Pokud jste četli Jak fungují motory automobilů, víte o ventilech, které propouštějí vzduch do motoru a vypouštějí výfuk z motoru. Víte také o vačkovém hřídeli který ovládá ventily. Vačkový hřídel využívá rotující laloky, které tlačí na ventily k jejich otevírání a zavírání. Další informace naleznete v části Jak fungují vačkové hřídele.
Ukazuje se, že existuje významný vztah mezi způsobem broušení laloků na vačkovém hřídeli a tím, jak motor funguje v různých otáčkách za minutu (otáčky za minutu) rozsahy. Abyste pochopili, proč tomu tak je, představte si, že motor běží extrémně pomalu -- při pouhých 10 nebo 20 otáčkách za minutu, takže dokončení cyklu trvá pístu sekund. Bylo by nemožné provozovat normální motor tak pomalu, ale představte si, že bychom mohli. Chtěli bychom obrousit vačkový hřídel tak, aby se ve chvíli, kdy se píst začne pohybovat dolů v sacím zdvihu, otevřel sací ventil. Sací ventil by se zavřel hned, jak píst vyjede. Potom by se výfukový ventil otevřel hned, jak se píst na konci spalovacího zdvihu vysunul, a zavřel by se, jakmile píst dokončí výfukový zdvih. To by pro motor fungovalo skvěle, pokud by běžel touto velmi nízkou rychlostí.
Když však zvýšíte otáčky, tato konfigurace pro vačkový hřídel nefunguje dobře. Pokud motor běží při 4000 otáčkách za minutu, ventily se otevírají a zavírají 2000krát za minutu nebo třicetkrát až čtyřicetkrát za sekundu. Když se sací ventil otevře přímo v horní části sacího zdvihu, ukáže se, že píst má velký problém dostat vzduch do válce v krátké době, která je k dispozici (zlomek sekundy). Proto při vyšších otáčkách potřebujete sací ventil otevřít před sacím zdvihem -- vlastně zpět ve výfukovém zdvihu -- takže v době, kdy se píst začne pohybovat směrem dolů v sacím zdvihu, je ventil otevřený a vzduch se volně pohybuje do válce během celého sacího zdvihu. Je to určité zjednodušení, ale rozumíte tomu. Pro maximální výkon motoru při nízkých otáčkách se ventily musí otevírat a zavírat jinak než při vyšších otáčkách motoru. Pokud dáte dobrý vačkový hřídel pro nízké otáčky, zhorší to výkon motoru ve vysokých otáčkách, a pokud nasadíte dobrý vačkový hřídel pro vysoké otáčky, sníží to výkon motoru v nízkých otáčkách (a v extrémních případech to může velmi ztížit nastartujte motor!).
VTEC (což je zkratka pro Variable Valve Timing and Lift Electronic Control ) je elektronický a mechanický systém v některých motorech Honda, který umožňuje motoru mít efektivně více vačkových hřídelů. Jak se motor pohybuje do různých rozsahů otáček, může počítač motoru aktivovat alternativní laloky na vačkovém hřídeli a měnit časování vačky. Tímto způsobem získá motor nejlepší vlastnosti pomaloběžných a vysokootáčkových vačkových hřídelů v jednom motoru. Pokud máte zájem, několik z níže uvedených odkazů odkazuje na skutečnou mechaniku systému VTEC.
Několik výrobců motorů experimentuje se systémy, které by umožňovaly nekonečnou variabilitu v časování ventilů. Představte si například, že každý ventil měl na sobě solenoid, který mohl otevřít a zavřít ventil pod kontrolou počítače, spíše než se spoléhat na vačkový hřídel. S tímto typem systému byste získali maximální výkon motoru v každém rozsahu otáček. Něco, na co se můžete v budoucnu těšit...
Původně zveřejněno:1. dubna 2000
