Vezérműtengely-fázisállító

A vezérműtengely fázisállításának a lehető leggyorsabban kell végbemennie, hogy tranziens motorüzemben is az optimálishoz közeli állapotban álljanak a vezérműtengelyek a főtengelyhez képest. Az SHW puffer tartállyal ellátott rendszere egyszerűen szerelhető, gyors és pontos működésű.
A folyamatosan változtatható vezérműtengely-fázisállítás nemcsak az ideális hengerfeltöltésre, esetleg belső kipufogógáz-visszavezetésre, hanem a termodinamikai kompresszió- és expanzióarány változtatására is alkalmas.

 A fázisállítóval szemben állított legfőbb követelmények:

– 50° főtengely-állítási tartomány,
– a motorolaj hőmérséklete és nyomása, valamint a motor fordulatszáma teljes tartományának pontos szabályozása,
– egy minimális állítási sebesség gyors elérése,
– a motor indításakor és leállításakor is kontroll alatt kell tartani a vezérműtengely helyzetét,
– minimális mennyiségű olajhasználat,
– gondozásmentes működés a teljes élettartam alatt,
– megfelelő szűrővel kell ellátni a rendszert, hogy a motorból jövő motorolajban található szennyeződések ne juthassanak be az állítóba,
– lehetőleg kis helyet foglaljon el,
– meghibásodás esetén is biztonságosan üzemeltethetőnek kell lennie a motornak.

Elméleti síkon mechanikus, pneumatikus, hidraulikus és elektronikus működtetésű rendszerek létezhetnek, de a felsorolt igényeknek leginkább a hidraulikus működtetésű rendszer felel meg. Több próbálkozás is irányult az elektromos fázisállítás felé, de ezek még nem kiforrottak.

A modulba integrált elemek a pontvonallal határolt területen belül helyezkednek el (bal oldali ábra). A rugóval előfeszített nyomástartó dugattyú közvetlenül a nyomásállító szelep előtt látható, mint egy megkerülő ág az olajrendszerhez. A henger térfogata kétszerese a fázisállító olajtértérfogatának. A nyomástartó henger előtt közvetlenül egy visszacsapó szelep van, ami nem engedi az olaj visszaáramlását a motortérbe  akkor sem, ha kisebb olajnyomást állít elő a motor, mint ami a tartályban van. A töltőágban elhelyezett szűrő a motorolajban lévő szennyeződéseket hivatott kiszűrni. Az állítómodul három  fő egységből áll: az elektromágneseket és a nyomástartó tartályt magába foglaló ház, a középre integrált nyomásszabályozó szelep és maga az állító. A jobboldali ábrán jól kivehető az áramlástanilag méretezett belső furat, amin keresztül a motorolaj eljut a vezérműtengely fogaskerekétől az állító modulba. A tolózárat rugó feszíti elő a „korai” fázis irányába, és egy központi furattal van ellátva, amin keresztül a motorolaj eljut a radiális furatokba, ahonnan a szeleptestbe kerül. A tengelyirányban elhelyezett mágnes gerjesztésétől függően vagy a „korai” vagy a „késői vezérlés” oldalát tölti fel. Az aktuálisan kiürülő kamra olaját a tolózár külső kerületén elhelyezett hornyok vezetik el a mágnes és a fogaskerék irányába. A nyomásállító mágnes tolórúdja acélgolyókkal van ágyazva, az elektromágnesre adott áramerősség függvényében a tolózár megfelelő dugattyúját a „korai” vagy „késői vezérlés” pozícióba tolja rugó ellenében, így képes állítani a vezérműtengely helyzetét a főtengelyhez képest.

A szabályozó szelep kialakítása olyan, mint egy egyszerű üreges csavaré. Az állítót a szabályozott vezérműtengely csonkjára van felcsavarozva,  ami a központosítást is végzi. Mivel a „szelepcsavar” meghúzási nyomatéka nem lehet túl nagy, az állító központi része pedig nem mozdulhat el a tengelyhez képest, ezért egy gyémántporral szórt biztosító alátétet van a tengely és az állító között, ami nagy felületi érdességet ad a teljes élettartam alatt.

A fázisállító a hidraulikus (szárnylapátos) lengőmotor elve alapján működik.  Öt, egymással kapcsolatban lévő, párhuzamos kialakítású kamra található benne.  A nyomásáttétel: 3,8 Nm/bar. 
 

Őri Péter....