Το νέο GSX-R 1000, θα φέρει ένα σύστημα μεταβαλόμενου χρονισμού βαλβίδων, το όποιο δημιουργήθηκε στους αγώνες, παρακάμπτοντας με έξυπνο τρόπο τους κανονισμούς.
Στο εξωτερικό γρανάζι που δίνει κίνηση στον εκκεντροφόρο, διακρίνονται τα ημικυκλικά σκαμμένα κανάλια κυρτού σχήματος μέσα στα οποία κυκλοφορεί η μπίλια.
Μια διαμήκης τομή των γραναζιών. Φαίνονται τα κανάλια και ο τρόπος που αυτά γίνονται πιο ρηχά προς την περιφέρεια.
Όλη η αρχή λειτουργία του συστήματος βρίσκεται εδώ: Στην Α φάση η φυγόκεντρος δύναμη που ασκείται στην μπίλια (πράσινο χρώμα) δεν είναι αρκετή ώστε αυτή να υπερνικήσει την δύναμη του ελατηρίου που κρατά τα γρανάζια ενωμένα μεταξύ τους. Στην Β φάση όπου οι στροφές έχουν ανέβει, η φυγόκεντρος είναι μεγάλη, η μπίλια ωθείται προς την περιφέρεια και επειδή το κανάλι μέσε στο οποίο κυκλοφορεί, είναι ρηχό σε αυτή την περιοχή, αναγκάζει τα γρανάζια να διαχωριστούν. Λόγω του κυρτού σχήματος που έχει το κανάλι του εξωτερικού γραναζιού, η διαφορά φάσης είναι σταδιακή.
Πριν κάποιες ημέρες, αναρτήσαμε μια είδηση σχετικά με το σύστημα μεταβλητού χρονισμού της Suzuki, το οποίο θα εφαρμόζεται στο νέο GSX-R 1000. Η τεχνολογία αυτή είναι μια πανέξυπνη εφαρμογή VVT της οποίας τον τρόπο λειτουργίας αναλύουμε στο σημερινό θέμα.
Η είδηση δεν ήταν το ότι το GSX-R 1000 θα έχει VVT, ούτε το ότι η Suzuki "δανείστηκε" τεχνολογία από τα MotoGP για να την εφαρμόσει σε μοτοσικλέτα παραγωγής. Η είδηση ήταν ότι η Suzuki παραδέχτηκε ανοικτά πως χρησιμοποιεί σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων στους αγώνες, κάτι που απαγορεύεται από τους κανονισμούς!
...και εδώ βρίσκεται όλο το ζουμί της υπόθεσης λοιπόν, γιατί οι κανονισμοί απαγορεύουν συστήματα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων όταν αυτά ελέγχονται πνευματικά, υδραυλικά ή ηλεκτρονικά. Τα απλά μηχανικά συστήματα δεν απαγορεύονται και σε αυτό πάτησε η Suzuki για δημιουργήσει το VVT της, που βασίζεται στην φυγόκεντρο δύναμη.
Πριν εξηγήσουμε πως δουλεύει το σύστημα VVT της Suzuki, ας πούμε μερικά πράγματα για το VVT γενικότερα και σε τι μας χρησιμεύει:
Σε έναν κινητήρα, ο χρονισμός των βαλβίδων, το πότε δηλαδή αυτές ανοίγουν και κλείνουν συναρτήσει του τετράχρονου κύκλου, είναι fix. Δηλαδή είτε πρόκειται για ρελαντί, είτε για στροφάρισμα πολύ ψηλά, οι βαλβίδες ανοιγοκλείνουν στον ίδιο χρόνο. Αυτό δημιουργεί κάποια προβλήματα, καθότι άλλες απαιτήσεις έχουμε από έναν κινητήρα χαμηλά και άλλες ψηλά.
Το αν ένας κινητήρας θα είναι ροπάτος χαμηλά ή θα βγάζει πολύ δύναμη ψηλά, είναι φυσικά πολυπαραγοντικό θέμα αλλά εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό και από τον χρονισμό των βαλβίδων.
Το θέμα είναι ότι ο ιδανικός χρονισμός για τις χαμηλές στροφές, δεν έχει καμία σχέση με τον ιδανικό χρονισμό στις υψηλές στροφές , οπότε οι μηχανικοί έπρεπε να βρουν ένα τρόπο ώστε ο χρονισμός των βαλβίδων να μεταβάλλεται, αναλόγως του πoυ λειτουργεί ο κινητήρας.
Τα περισσότερα συστήματα μεταβλητού χρονισμού λοιπόν, έχουν ως αρχή λειτουργίας την μεταβολή της φάσης των εκκεντροφόρων. Αν ο εκκεντροφόρος περιστραφεί κάποιες μοίρες τότε προφανώς θα μεταβληθεί ο χρονισμός των βαλβίδων που αυτός ελέγχει. Όλο το παιχνίδι παίζεται στο "overlaping", δηλαδή στον μικρό αυτό χρονικό διάστημα κατά το οποίο οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι αμφότερες ανοιχτές.
Στις χαμηλές στροφές θέλουμε από καθόλου μέχρι πολύ μικρό ποσοστό overlaping, ενώ όταν ο κινητήρας στροφάρει ψηλά, χρειαζόμαστε μεγαλύτερη διάρκεια αυτής της κατάστασης. Μικρό ή καθόλου overlaping στις χαμηλές στροφές σημαίνει περισσότερη ροπή, μεγάλο overlaping στις υψηλές στροφές σημαίνει βελτιωμένη αναπνοή κινητήρα με αποτέλεσμα υψηλότερη απόδοση.
H Ducati στην περίπτωση του DVT, του δικού της συστήματος μεταβλητού χρονισμού, επιτυγχάνει την διαφοροποίηση της φάσης τους εκκεντροφόρου με πίεση λαδιού, δηλαδή υδραυλικά. Μπορείτε να δείτε το πως λειτουργεί παραστατικά, στο ακόλουθο video:
Όπως αναφέραμε ήδη όμως, αυτός ο τύπος ελέγχου της μεταβολής του χρονισμού των βαλβίδων απαγορεύεται στους αγώνες, οπότε η Suzuki έπρεπε να σκεφτεί κάτι διαφορετικό. Πως το πέτυχε λοιπόν;
Πως λειτουργεί το VVT της Suzuki
Το γρανάζι από το οποίο παίρνει κίνηση ο εκκεντροφόρος είναι χωρισμένο στα δύο, με τομή στον διαμήκη άξονα. Είναι επί της ουσίας δυο γρανάζια, εκ των οποίων το εσωτερικό μπορεί να μετατοπίζεται ελαφρά πάνω σε πλήμνη - οδηγό.
Τα δυο γρανάζια κρατά σε επαφή μεταξύ τους ένα ελατήριο, ασκώντας τους πίεση. Στις πλευρές των γραναζιών που είναι αντικριστές, δηλαδή στις εσωτερικές τους, είναι "σκαμμένα" ημικυκλικά κανάλια, τα οποία δημιουργούν μεταξύ τους έναν κυλινδρικό οδηγό, φανταστείτε δηλαδή κάτι σαν "σωλήνα", μέσα στο οποίο βρίσκεται εγκλωβισμένη μια μπίλια.
Το ημικυκλικό κανάλι στο εξωτερικό γρανάζι, είναι καμπυλωτό, ενώ το αντίστοιχο κανάλι στο εσωτερικό γρανάζι, είναι διαγώνιο και ίσιο. Επίσης τα κανάλια αυτά είναι πιο ρηχά σε βάθος προς την εξωτερική περιφέρεια των γραναζιών.
Όταν λοιπόν ο κινητήρας περιστρέφεται σε χαμηλές στροφές, ασκείται φυγόκεντρος δύναμη στη μπίλια που βρίσκεται στο εσωτερικό του καναλιού που σχηματίζουν οι δυο ημικυκλικοί σκαμμένοι οδηγοί στα γρανάζια . Η μπίλια όπως την προστάζουν οι φυσικοί νόμοι θέλει να διατρέξει το κανάλι προς το εξωτερικό αλλά το ελατήριο που κρατά τα γρανάζια ενωμένα δεν της επιτρέπει κάτι τέτοιο και έτσι δεν πραγματοποιείται διαφορά στην φάση περιστροφής μεταξύ εξωτερικού και εσωτερικού γραναζιού.
Μόλις όμως οι στροφές ανέβουν, η φυγόκεντρος δύναμη αυξάνεται και η μπίλια υπερνικά την την τάση του ελατηρίου που κρατά τα γρανάζια ενωμένα. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, το κανάλι μέσα στο οποίο κινείται η μπίλια είναι πιο ρηχό προς της έξω διάμετρο των γραναζιών και έτσι η μπίλια αρχίζει να τα απομακρύνει μεταξύ τους.
Το ότι το κανάλι στο εσωτερικό γρανάζι είναι ευθύ ενώ το αντίστοιχο στο εξωτερικό είναι καμπυλωτό, αποτελεί και το μυστικό για την επίτευξη διαφοράς φάσης. Όσο η μπίλια προχωρά προς το εξωτερικό του καναλιού, τα γρανάζια μετατοπίζονται κατά κάποιες μοίρες προσδίδοντας εν τέλει τα επιθυμητά χαρακτηριστικά overlaping στις υψηλές στροφές.
Β«ΞολοΟΟΞ½ΞΏΟΒ» ΟΟΞΏ ΟΞ―ΟΟ ΞΊΞ¬ΞΈΞΉΟΞΌΞ±! ΞΞ¬Ξ½Ξ΅ΞΉΟ ΟΞΏ αμάξι ΟΞΏΟ
Β«Οαγίδα ΞΈΞ±Ξ½Ξ¬ΟΞΏΟ
Β»;