Om du har läst Hur bilmotorer fungerar vet du om ventilerna som släpper in luft i motorn och släpper ut avgaser från motorn. Du känner också till kamaxeln som styr ventilerna. Kamaxeln använder roterande lober som trycker mot ventilerna för att öppna och stänga dem. Kolla in hur kamaxlar fungerar för mer information.
Det visar sig att det finns ett betydande samband mellan hur loberna är slipade på kamaxeln och hur motorn presterar i olika rpm (rotationer per minut) intervall. För att förstå varför detta är fallet, föreställ dig att vi kör en motor extremt långsamt -- vid bara 10 eller 20 rpm, så det tar kolven sekunder att slutföra en cykel. Det skulle vara omöjligt att faktiskt köra en normal motor så långsamt, men tänk att vi kunde. Vi skulle vilja slipa kamaxeln så att, precis när kolven börjar röra sig nedåt i insugningsslaget, skulle insugningsventilen öppnas. Insugningsventilen skulle stänga precis när kolven bottnar. Sedan skulle avgasventilen öppnas rätt när kolven bottnar i slutet av förbränningstakten och skulle stänga när kolven fullbordar avgasslaget. Det skulle fungera utmärkt för motorn så länge den gick i denna mycket låga hastighet.
När du ökar varvtalet fungerar dock inte denna konfiguration för kamaxeln bra. Om motorn går med 4 000 rpm öppnar och stänger ventilerna 2 000 gånger varje minut, eller trettio till fyrtio gånger per sekund. När insugningsventilen öppnar precis vid toppen av insugningsslaget visar det sig att kolven har stora problem att få luften att röra sig in i cylindern på den korta tid som finns (en bråkdel av en sekund). Därför vill du ha intagsventilen vid högre varvtalsintervall att öppna före insugningsslaget -- faktiskt tillbaka i avgasslaget -- så att när kolven börjar röra sig nedåt i insugningsslaget är ventilen öppen och luft rör sig fritt in i cylindern under hela insugningsslaget. Detta är något av en förenkling, men du förstår idén. För maximal motorprestanda vid låga motorvarvtal måste ventilerna öppna och stänga annorlunda än de gör vid högre motorvarvtal. Om du sätter in en bra låghastighetskamaxel skadar det motorns prestanda vid höga varvtal, och om du sätter in en bra höghastighetskamaxel skadar det motorns prestanda vid låga varvtal (och i extrema fall kan det göra det mycket svårt att starta motorn!).
VTEC (som står för Variable Valve Timing and Lift Electronic Control ) är ett elektroniskt och mekaniskt system i vissa Honda-motorer som gör att motorn effektivt kan ha flera kamaxlar. När motorn rör sig in i olika varvtalsintervall kan motorns dator aktivera alternerande lober på kamaxeln och ändra kammens timing. På så sätt får motorn de bästa egenskaperna hos lågvarviga och högvarviga kamaxlar i samma motor. Flera av länkarna nedan går in i själva mekaniken i VTEC-systemet om du är intresserad.
Flera motortillverkare experimenterar med system som skulle tillåta oändlig variation i ventiltid. Föreställ dig till exempel att varje ventil hade en solenoid på sig som kunde öppna och stänga ventilen under datorkontroll istället för att förlita sig på en kamaxel. Med denna typ av system skulle du få maximal motorprestanda vid varje varvtalsområde. Något att se fram emot i framtiden...
Ursprungligen publicerad:1 april 2000
