr cd 120kw

2012 rok výroby
163 koní výkon
2 200 ccm objem

Microcar M:GO  505ccm2  2011
Microcar M:GO 505ccm2

2011 rok výroby
5 koní výkon
505 ccm objem

Ligier Ostatní IXO 505ccm2 5 ps 2011
Ligier Ostatní IXO 505ccm2 5 ps

2011 rok výroby
5 koní výkon
505 ccm objem