Suzuki Racing Variable Valve Timing System (SR-VVT)


Двигателите с вътрешно горене не са били толкова ефективни в миналото. Те имат около 33% топлинна ефективност, а останалата енергия създадена при горенето на въздушно-горивната смес се отделя в околната среда. Затова започнаха да се търсят всякакви начини за констуирането на по-ефективни двигатели. 

Предназначението на газоразпределителният механизъм е да пропусне прясна горивна смес в цилиндрите на двигателя и да изпусне обработените газове. Входящият клапан се отваря за да позволи постъпването на въздушно-горивната смес в цилиндъра, която след това бива компресирана, изгорена и изхвърлена през изпусквателните клапани. Тези клапани се регулират благодарение на кобилиците, предаващи налягането от разпределителния вал за тяхното перфектно отваряне и затваряне. 

Диаграма на газоразпределение: общо проходно сечение, предоставено за преминаване на газовете през клапана, зависи от продължителността на отварянето му. Както е известно в четиритактовите двигатели за реализиране на тактовете поемане и изпускане са предвидени по един ход на буталото, съответстващ на завъртане на коляновия вал на 180˚. Опитът обаче показва, че за по-добро напълване и очистване на цилиндъра е необходимо продължителността на процесите пълнене и изпускане да бъде по-голяма от съответните ходове на буталото, т.е. отварянето и затварянето на клапаните да се извършва не в мъртвите точки на хода на буталото, а с известно изпреварване или закъснение. 

    Моментите на отваряне и затваряне на клапаните се изразява в ъгли на завъртане на коляновия вал и се наричат фази на газоразпределение. За по-голяма надеждност тези фази се изработват във вид на кръгови диаграми.
    Всмукателният клапан се отваря обикновенно с ъгъл на изпреварване φ1=5˚ – 30˚ преди буталото да стигне горна мъртва точка. Това осигурява известно проходно сечение през клапана още в самото начало на хода на пълнене и по този начин  подобрява напълването на цилиндъра. Затварянето на всмукателния клапан се извършва с ъгъл на закъснение φ2=30˚ - 90 ˚  след като буталото е минало през долна мъртва точка. Закъснението на затварянето на всмукателния клапан позволява да се използва скоростта на засмуканата прясна горивна смес за подобряването на напълването и следователно за повишаване на мощността на двигателя.
       Отварянето на изпускателния клапан се извършва с ъгъл на изпреварнане φ3= 40˚ - 80˚ т.е. в края на работния ход, когато налягането в газовете на цилиндъра е сравнително високо (0,4 – 0,5 МРа). Започналото при това налягане интензивно изхвърляне на газовия цилиндър води до бързо спадане на наляганети и температурата им, с което значително се намалява работата за изтласкване на работните газове. Изпускателния клапан се затваря с ъгъл на закъснение φ4= 5˚ - 45˚. Това закъснение осигурява добро отчистване на горивната камера от отработилите газове.

Стандартните разпределителни валове са проектирани по начин, който позволява една константна настройка за отварянето и затварянето на клапаните. Проблемът е в това, че за постигането на максимална ефективност, клапаните трябва да се отварят и затварят по различен начин спрямо оборотите на двигателя.


Променливото газоразпределение се оказа най-ефективното и революционно решение при двигателите с вътрешно горене. Чрез променливото газоразпределение се променят: продължителноста на времето през което клапана остава отворен, степента на повдигане на клапана и газоразпределението (точката, в която клапанът се отваря и затваря при цикъла на двигателя).

Когато Suzuki показаха миналата година на EICMA 2015 концепцията GSX-R1000 2017, бе обявено, че въвеждат нов метод на променливо газоразпределение с напълно механична система, която използва центробежни тежести (стоманени топчета) между две плочи, за да променят фазите на газоразпределение, вместо традиционните хидравлично задвижвани механизми.

В новото Suzuki GSX-R1000 2017 изпускателните клапани (вече от титан, а не от стомана) са по-малки (24мм, вместо 25мм) и са по-леки (всеки с 8,2 грама), като намаляването на теглото им допринася за способността на новия двигател надеждно да постигне по-високи обороти. Използването на по-високи обороти на двигателя и увеличаването на мощността при високите обороти, без да се засяга мощността при по-ниски и средни обороти  е предизвикателството на инженерния екип. Решението е Suzuki Racing Variable Valve Timing (SR-VVT) - система на Suzuki разработена за MotoGP. Системата SR-VVT е използвана за пръв път в състезания за MotoGP преди 10 години, а сега се използва за пръв път в мотоциклет в серийно производство. Практичността на системата е компактната си простота, ниско тегло, надежност и безпроблемна работа. За разлика от сложните системи, които се използват от други производители, системата SR-VVT е по-проста, по-компактна и по-лека. Системата е изградена в камера в зъбното колело на разпределителния вал, използвайки 12 стоманени топчета, разположени между наклонени радиални канали в зъбното колело и прави радиални канали в направляващата плоча. Центробежната сила постоянно се произвежда, когато двигателят работи и при това не консумира енергия. Центробежната сила движи топчетата навън при високи обороти, каналите се подреждат и се забавя отварянето на входящите клапани, което добавя значителна мощност при високи обороти. Във видеото ясно се вижда, как действа системата SR-VVT.

Suzuki Racing - Variable Valve Timing System (SR-VVT): 

 

Свързана статия: Suzuki GSX-R1000 и Suzuki GSX-R1000R 2017