1.Necesitatea distributiei variabile

Se spune ca distributia este variabila cand durata de deschidere a supapelor si inaltimea de ridicare a supapelor sunt variabile si de asemenea momentele de inchidere si deschidere a supapelor nu sunt fixe.In literatura de specialitate,distributia variabila este cunoscuta sub numele de VVA( Variable Valve Actuation System) sau VVT(Variable Valve Timing System).
Pentru motorul cu aprindere prin scanteie,fazele de distributie sunt un compromis ce nu permit valorificarea la maxim a potentialului motorului la toate regimutile de functionare.
Principale avantaje a distributiei variabile:
-posibilitatea functionarii fara obturarea admisiunii,ceea ce conduce la imbunatatirea semnificativa a economicitatii la sarcini partiale
-recircularea interna a gazelor de evauare,care poate fi reglata in concordanta cu cerintele si conditiile limita de functionare
-permite adaptarea cantitatii de amestec din cilindri la cerintele de sarcina comandate de conducator
-permite controlul cantitatii gazelor reziduale astfel incat turatia regimului de ralanti sa poata fi semnificativ redusa si cu aceasta consumul de conbustibil
-permite functionarea motorului la o presiune constanta in sistemul de admisiune,ceea ce conduce la comportarea excelenta in regimurile dinamice si emisii reduse in regimurile tranzitorii
-dazactivarea usoara a supapelor,ceea ce permite suspendarea cilindrilor la sarcini partiale de functionare
-optimizand traseul de admisie miscarea aerului poate fi controlata prin fazele de deschidere a supapelor
-emisiile in timpul pornirii la rece si pe durata incalzirii motorului pot fi reduse prin adaptarea corespunzatoare a fazelor de distributie
-procedura de pornire a motorului la rece poate fi imbunatatita prin activarea consecutiva a cilindrilor

Influenta pozitiva a distributiei variabile se manifesta asupra randamentului,poluarea,puterea efectiva si cuplul motorului.
Prin distributia variabile se obtine in primul rand controlul direct al umplerii cilindrilor prin varierea fazelor supapelor,reducerea pierderilor de pompaj prin eliminarea obturatorului,controlul calitatii amestecului prin varierea vitezei de curgere si a turbulentei,toate acestea ducand la imbunatatirea procesului de ardere.
Ca o comparatie,in cazul distributiei fixe,se face un compromis intre optimizarea regimurilor motorului,cum ar fi regimul de cuplu maxim,ce de putere maxima si cel de mers la ralanti,pe cand in cazul sistemului de distributie variabila se permitav optimizarea fiecarui regim in parte,rezultand un optim per total al regimurilor de functionare a motorului.
O sintetizare a avantajelor sistemului cu faze de distributie variabile se poate face astfel:
-pierderi de pompaj mai mici
-optimizarea recircularii interne a gazelor de evacuare
-controlul turbulentei incarcaturii proaspete din cilindru
-imbunatatirea regimurilor de pornire si de incalzire a motorului rece
-optimizarea regimurilor tranzitorii
-dezactivarea supapelor si suspendarea cilindrilor
-reducerea turatiei de ralanti
-simplificarea procedurii de pornire a motorului
-imbunatatirea functionarii motorului in regimurile de franare
La motoarele cu faze fixe,presiunea din cilindru este redusa cu ajutorul clapetei de obturare aflata pe traseul de admisie,realizandu-se astfel la sarcini reduse si la ralanti pierderi de pompaj de pana la 50%,care insa sunt partial eliminate in cazul sistemului de distributie variabil pentru ca se elimina obturatorul,realizandu-se astfel poate cel mai mare avantaj al acestui sistem.
Pentru a controla sarcina,fara obturator,exista doua metode:
-inchiderea cu timpurie a supapei de admisie: EIC(Early Intake Closing)
-inchidere intarziata a supapei de admisiune:LIC(Late Intake Closing)

EIC=inchiderea supapelor de admisie dupa ce a fost introdusa in cilindru cantitatea necesara de aer(amestec) pentru regimul respectiv de functionare,aceasta metoda implicand durate de deschidere foarte scurte,cel putin pentru regimurile de functionare la sarcini partiale,reduse,fiind nevoie la aceste regimuri de sisteme electromagnetice de actionare a supapelor,capabile sa reactioneze in intervalele foarte scurte existente,lucru care insa devine extrem de dificil la turatii superioare

LIC=o parte din cantitatea de aer(amestec) intrata in cilindri va fi impinsa inapoi in galeria de admisie de catre piston dupa ce a trecut de punctul mort exterior,urmand ca supapa de admsie sa se inchida dupa ce a ramas cantitatea necesara de aer(amestec) pentru regimul de functionare respectiv
Ambele metode realizeaza o scadere a pierderilor de pompaj fata de motorul cu controlul conventional al sarcinii.

2.Clasificarea sistemelor de distributie variabila

Ele pot fi :
-cu actionare directa a supapelor: -electric
-hidraulic
-cu actionare indirecta a supapelor(prin came):
-cu cama variabila cu profil variabila: -cu faze variabile
-cu rotatie
-cu cama spatiala
-cu 2came diferite
-tachet variabil: -mecanic
-hidraulic

 

Bibliografie:
1.Alboteanu,Petcu,Andreescu,Oprean:”Engine Charging Control by Using Full Variable Valves Timing”,EAEC Congress,Bratislava,2001
2.Demmelbauer-Ebner Wolgang,Hans Peter Lenz:”Variable Valve Actuation-A Modern Engine Technology”,SIAR-Conference,7-12 Sept. 1992,Bucharest
3.Frank van der StaaymHans Kemper,Martin PischingermWolfgang Salber: „Variable Valve Timing-a New Dimension in Engine Controls”,EAEC Congress Barcelona,1999
4.Hatano Kiyoshi,Kazumasa Iida,Hirohumi Highasi,Shinichi Murata: „Multi-mode Variable Timing Engine”, Automotive Engineering,February,1994,
5.Kawanabe,Tomohiko:”Honda’s Current and Future Technologies” AutoTechnology,Vol.1 October,2001
6.Ludwig Bernhard:”Less CO2 Thanks to the BMW 4 cylinder Valvetronic Engine” 2003
7.Morel,Flemming,Bunck:”Evaluation of Variable Camshaft Effects on Performances of a High Output 4-valves SI Engine”,FISITA Congress,Torino, Italy, 1990
8.Nakamura Makoto,Shinichi Takemura: „A New Continuous Variable Valve Event and Lift Control Device”,AutoTechnology,Vol.2,February,2002
9.Negurescu,Pana,Popa,Racovitza,:”Variable Valve-Control Systems for Spark Ignition Engine”,SAE World Congress,Detroit,2001
10.Oprean: „Automobilul Modern”,2003
11.Pierik J. Ronald,James F. Burkhard:” Design and Development of a Mechanical Variable Valve Actuation System”, SAE Technical Paper
12.Pischinger,Salber,Frank var deer Staay,Baumgarten,Kemper:” Low Fuel Consumption and Low Emissions-Electromechanical Valve Train in Vehicle Operation” FISITA Wolr Automotive Congress,Seoul,Korea,2000
13.Richter Herwig,Deitmer Schwarzenthal,Leo Spiegel:”Variable Valve Actuation key technology for high specific power output and low exhaust emissions”,2003
14.www.audi-press.com
15.www.bosch-presse.de
16.www.media.daimlerchriysler.com
17.www.media.saab.com
18.www.press.bmw.de