A Suzuki Swift Változó Szelepvezérlésének (VVT) Működése és Előnyei

A Suzuki mégis büszke a Swift ráncfelvarrásra. A legújabb generáció kimondottan időtálló formát kapott, ezért a kötelező ráncfelvarrás alkalmával nem is kellett hozzá nyúlni. Ami viszont megváltozott, az a vezetést segítő rendszerek listája. Talán még ezeknél is fontosabb, hogy megújult a Swift hajtáslánca is. Az 1,2 literes Dualjet motorban ugyanis új dupla injektoros befecskendező rendszert építettek, amely egyszerre kínál erős gázreakciót és jobb üzemanyag-hatékonyságot. A modern motorok egyik fontos fejlesztése a változó szelepvezérlés (VVT), amely lehetővé teszi a szelep időzítésének megváltoztatását a motor működése közben. Ezáltal javul a motor teljesítménye és hatékonysága különböző fordulatszámokon. A Suzuki az Ignis modellben is alkalmazza ezt a technológiát. Lássuk, hogyan is működik ez a rendszer és milyen előnyei vannak!

A Változó Szelepvezérlés (VVT) Elve és Mechanizmusa

A VVT a Variable Valve Timing angol rövidítése.

A VVT lényege, hogy a szívó- és kipufogószelepek nyitási és zárási időpontjait a motor aktuális igényeihez igazítja. Idősebb autótípusoknál szívó- és kipufogószelepei meghatározott ideig nyitottak a négyütemű ciklus egy meghatározott pontján, és csak egy bizonyos ideig. A mai modern motoroknál megváltoztathatják a szelep időzítését. Ezen megoldást a vezérlésmódosító kerék, vagy más néven okoskerék segítségével valósítják meg. Ez általában egy változó vezérműtengely vezérlés, amely javítja a forgatónyomatékot az alacsony és a magas fordulatszámokon is azáltal, hogy előre mozdítja vagy késlelteti a vezérműtengely időzítését a hajtó kerékhez képest. Egyes dupla felső vezérműtengelyes (DOHC) alkalmazások ugyanezeket a funkciókat a szívó- és kipufogó oldali vezérműtengelyeknél is alkalmazzák. A szívó- és kipufogószelepek egyidejű nyitva tartása, amikor a motor kipufogóról szívóütemre vált, lehetővé teszi a motor számára, hogy kihasználja a kipufogónyíláson kilépő kipufogógázok által keltett enyhe nyomáscsökkenést, hogy segítse a töltést a hengerbe szívni.

A motorvezérlő egy elektromágneses szelep vezérlésével szabályozza az olaj átáramlását. A folyamatosan változó szelepvezérlés csak számítógéppel működtetett mágnesszelepek használatával érhető el, amelyek pontosan szabályozzák a szívó- és kipufogószelep nyitási és zárási eseményeit. Minden gépjárműgyártónak megvan a maga egyedi VVT (Variable Valve Timing) rendszere, de többségük egy teljesen működőképes, változó szelepvezérlő mágnesszelepre támaszkodik, hogy szabályozza az olaj áramlását a VVT rendszerbe, amikor be van kapcsolva.

Ez a rendszer általában akkor aktiválódik, ha jelentős terhelés éri a motort. Néhány példa erre, amikor egy jármű túlsúlyos, emelkedőn halad, vagy amikor gyorsulunk. Amikor a VVT mágnesszelep aktiválódik, olajat küld a változó szelep vezérmű láncának és fogaskerék-egységének kenésére. Sok előnnyel jár a VVT, és gyakorlatilag nincs hátránya.

Baleno acélfelni specifikációk

3/2-utú mágnesszelep a nyomás leszellőztetésére –VP517/717 sorozat (HU)

A Változó Szelepidőzítés Szükségessége és Fejlődése

A többszelepes motorok után a következő lépés a változó szelepvezérlés kifejlesztése volt. Nagyobb fordulatszámon a szelepek is egyre gyorsabban nyitnak-zárnak, és egyszerűen nincs elég idő ahhoz, hogy elég levegő jusson a hengerbe, a kipufogógáz pedig kijusson belőle. Ezt az igényt elégíti ki a motor fordulatszámának függvényében változó szelepnyitást-zárást szabályozó mechanizmus. Nehéz a legjobb nagy fordulatszámú teljesítményt egyidejűleg elérni az alacsony fordulatszámú szelepvezérléssel, vagyis lehetetlen egyensúlyt teremteni az alapjárati fordulatszám stabilitása, az alacsony fordulatszámú nyomatékkibocsátás és a nagy sebességű kimenet között.

Változó szelepvezérlés nélkül a motor teljesítménye egy bizonyos fordulatszám-tartományra van optimalizálva, ettől eltérő tartományokban a motor teljesítménye csökken, más tartományokban a motor nem a leghatékonyabban működik. Egy teherautó motorja például alacsonyabb fordulatszám-tartományra, egy családi autó motorja a középtartományra, egy sportkocsié pedig a felsőre lenne hangolva. Változó szelepvezérlés alkalmazásával azonban szélesebb tartományban működhet optimálisan a motor. Az előnyök: nagyobb maximális fordulatszám, nagyobb maximális erő, kis fordulatszámon nagyobb nyomaték. A megoldás a szelepnyitás és zárás időzítésének változtatása a motorfordulatszám függvényében.

A Változó Szelepvezérlés Rendszereinek Története

A motorral szemben támasztott, a nagy és alacsony fordulatszám-tartományban a szelepvezérléssel szemben támasztott különböző követelmények megoldása érdekében változó szelepidőzítési (VVT) rendszert alkalmaznak. Jelenleg a legtöbb benzinmotor különféle típusú VVT rendszerekkel van felszerelve. Különösen a magasabb emissziós szabványokkal rendelkező motorok esetében kettős VVT-mechanizmussal vannak felszerelve (a szívó- és kipufogó-vezérműtengelyek VVT-fázisokkal vannak felszerelve). Valójában a VVT rendszer megfelel a különböző munkakörülmények igényeinek, és a szelep átfedési szögének megváltoztatásával eléri a megfelelő műszaki mutatókat. A szívó és kipufogó vezérműtengely fázisa állítható, ami szabályozással növelhető.

Korai Rendszerek és az Időzítés Szabályozása

A változó szelepvezérléses technológia elsőként 1980-ban, az Alfa Romeo Spider személygépkocsikban jelent meg. A fejlesztő mérnökök nem sokat variáltak az elnevezéssel, megszületett a Variator. Fordulatszám függvényében, egy szolenoid szelep segítségével olajat áramoltatnak a szívó oldali vezérműtengely végén található hengerbe, amiben egy spirál rugó található fogaskerekekkel és egy dugattyúval. A fejlett motoroknál magasabb fordulaton tovább egybe nyitott szívó- és kipufogószelepek miatt gyorsabb a gázok áramlása, ami közvetlenebb s energikusabb motorvezérlést eredményez. Viszont alacsonyabb fordulaton nem működtethető kellő hatékonysággal. Ezért ennek a hiányosságnak az elkerülése végett alacsonyabb fordulatszám-tartományban (<3000 RPM) 25°-kal el kell a szívó oldali vezérműtengelyt forgatni, ezt a feladatot végzi el a Variator. Valamennyi 2.0 'Nord' motorban, majd később a kisebb lökettérfogatú Twin Spark (dupla gyertyás) motoroknál is alkalmazták. A Toyota fejlesztésért felelős vezetője 1991-ben, amikor bemutatták az új generációs motorcsaládjukat, nem kevesebbet állított, mint hogy "VVT is the heart of every modern Toyota!" - ami magyarul azt jelenti, hogy "A VVT minden modern Toyota szíve". Talán nem véletlen, hogy a szívvel az Alfák szlogenjére, a "Cuore Sportivo" - magyarul "Sportos szív"-re utalt beszédében, hiszen a Toyota változó szelepvezérlési rendszere egy az egyben az Alfáknál használt Variator újra értelmezése, egy évtizeddel megkésve.

Emelés Szabályozása: VTEC és VVTL-i

Egyes gyártók nemcsak a szelepek nyitásának és zárásának idejét szabályozzák, hanem a szelepnyitás mértékét is. A Honda a 80-as években mutatta be VTEC motorjait. Mi a VTEC? Elsősorban biztosan nem V-tech, ahogy sokan írják, mert az egy magyar fiúzenekar, és nem sok közük van a Honda motorokhoz. Jelentése: Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, mely nem más, mint egy változó szelepvezérlés. Ez volt az első ilyen rendszer, melyet motoriparban használtak. A Honda mérnöke Ikuo Kajitani találta fel. A négyütemű motoroknál használt technológia lényege, hogy a szívó és kipufogó oldali szelepvezérlés állítódik. Ezt a vezérműtengely szabályozza. Megfelelő fordulatszám és olajnyomás esetén egy szelep kinyit, és megváltoztatja a szelepek időzítését, ezzel nagyobb erejű égést előidézve. Működésüket a legegyszerűbben megérteni úgy lehet, ha elképzeljük a vezérműtengelyt, melyen kétféle formájú bütykök mozgatják a szelepeket. Az egyik kb. 4500-as fordulatig működik, majd a motorelektronika átvált a másik formára, mely magasabbra emeli, és hosszabban tartja nyitva a szelepeket. Lényegében ameddig ez a szelep zárva van, addig a két szélső vezérműtengely bütyök állítja a szelepek nyitását, ám mikor a VTEC szelep aktiválódik, a középső nagyobb bütyök veszi át ennek feladatát, azáltal, hogy összeköttetésbe kerül a két szélsővel, így már csak a középső nagyobb "bütyök" mérete lesz a meghatározó.

Ismerje meg a Suzuki Hayabusát

Ez a rendszer, bár az alacsony fordulatszámon elérhető nyomatékot és a magas fordulatszámon kitaposható teljesítményt is növeli, mégis alapvetően kettős személyiségű motort eredményez. Amíg a második sor bütyök át nem veszi az alap szett szerepét, a motor visszafogott, utasaink a fejüket csóválják, hogy minden összekuporgatott pénzünket erre az érezhetően nem túl különleges autóra költöttük. Amint azonban a motorvezérlő elektronika úgy dönt, elvonási tünetekben szenvedő motorunk megkaphatja előírt oxigénadagját, elszabadul a pokol. Bármennyire élvezetes az átalakulás, a maximális teljesítmény csak akkor kamatoztatható, ha a fordulatszámmérőről leolvasható érték rettentően magas. Két dolog közül választhatunk tehát: vagy az ideális 5000 és 9000 közötti fordulatszám-tartományban tartjuk a motort, vagy pedig felváltunk. Ezzel leesik a fordulatszám, és autónk máris tuningladák martalékává válik. Belátható, hogy egy ilyen rendszernek közúton akadnak éppen hátulütői. Mi hát az ideális megoldás?

3/2-utú mágnesszelep a nyomás leszellőztetésére –VP517/717 sorozat (HU)

A Toyota VVTL-i rendszerrel szerelt benzinmotorjai 1997-ben egy lépéssel tovább mentek a VVT-i motoroknál. Ez a rendszer automatikusan szabályozza szívó-, és kipufogóoldali szelepek emelésének mértékét is. Innen ered az elnevezésben az "L" betű, mely az angol nyelvben a "Lift" - magyarul emelést - jelenti. Az alacsony fordulatszám tartományban (1.) a vezérműtengely bütyke hosszabb utat tesz meg, így kevésbé nyitja, emeli a szelepeket. Nagyobb fordulaton (2.) egy csúszka kerül az útjába, lerövidítve ezzel az utat, ugyanakkor tovább és jobban nyitva tartva a szelepeket.

Folyamatosan Változó Szelepvezérlés és a Fojtószelep Mellőzése

A Porsche mérnökei is az 1991-es esztendőt választották annak a dátumnak, amikor bemutathatják változó szelepvezérlésű motorjaikat a 996-os Carrera, illetve 986-os Boxster autóikban. A rendszer még mindig az elektro-hidraulikus vezérműtengely elforgatáson alapult, de azt kiegészítették egy különleges, 3 profil képzésű vezérműtengellyel, és egy szelepemelővel, ami magasabb fordulaton az olaj nyomásának köszönhetően ellenállóbb lett, és ettől jobban nyitott, míg olaj nélkül a benne levő rugó ellenállásával együtt is benyomódott, s a vezérműtengely középső profiljával érintkezve, kevésbé nyitotta meg a szelepek útját. A vezértengely elforgatásával pedig a harmadik szelepnyitási variáns lépett életbe. 1992-ben a BMW az Alfa Romeo megoldásához hasonlóan elektro-hidraulikus megoldást választott a változó szelepvezérlésének kidolgozásához, ez lett a VANOS (VAriable NOckenwellenSteuerung). Ez a rendszer -amely elsőként az M50-es motorban debütált- a fordulatszámot, és a gázpedál állását figyelembe véve forgatta el a szívó oldali vezérműtengelyt, alacsonyabb fordulaton később nyitva azokat, hogy egyenletesebbé téve az alapjáratot, illetve a motor járását.

A nagy áttörést a folyamatosan változó szelepvezérlésű motorok megjelenése jelentette. Ezt a hátrányt küszöbölik ki a folyamatosan változó szelepvezérlésű motorok. Az egyszerűbbek a fordulatszám változásával arányosan folyamatosan kissé elforgatják a vezérműtengelyt, vagyis a szelepek korábban vagy később nyílnak és záródnak. A rendszer hátránya, hogy sem a szelepnyitás időtartamát, sem a magasságát nem változtatja. Ezért egyes gyártók ötvözik a két megoldást, és a folyamatosan változó szelepvezérlést párosítják a VTEC motorokból ismert dupla vezérlőtengely-bütykökkel (Toyota VVTL-i motorok - Celica GT-S).

A Rover VVC motorjai. Mindenesetre a motorvezérlő elektronika nemcsak a szelepnyitás és zárás idejét, hanem a nyitás időtartamát is fokozatmentesen szabályozza. Ennek eredményeképpen elmarad a fent leírt brutális átalakulás, a motor folyamatosan ideális szelepbeállításokkal működik. Kis fordulatszámon nő a nyomaték, vezethetőbb az autó, nagy fordulatszámon pedig vágtára készen várakozik a szilaj ménes. A Rover mérnökei azonban még nem dőlhetnek hátra, egy dolgot ugyanis nem terveztek bele láthatóan okos motorjukba: a szelepnyitás magasságát nem változtatja a VVC motor. Emiatt csúcsteljesítményben elmarad a VTEC mögött.

Fogyasztási teszt: Suzuki Swift vs. Citroën C-Zero

A BMW úgy döntött, a számítógép kezébe adja a szelepek mozgatásának ügyét. A Valvetronic rendszerben (2001) a vezérműtengely a szelepeket egy köztes himbán keresztül működteti, mely egy excenteren elmozdítható. Így a számítógép döntése alapján a szelepek fokozatmentesen, 0 és 10 mm között hol kisebbet, hol nagyobbat nyitnak. A következménye, hogy a hengerfej fizikai korlátjainak határain belül szinte tökéletesen adagolható a beszívott levegő mennyisége, jól szellőztethető a kipufogógáz, takarékosabb a motor, nő a teljesítmény miközben csökken a károsanyag kibocsájtás. Mi több, a szívócsőbe nem is kell többé pillangószelep, emiatt pedig nemcsak erősebb, de még takarékosabb is lehet a valvetronicos motor.

Az AUDI változó szelepvezérlése az "AVS" nevet kapta, mely az Audi Valvelift System-ből származó rövidítés. Az AUDI mérnökeinek sikerült elkerülni a köztes szelepemelők alkalmazását, amik késleltették működésükkel a szelepek nyitását és zárását, ezáltal kevésbé precízen adagolva a szükséges gázmozgásokat. Az ügyes, de egyszerű mechanikai szerkezet ezek hiányában, vezérműtengely bütyök profilok használatával valósította meg a szelepemelést 3 variációban: magas fordulatszámon 11 mm, alacsonyabb fordulatokon pedig 2-től 5,7 mm emelkedést produkálva.

A FIAT nagy sikernek örvendő, többszörös díjnyertes motorjai az új generációs változó szelepvezérlés megtestesítői. A MultiAir néven ismert rendszerben a Valvetronichoz hasonlóan egy köztes darab szabályozásával lehet végtelen fokozatban állítani, egyenként a szelepek nyitási idejét, azok emelésének mértékét, akár függetlenítve a vezérműtengely állásától. Ezáltal már megszűntethető lett -a Valvetronic-kal ellentétben- a pillangószelep, aminek következtében szabadabban és közvetlenebben lehetett a motor lélegheztetését végezni. Tulajdonképpen korlátlanok a szelepvezérlés lehetőségei. Alapvetően a normál szelepnyitáson kívül lehetőség van különböző nyitási stratégiák alkalmazására, mindig a pillanatnyi helyzet kívánalmai szerint. A korai szívószelep zárástól (EIVC - Early Intake Valve Closing) a késleltetett szívószelep nyitásig (LIVO - Late Intake Valve Opening - más néven Multi-lift) bármilyen variáció rendelkezésre áll a maximális forgatónyomaték minél szélesebb tartományban való alkalmazásának érdekében.

A Suzuki Környezettudatos Megközelítése és a Változó Szelepvezérlés Szerepe

A Suzuki nagy hangsúlyt fektet a környezetvédelemre és a fenntartható közlekedésre. Ennek jegyében folyamatosan fejleszti környezetbarát technológiáit és modelljeit. A Suzuki törekvéseinek középpontjában az előttünk álló időszakban a környezet védelme áll. A vásárlók gazdasági lehetőségeit figyelembe véve a vállalat úgy véli, az üzemanyag-fogyasztás és a szén-dioxid-kibocsátás mérséklése érdekében környezetbarát autót kell kínálnia - megfizethető áron. Így a vállalat, amellett hogy üzemanyagcellás és egyéb új generációs erőforrásokat fejleszt, a már bevált technológiák környezetkímélő tulajdonságainak maximalizálására törekszik.

Annak érdekében, hogy a járművek egyszerre legyenek gazdaságosak és környezettudatosak, a cégnek teljes egészében ki kell aknáznia a kisautók gyártása terén szerzett ötven évnyi tapasztalatát, valamint alkalmaznia kell azt a Suzukira jellemző megközelítést a fejlesztésben, ami egyesíti a komputerizáció és az emberi ötletesség erényeit a tesztelés és finomhangolás átfogó folyamatában. Mindez úgy valósul meg, hogy az elégedett ügyfél örömmel ismerje fel saját igényeit a kínált megoldásokban, és a gazdaságos, egyben környezetbarát járművek szembeszökően tükrözzék a márkában megtestesülő „Way of Life” filozófiát.

A Suzuki környezettudatos fejlesztéseinek legfrissebb eredménye az Alto, ez a tiszta, vidám városi kisautó, amelyet Nyugat-Európában már tavasszal, Magyarországon és a környező országokban pedig azt követően vezetnek be. A környezetkímélő jelleget az Alto esetében anélkül kellett fokozni, hogy a kocsi stílusa megváltozzon: ennek érdekében az aerodinamikai teljesítmény optimalizálása a szélcsatornában már a kezdeti „agyagminta” fázisban megkezdődött. A széles körű laboratóriumi és gyakorlati teszteknek, valamint a finomhangolásnak köszönhetően a szén-dioxid-kibocsátást 103 g/km-re, az üzemanyag-felhasználást (NEDC) 4,4 l / 100 km-re sikerült leszorítani anélkül, hogy fel kellett volna adni a sportos érzést, amit a Suzuki „génjeiben hordoz”. Az Alto fő jellemzője, hogy vonzó áron kínál környezetbarát megoldást. A Suzuki tudatosan úgy határozott, hogy költséges technológiákat - például hibrid hajtású motort - nem épít be a kocsiba: így lett az Alto megfizethető, miközben megtestesíti a kiskocsik gyártásában szerzett tapasztalatokat, csakúgy, mint a fejlesztés során végrehajtott széles körű tesztelést és finomhangolást. Ez az első olyan Suzuki, amelyik ilyen kedvező áron kínálja a kis kibocsátás, a gazdaságos fogyasztás, valamint a kiváló formatervezés és teljesítmény kombinációját.

A környezetközpontúságot már a múlt tavasszal bevezetett Splash is megtestesíti. A fejlesztésben hasonló szempontokat alkalmaztunk, mint az Alto esetében, így a Splash szén-dioxid-kibocsátása 119 g/km az egyliteres benzinmotor esetében, és 120 g/km az 1,3DDiS dízelmotorral szerelt járművekben, üzemanyag-fogyasztása pedig mindössze 4,5 liter/100 km. Az eredmény egy olyan többfunkciós miniautó, amelyik nemcsak a „zöld” igényeknek felel meg, hanem hosszabb családi utakra is alkalmas.

A Suzuki Környezeti Kezdeményezései és Adatatai

A még inkább környezettudatos működés érdekében a Suzuki új környezeti kezdeményezéseket indított el: ilyen a stop/start rendszerű motorok fejlesztése és a váltakozó szelepvezérlés a kis járművek esetében. E megoldásokkal a vállalat az egyliteres Splash szén-dioxid-kibocsátását 109 g/km-re, az Altóét 95 g/km-re szeretné csökkenteni. Csakúgy, mint a korábbi környezetbarát fejlesztések esetében, a Suzuki célja most is az, hogy úgy érjen el kiváló környezeti paramétereket, hogy a beépített berendezések számát, s ebből következően a költségeket nem növeli.

Suzuki Modell Összehasonlítás (Környezeti Paraméterek)
Modell Motor CO2-kibocsátás (g/km) Üzemanyag-fogyasztás (l/100km) Cél CO2 (g/km)
Suzuki Swift (1.2 Dualjet) 1.2 Dualjet benzin n.a. n.a. n.a.
Suzuki Alto Benzin 103 4.4 (NEDC) 95
Suzuki Splash 1.0 liter benzin 119 4.5 109
Suzuki Splash 1.3 DDiS dízel 120 4.5 n.a.

Alternatív Hajtások és Hibrid Megoldások a Suzukinál

Mindeközben a Suzuki jelentős erőfeszítéseket tesz annak érdekében, hogy ügyfeleinek alternatív hajtású járműveket is kínálhasson, a helyi igényeknek megfelelően. Európában már most is kaphatók a bioetanollal (E10), illetve biodízellel (B7) üzemelő járművek. A Suzuki Hybrid modelljei közül egyedül az Elektromos hálózatról tölthető hibridet kell kívülről, az otthoni elektromos hálózatról, illetve töltőállomásokon tölteni. Ez a hibridtípus hosszú távú, akár 75 km-es* önálló elektromos hajtásra képes. Érdemes tudni a Suzuki Hybrid rendszerekről, hogy a kevesebb mozgó alkatrész miatt kisebb a meghibásodás lehetősége. Emellett a Suzuki megnyugtató 3+7 év garanciát vállal minden Hybrid modelljére. Nemcsak ingyen parkolhat vele az engedélyezett helyeken, de a zöld rendszámmal rendelkező járművek után jelenleg 0 forint gépjárműadót, regisztrációs adót és átírási illetéket kell fizetni. EV-üzemmódban az autót kizárólag az elektromotor hajtja meg, a benzinmotor nem vesz részt a hajtásban. Hibrid üzemmódban a benzinmotor és az elektromotor együtt hajtja meg az autót, jelentősen csökkentve az üzemanyag-fogyasztást és károsanyag-kibocsátást.

tags: #suzuki #swift #változó #szelepvezérlés #működése