가변 장치(가변 밸브 타이밍)

Variator (variable valve timing)
다른 용도는 변동을 참조하십시오.

가변 밸브 타이밍(VVT)은 내연기관의 밸브 개방을 변화시키기 위한 시스템이다.이를 통해 엔진은 고출력 전달이 가능하지만 저출력에서도 트랙틱하고 효율적으로 작동할 수 있다.[1]VVT에는 엔진 흡기 및 배기 밸브의 상대 타이밍, 지속 시간 또는 개방 시간 변경을 포함하는 많은 시스템이 있다.

최초의 실용적인 VVT 시스템 중 하나는 가변 장치를 사용하여 캠축과 밸브의 위상을[note 1] 변경했다.이 간단한 시스템은 밸브 개방 시간이나 리프트를 변경할 수 없다.[note 2]헬리컬 캠축 또는 이동식 풀크럼 시스템과 같은 이후 VVT 시스템도 이러한 요인을 변경할 수 있다.이러한 제한에도 불구하고, 가변 장치는 기존 엔진에 추가할 수 있는 비교적 간단한 장치여서 오늘날에도 계속 작동하고 있다.

가변 장치의 이점은 흡기 및 배기 간 상대 타이밍 변경에 따라 달라지므로 가변 장치 시스템은 이중 오버헤드 캠축 엔진에만 적용된다.흡기 및 배기 모두에 대해 단일 캠축을 이동한 가변 시스템은 가능하지만 성능상 이점이 없다.

알파 로미오 제도

알파 로미오는 생산차(미국 특허 4,231,330)에 가변 밸브 타이밍 시스템을 사용한 최초의 제조사였다.1980년형 알파 로미오 스파이더 2.0 L은 미국에서 판매된 SPIA 연료 주입 자동차에 기계식 VVT 시스템을 탑재했다.후에 이것은 1983년 Alfetta 2.0 Quadrifoglio Oro 모델뿐만 아니라 다른 자동차에서도 사용되었다.이 기술은 1970년대에 알파 로미오 엔지니어 Giampaolo Garcea에 의해 수행된 작업에서 유래되었으며, 이탈리아어로 이 장치는 fase라고 불린다.[2]1987년 알파 로미오 75에 도입된 알파 로미오 트윈 스파크 엔진도 가변 밸브 타이밍을 사용한다.[3][4]

Alfa 시스템은 캠 타이밍의 위상(지속 시간이 아님)을 변경하고 흡기 캠축에서 작동한다.[5]

알파 로미오의 변주기는 나선형 스플라인과 함께 압력실과 피스톤이 들어 있는 원통형 챔버다.엔진 오일 압력은 헬리컬 스플라인으로 인해 약간 회전하는 내부 피스톤을 움직이고 흡기 밸브 타이밍을 25도 앞당긴다.변동기로의 오일 흐름은 솔레노이드 밸브에 의해 제어된다.엔진 속도가 특정 속도(트윈 스파크 애플리케이션에서 일반적으로 1500-2000rpm)에 도달하면 솔레노이드가 통전하여 가압된 오일이 흡기 캠축을 통해 변광기로 유도되도록 한다.흡기 캠축 위치가 25도 전진하여 밸브 오버랩이 증가한다.솔레노이드가 꺼질 때 약 5000rpm까지 이 고급 상태를 유지하며, 가변 피스톤은 밸브 타이밍을 자연 상태로 되돌린다.가변 타이밍은 엔진의 중거리 유연성을 높이고 배기 가스를 줄인다.정확한 전환 지점은 버전에 따라 달라진다.비교적 초기 시스템인 이 시스템은 변경되지 않은 설정과 완전히 발전된 설정의 두 가지 설정만 가지고 있다는 점이 눈에 띈다.[필요하다]

적용들

폭스바겐 시스템

현대 T-GDI 엔진의 투명 모델에 '유동변동기'

폴크스바겐은 각 캠축마다 하나씩, 두 개의 변이기가 있는 변이 시스템을 사용한다.알파 로미오 시스템과 마찬가지로, 이들은 캠축의 타이밍 벨트 풀리에 장착된 전기 제어 유압 장치다.[11]이 시스템은 폭스바겐 VR5와 VR6 엔진, W8과 W12 엔진에도 장착된다.다중 뱅크 W 엔진은 각 캠축마다 1개씩 총 4개의 변동을 가진다.

폴크스바겐 변광기는 유압 구성 요소의 형태 때문에 '변동 변광기'라고 불린다.나선형 스플라인과 간접 작동을 하는 알파 로미오 시스템과 달리 폭스바겐 시스템은 직접 회전 작용을 한다.[note 3]변주기의 내부 구성부품은 느슨한 케이스 안쪽에 패들 휠을 닮아 좌우로 몇 도 정도 자유롭게 움직일 수 있다.이러한 패들의 한쪽 면에 유압을 가함으로써 위상 편이 달성된다.[11]유압 오일은 엔진 오일로, 실린더 헤드에 장착된 솔레노이드 밸브에 의해 제어되며 ECU에 의해 제어된다. 홀 효과 센서는 캠축 위치도 모니터링한다.

기타 변수 기반 VVT 시스템

참조

  1. ^ 위상은 흡기 캠축과 배기 캠축 사이의 상대 타이밍을 말하며, 각도 측정으로 표현된다.
  2. ^ '리프트'는 밸브가 열리는 거리를 말한다.
  3. ^ 알파 로미오의 유압 작용은 나선 스플라인을 사용하여 변주기의 회전을 유발한다.
  1. ^ 폴크스바겐, 분쇄기, 페이지 4-5
  2. ^ a b "Alfa Romeo Spider FAQ".
  3. ^ re (2005-10-17). "Alfa Romeo". italiaspeed.com. Retrieved 2018-03-31.
  4. ^ "The History of ALFA Romeo 75".
  5. ^ "Variable Valve Timing (VVT)". Austincc.edu. Retrieved 2018-03-31.
  6. ^ "Alfa Romeo 156 Variator". Alfaworkshop.co.uk. Retrieved 2018-03-31.
  7. ^ "Alfa Romeo GTV Variator". Alfaworkshop.co.uk. Retrieved 2018-03-31.
  8. ^ "Alfa Romeo 147 Variator". Alfaworkshop.co.uk. Retrieved 2018-03-31.
  9. ^ "Fiat Stilo Variator". Fiatworkshop.co.uk. Retrieved 2018-03-31.
  10. ^ "Technical: stilo variator solenoid part number". The FIAT Forum. Retrieved 2018-03-31.
  11. ^ a b "Variable Valve Timing with fluted variator" (PDF). Volkswagen Self-study programme.