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.
| 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