BMW-jev 4 valjni 1,8 litrski bencinski motor s sistemom VALVETRONIC

Napisal: MV, dne 09.03.2002 :: Tehnika - novosti



   

Slika z oznakami

   

   

Princip delovanja

Predstavitev posameznih elementov sistema

BMW je popolnoma variabilen sistem krmiljenja ventilov, imenovan VALVETRONIC, predstavil že v drugi polovici leta 2000. Manj kot leto dni po tem, točneje v začetku letošnjega poletja, je takšen sistem zaživel v 1,8 litrskem motorju, predstavljenem v novem Compactu.

S tem je novi 4 valjni motor postal prvi serijski motor brez dušilne lopute, s katero pri bencinskem motorju uravnavamo moč. Z loputo nameščeno v sesalnem kolektorju uravnavamo pretok zraka. Že samo ime dušilna loputa nam pove, da dušimo pretok. In ker iz termodinamike vemo, da dušenje predstavlja popolno izgubo, lahko rečemo, da dušilna loputa predstavlja člen, ki bi ga bilo potrebno odpraviti! A, kako? Če jo preprosto odstranimo, bo motor stalno tekel pod polnim plinom. BMW je našel rešitev težave z brez stopenjsko variabilnim krmiljenjem sesalnih ventilov. Sistem lahko v celoti prevzame delo, ki ga je doslej uporabljala loputa. S tem se je BMW odrekel dušilni loputi in izgubam, ki nastajajo, kadar je ta le delno odprta. No, dušilna loputa je sicer ostala! A, je stalno odprta in je namenja zgolj uporabi v kritičnih situacijah (Odpoved sistema.) Za lažje razumevanje osnovnega principa delovanja VALVETRONICA, lahko pogledamo kako se na obremenitve odziva človeški organizem. Kadar smo telesno aktivni vdihujemo dolgo in globoko. Ko potrebujemo manj kisika, ne dušimo pretoka z zapiranjem ene ali obeh nosnic oziroma pripiranjem ust, temveč preprosto dihamo plitveje. Torej ne uporabljamo lopute temveč uravnavamo čas in višino odprtja ventilov. Daljši gibi ventilov pri večjih in krajši gibi pri manjših obremenitvah. Razumljivo? In kako deluje? Odmična gred (1) (na sesalni strani) ne deluje več direktno na odmični vzvod (2), temveč posredno preko t.im. vmesnega vzvoda (3), ki je nameščen navpično ob odmični gredi. Na sredi vmesnega vzvoda je valjček vmesnega vzvoda (4) po katerem teče odmikalo odmične gredi. Na spodnji strani naseda vmesni vzvod na valjček odmičnega vzvoda (5), medtem ko se na zgornji strani upira preko valjčka na dodatno ekscentrično gred (6). Ob vrtenju odmične gredi, odmikalo deluje na valjček vmesnega vzvoda, zato slednji niha sem ter tja. Spodnji del vmesnega vzvoda je oblikovan v posebno krivuljo (7), ki še najbolj spominja na bumerang. Krivulja je oblikovana tako, da je prvi del skoraj vzporeden z odmičnim vzvodom, drugi pa je rahlo usločen. Ventil se odpre takrat, ko na valjček odmičnega vzvoda deluje usločen del. Prestavno razmerje vmesne gredi je postavljeno tako, da na valjček deluje le približno polovica krivulje. Začetek in konec je določen z zasukom vmesnega vzvoda. In tukaj začne svojo vlogo igrati z elektromotorjem ( 8 ) gnana ekscentrična gred. Odmikalo ekscentrične gredi s potiskanjem zgornjega valjčka vmesnega vzvoda v smeri odmične gredi, vrti vmesni vzvod in s tem spreminja aktivni del krivulje v obliki bumeranga na spodnji strani vzvoda. S tem lahko gib odpiranja ventila brezstopenjsko spreminjamo med popolnoma zaprtim 0 mm ali povsem odprtim 9,7 mm. Elektromotor, ki ga upravljamo s pedalom za plin lahko preko polžastega gonila nastavi med položajema za minimalni in maksimalni dvig v vsega 0,3 s. Predstavljen sistem omogoča zapiranje sesalnih ventilov v trenutku, ko je v valju ustrezna količina zmesi. Uravnavanje primerne količine zmesi tako poteka s krmiljenjem pretočnih površin (dviga ventila) in časa odprtja ventila. VALVETRONIC tako dejansko vključuje že poznan sistem VANOS s katerim lahko prilagajamo čase odpiranja sesalnih in izpušnih ventilovza 60 stopinj zasuka glavne gredi. Celoten sistem so pri BMW postavili kot proti kandidata prihajajočim bencinskim motorjem z direktnim vbrizgom, saj naj bi motorji opremljeni z VALVETRONICom dosegali enake porabe goriva ob večji ekološki sprejemljivosti. Zagotovo največjo prednost predstavlja obratovanje motorja z razmerjem zrak gorivo enakim 1, kar omogoča za razliko od motorjev z direktnim vbrizgom, uporabo klasičnega tristeznega katalizatorja in uporabe manj kvalitetnih (žveplo) goriv. Tako naj bi motor, ki poganja najmanjšega Compacta porabil v povprečju za 10 % manj goriva od svojega predhodnika, kljub povečanim zmogljivostim.



Tabela: Tehnični podatki

Število valjev 4, vrstni
Prostornina 1796 ccm
Kompresijsko razmerje 10,5 :1
Vrtina 84 mm
Gib 81 mm
Moč 85 kW (115 KM) pri 5500 1/min
Navor 175 Nm pri 3750 1/min
Gorivo Bencin, 87-99 oktanov (regulacija klenkanja)
Poraba (BMW Compact EU mešan cikel) 6,9 l /100 km

S predstavitvijo VALVETRONICa so pri BMW po njihovih izjavah naredili podoben korak, kot pri vpeljavi vbrizga namesto uplinjačev ali sistema skupnega voda namesto klasične dizelske tlačilke. Paleto motorjev s predstavljenim sistemom so pri BMWju že razširili na 8 in 12 valjnike prihajajoče sedmice, postopoma, pa naj bi sistem zaživel v celotni BMWejevi motorni paleti. Ali bodo vozila res porabila manj, pa bomo videli takrat, ko bomo lahko Compacta in kasneje tudi druge modele lahko tudi preizkusili.

Martin Volmajer



Pogledi: 5624 | Dodaj komentar


Vaša mnenja