BMW ,,VALVETRONIC”
L.Suslavičius·
XIX amžiaus pabaigoje išrastas karbiuratorinis vidaus degimo variklis iki šiol karaliauja transporto priemonėse. Pakeisti jį kokiu nors kitokiu varikliu bandoma nuolat, bet veteranas ir toliau puikiai ,,laikosi balne”. Viena iš priežasčių yra tai, jog šio tipo varikliai puikiai prisitaiko prie nuolatos kintančio apkrovimo, praktiškai iš karto reaguodami į akseleratoriaus pedalo padėties pasikeitimą.o variklio galią, jo alkūninio veleno sūkius, ekonomiškumą dar nuo K.Benco, G.Daimlerio ir V.Maybacho laikų valdo viena nesudėtinga detalė – variklio įsiurbimo trkte įrengta droselinė sklendė. Kuo daugiau ji atidaryta, tuo laisviau ,,kvėpuoja” variklis, sudegindamas cilindruose daugiau degiojo mišinio ir išvystydamas didesnę galią. Gi ją privėrus, variklis gauna mažiau degiojo mišinio, be to, dalis jo energijos sueikvojama oro įsiurbimui, tad ir galios variklis išvysto mažiau. Atrodytų, net ir šiame elektroninių variklio darbą valdančių sistemų amžiuje pakeisti labai paprastai ir patikimai veikiančią droselinę sklendę nėra kuo, geriausiu atveju galima patobulinti jos valdymą.
Ir vis tik yra ir kitoks kelias įsiurbiamam į cilindrus degiojo mišinio kiekiui reguliuoti. Tai kintamas įsiurbimo vožtuvų atidarymo dydis. Juk viskas logiška: vožtuvai daugiau atidaryti – į cilindrą patenka daugiau degiojo mišinio, mažiau atidaryti – įsiurbiamas mažesnis jo kiekis. Remdamiesi šia aksioma, BMW variklių specialistai sukūrė įsiurbimo vožtuvų atidarymo dydžio tolygaus keitimo sistemą, reaguojančią į akseleratoriaus pedalo paspaudimą analogiškai, kaip sena gera droselinė sklendė. Tik viskas vyksta ne tiesioginės mechaninės pavaros ,,pedalas-sklendė” keliu, o panaudojus elektrinę pavarą, taip vadinamu ,,throttle-by-wire” būdu. Jo esmė – pedalas sujungtas su valdomu mechanizmu (sklende, vožtuvu) ne mechaniškai, o laidais, ir jį spaudžiant, perduodama ne jėga, o tik elektrinis signalas, generuojamas daviklio po pedalu, kurį priima ir komandą įvykdo mechanizmą valdantis variklis.
BMW sistemoje, pavadintoje ,,Valvetronic”, tarp variklio galvutėje esančio paskirstymo velenėlio ir įsiurbimo vožtuvų kotų nėra tiesioginio kontakto, postūmis vožtuvus atidarančioms horizontalioms svirtelėms perduodamas per papildomas vertikalias svirteles, kurių padėtį paskirstymo velenėlio kumštelių atžvilgiu galima keisti. Tai atlieka specialus ekscentrinis velenėlis, kurį sukioja žingsninis elektros variklis. Velenėliui sukiojantis, vertikalios svirtelės arba priartinamos prie paskirstymo velenėlio, arba atitraukiamos. Atatinkamai keičiasi įsiurbimo vožtuvų atidarymo laiko trukmė ir dydis(koto eiga), taip reguliuojant įsiurbiamo mišinio kiekį. Droselinė sklendė tampa nebereikalinga.
BMW tai įsitikinusi ,,Valvetronic” sistemos pranašumu (variklis dirba tyliau, lengviau užsiveda, sunaudoja iki 10% mažiau degalų ir išmeta mažiau anglies dvideginio), jog ryžosi variklių su nauja įsiurbimo sistema gamybai pastatyti Anglijoje, Hams Hall vietovėje, visiškai naują variklių gamyklą. Pradinis 680 milijonų dolerių kainavusios įmonės pajėgumas – 60 tūkstančių 4 cilindrų variklių per metus. Jais nuo pernai metų komplektuojami Vokietijoje, JAV ir Pietų Afrikos respublikoje gaminami automobiliai BMW. Kol kas masiškai gaminami 1,6 ir 2,0 litro darbo tūrio motorai, bet jau šiais metais ,,Valvetronic” buvo pritaikyta serijiniams V-8 ir V-12 tipo BMW varikliams. To pasekoje naujas 4,4 litro 333 AG išvystantis V-8 tipo variklis su ,,Valvetronic” ir ,,Double VANOS” sistemomis tarptautinio žiuri buvo išrinktas ,,2002-jų metų varikliu”. Komisijos nariai atskirai pažymėjo, jog jis ,,nurodo naują kryptį didelio darbo tūrio benzininių variklių kūrimo srityje”. Gi populiarieji 6 cilindrų varikliai kol kas gaminami tik su ,,Double VANOS” įsiurbimo sistema, kurioje keičiamas ne vožtuvų atidarymo dydis ir trukmė, o jų atidarymo fazės bei jų tarpusavio ,,persidengimas”. Įsiurbiamo degiojo mišinio kiekį čia tebereguliuoja tradicinė sklendė. Tačiau vožtuvų atidarymo fazės reguliuojamos elektronikos, priklausomai nuo sklendės padėties ir variklio apkrovimo.
Iliustracijos:
1.Hams Hall variklių gamykla.
2.BMW 316 ir ,,Valvetronic” sistemos schema.