Anyukám is érteni fogja – Az okoskerék | Autoszektor

vezérlés

Anyukám is érteni fogja – Az okoskerék

2017.10.26.

A változtatható szelepvezérlés leggyakoribb formája az okoskerék, de mi ez pontosan és hogyan is működik? Ennek járunk ma utána.

Az Autószektor olvasói megszokhatták, hogy akár laikusként is megtalálják a legtöbb járműalkatrész, vagy részegység működési leírását, hogy közelebb kerülhessenek a leggyakoribb műszaki megoldások megismeréséhez, így autójuk működésének megértéséhez.

Sokan elképednek, amikor például egy vezérléshiba miatti részleges motorfelújítás árát meghallják, de ebből legfeljebb a drágaság fájdalma marad, ha áttekintjük, milyen bonyolult alkatrészeket tartalmaz egy ilyen korszerű vezérlés.

A vezérlés

A vezérlés, mint fogalom a szívó- kipufogószelepek megfelelő időben való nyitását és zárását jelenti. Aki itt elakadt az lapozzon vissza akár az Anyukám rovat vezérlésekről szóló első, majd második cikkéhez, illetve olvassa el Őri Péter írásait a szíjhajtásokról.

Már nagyon régen felmerült az igény, hogy bizonyos terhelések mellett jobb lenne, ha szelepek a szokásostól eltérő időben nyitnának, illetve zárnának. Tekintettel arra, hogy a vezérmű tengely fogaskereke együtt mozog a tengellyel, ezt igen nehezen lehetett megoldani. A vezérmű szíj, vagy –lánc úgy nevezett alakzárral (fogakkal) csatlakozik a kerekekhez, amely minden körülmények között szinkronban tartja a főtengely és a vezérműtengely (vagy tengelyek) mozgását. Nézzünk rá ismét az animációra.

Egy vezérlés, még okoskerék nélkül

Ha azt halljuk – változtatható szelepvezérlés – a szakmabelieknek azonnal a Honda jut eszébe, hiszen az amerikai piacra gyártó Acura nevű leányvállalatuk már 1989-ben ilyen motorral kínálta sportkocsiját, az NSX-et.

Aztán a méltán népszerű „béka” Honda Civic 1.6-os VTi motorja produkált 100 lóerő/literes teljesítményt, és amikor „bekapcsolt” a szelepvezérlés, az olyan érzés volt, mintha hátulról lökték volna a kocsit. Akkoriban úgy működött a dolog, mint egy villanykapcsoló – vagy át volt állítva, vagy nem. A megoldás lényege az volt, hogy szívóoldal vezérműtengelyén nem csak a normál állapothoz tartozó bütykök voltak kialakítva, hanem egy nagyobb is és 4.500-as percenkénti fordulatszám felett a motorvezérlés egyszerűen nyomást adott a hidraulikus vezérlő szelepnek, amelynek működésbe lépése után a nagyobbik bütyök alakja lett a meghatározó. Fantasztikus érzés volt, amikor ez bekapcsolt. A gond csak annyi volt, hogy nem lehetett fokozatmentesen állítani.

Az okoskerékkel ez a probléma lett áthidalható, lássuk, hogyan!

„Okoskerék”

Minden alkatrésznek van egyszerűsített neve és ez nem csak az autószerelésben van így. Ha nem nagyon szigorú szakmai szöveget kell írni, senki nem mondja, hogy ablakmosó fúvóka, hanem az mindenkinél spricni.

Hát kérem ez lenne az a maga valójában: az okoskerék kiszerelve

Így van ez az okoskerékkel is, amelynek hivatalos megnevezése vezérlésmódosító kerék. Azért is jó, hogy több neve is van, mert így nem lesz annyi szóismétlés ebben a cikkben.

Az okoskerék beszerelve

Felépítése

Az okoskerék alapvetően három alkatrészből áll. A fogaskerékből (vagy lánckerékből), a külső és a belső darabból. A lánckerék csavarokkal van rögzítve a külső darabhoz, tehát ezek mindig együtt forognak és a forgás sebességét a lánc határozza meg.

Aki valaha is foglalkozott gépészettel, annak ez gyönyörű

A belső darab nagyon pontos méretű és éppen illeszkedik a külsőbe. A két fődarab úgy van egymáshoz képest kialakítva, hogy (kétszer) 4 térrészt hoznak létre és a belső darab a külsőben képes elfordulni. Az elfordulást ezekbe a térrészekbe pumpált olaj hozza létre.

Ahhoz, hogy az elfordulás is biztosítva legyen, ugyanakkor a térrészek között spontán ne áramoljon olaj, csúszó tömítéseket alkalmaznak, amelyekben mini „laprugók” biztosítják azt, hogy a tömítő felület a külső darabra nyomódjon. Ezek a kis tömítések a belső darabbal együtt mozognak, fészkük ebben van kimunkálva. (A képen a belső darab hornyaiban lévő seszínű kis bigyók…J )

Működési elve

Az okoskerék külső darabja tehát a lánccal mozog együtt, belső darabja viszont a vezérműtengellyel. Ha a külső és belső darabok egymáshoz képest elfordulnak, az eredmény az lesz, hogy a vezérműtengely néhány fokkal elfordul.

Így mozog egymáshoz képest a két darab - Jól elvoltam a kifényképezgetéssel és az animgif készítéssel

A szívószelepek előbb fognak nyitni, így tovább is maradnak nyitva, vagyis több levegő érkezik a hengerbe. A több levegőhöz több tüzelőanyagot is lehet keverni, az éges során több energia szabadul fel, vagyis erősebb lesz a motorunk. Hurrá!

Hidraulikus

Ahhoz, hogy mozgatni tudjuk a két egységet egymáshoz képest, szükség van valamire, ami létrehozza az említett térrészekben a nyomást. Ennek a nyomásnak a hatására fog elfordulni a belső rész (a vezérműtengellyel együtt) a külsőben. A rafinált (okos) kialakításunk már adott, a feladat most, hogy olajat pumpáljunk a megfelelő térrészekbe, illetve szükség esetén ki is tudjuk engedni onnan.

Alaphelyzet

Az okoskerék alaphelyzete az, hogy nem változtat a hajtás által diktált időzítésen. Ilyenkor az okoskerék nem is mozdul, a két darab egymáshoz is reteszelve van. Erről a zárásról egy rugós retesz gondoskodik.

A belső darabon lévő csapot egy rugó nyomja a külső darabon kialakított furatba. Amikor a motorvezérlés úgy dönt, hogy változtatni kell a szelepek működésén, akkor olajnyomás kivezérlésével nyitja a reteszt – tehát a rugó ellenében az olaj nyomása dolgozik.

A fekete "gyűrűbe kattan be a retesz, a kis járaton jut alá az olaj, ami nyitja

A tömítéseket azért hagytam benne, hogy látható legyen a rugós tag.

Ez a kivitel alkalmassá teszi az okoskereket arra is, hogy a rendszer meghibásodása esetén alaphelyzetben működjön, illetve ez a megoldás biztosítja az, hogy magától ne mocorogjon a belső darab.

Kivezérlés

A retesz tehát nyílik, ezzel egyidőben megindul az olaj az összezárt térrészekbe. A nyomás hatására a belső rész forogni kezd. Teszi ezt mindaddig, amíg a két térrészben egyenlő nem lesz a nyomás, vagy a belső darab a véghelyzetébe nem ér.

Az okoskerék azonban fokozatmentesen állít a két véghelyzet között. Az alaphelyzettől a véghelyzetig bárhol meg tudja állítani a módosítást, ehhez azonban kell még valami, ami szintén nagyon okos kialakítást és működtetést hordoz magában.

A mágnesszelep

Az okoskerék térrészeibe az olaj igen furfangosan jut el, illetve távozik onnan. Ezért az úgy nevezett szolenoid mágnesszelep felel.

Ez a négycsatornás vezérlőszelep a következőkre képes:

Az első csatorna a „betáp”, itt érkezik meg a nyomás alatt lévő olaj a szelepbe. A második csatorna az okoskerék nyitásához szállít olajat, a harmadik pedig a záráshoz. Végül a térrészekből visszaáramló olajat a hengerfejbe visszajuttató csatorna.

A szelep belsejében egy ügyesen kimunkált dugattyú mozog „le-fel”. A belépő olaj a kialakításnak és a különböző pozícióknak megfelelően áramlik tovább.

… és kell egy megfelelő kialakítású vezérműtengely és szelepfedél

Jól látjuk, hogy a mágnesszelep és az okoskerék között az olaj nem közvetlenül áramlik. Ráadásul a szelephez képes minden forog. A mágnesszelep házán a kilépő nyílások éppen a vezérműtengelybe mart járatok felett vannak. Létezik olyan megoldás is, ahol a járat a szelepfedélben van kimunkálva, a vezérműtengelyen csak a furatok látszanak – ilyen a képen látható TSI motor kialakítása is.

Ha nem lenne elég, hogy a szívószelepeket állítgatjuk, a fenti elven működő megoldás természetesen alkalmazható a kipufogószelepre is – mint ahogy alkalmazzák is – nyilván ekkor két okoskerék, két szolenoid mágnesszelep kell és mindkét vezérműtengely különleges kialakítású.

Vannak esetek, amikor cserélni kell

Egy vezérlési hiba miatt tönkrement motorban nem lehet kockáztatni, cserélni kell mindent, aminek köze van a vezérléshez. A cikkben alkalmazott képeket egy Volkswagen 1.4 TSI motorjavítása közben készítettem.

A fekete színűek a szívószelepek - nem kellene kiállniuk az alsó síkból...

A javítási számlában csak az okoskerék bruttó 196.000,- Ft-os tétel. Természetesen szükség volt még a mágnesszelepre is, ez 39.000,- Ft-ba került. Tehát a két alkatrész önmagában is 235 ezer forint. Nem is szabad csodálkoznunk az árakon, hiszen láttuk, hogy mennyire bonyolult rendszerről beszélünk. Itt nem lehet még tizedmilliméteres eltérés sem, hiszen az olaj ezeken a nagypontossággal megmunkált járatokban közlekedik. A szóban forgó motorjavításról külön írunk majd.

Végül nézzünk meg a fentiek könnyebb megértése érdekében egy videót a Ford változtatható szelepvezérlésének működéséről – angolosok előnyben.

 

Az oldal fő támogatója

 

2019.02.20
A Mol bruttó 5-5 forinttal emelte a 95-ös benzin és a gázolaj nagykereskedelmi árát szerdán – írta....
2019.02.19
Újabb elismerésben részesült az AutoWallis csoport, miután a BMW Group Magyarország a Wallis Motor....
2019.02.19
Az egyik legvonzóbb középkategóriás autóban bizonyítja a Mazda, hogy van élet a turbón innen. A 194....
2019.02.19
Armen Hamonangan Indonéziából küldte rajzát az Autós Nagykoalíció és az autoszektor.hu karikatúra....
2019.02.19
Az orosz fővárosban immár több mint 16 ezer autó vesz részt a carsharing szolgáltatásban –....
2019.02.19
A horoszkópokkal foglalkozó cikksorozatunk újabb résszel bővült, ez a Rák, Oroszlán és a Szűz. ..
2019.02.19
 Ha legközelebb pulóvert rendel, akkor az talán már egy új – jelenleg Londonban tesztelés alatt....
2019.02.19
Az új nehézgépjárművek átlagos szén-dioxid-kibocsátását 30 százalékkal kell leszorítani 2030-ra az....
2019.02.19
A Supra ötödik generációját a Toyota gyári motorsportrészlege fejlesztette már a kezdetek óta. Az....
2019.02.19
Korábbi cikkünkben beszámoltunk arról, hogy a gyártók az utóbbi hónapokban lázasan frissítik....