Hyundai Motor усовершенствовала фазовращатель до CVVD

8 июля 2019

На новом седане Hyundai Sonata 2020 года появится инновационная система фаз газораспределения CVVD

Компания Hyundai Motor представила по ее уверениям первую в мире систему непрерывного изменения продолжительности открытия клапанов Continuously Variable Valve Duration (CVVD).

Данная система стала эволюционным развитием давно известных и привычных устройств изменения фаз газораспределения, систем которых в мире моторов расплодилось более десятка, включая и регулировку высоты подъема клапанов и ширины фаз.
Сначала Hyundai создала простую систему фазовращения S-CVVT, далее последовала технология D-CVVT для корректировки фаз впуска и выпуска, а вершиной стала система CVVD. В видеоролике видно как именно регулируемые эксцентрики изменяют скорость поворота кулачков именно в тот момент, когда они приводят в действие впускные клапаны.

До сих пор наиболее распространенные системы фазовращателей осуществляют изменение угла установки распредвала по отношению к ведомой шестерне или зубчатому колесу ГРМ. При повороте такого вала на несколько градусов по часовой или против часовой стрелки впускной клапан открывается, соответственно, раньше или позже. При этом момент его закрытия смещается синхронно, так как жестко привязан к рабочему профилю кулачка.

Для увеличения продолжительности открытия клапанов (ширины фазы) конструкторы в 1990-2000-х исхитрялись с применением двойного набора разных по форме кулачков и переключателем привода клапанов между ними. Уже тогда корейцы исповедовали иной подход. Так, они изобрели эксцентриковый механизм, немного поворачивающий рабочий кулачок, ускоряя или замедляя его по отношению ко вращающемуся распредвалу. Соответственно малая нагрузка на двигатель позволяет впускным клапанам оставаться открытыми почти до конца такта сжатия, что, соответственно, снижает потери, фактически осуществляя 5-тактный цикл Миллера. При возрастании нагрузок закрытие впускных клапанов осуществляется уже в начале такта сжатия, что позволяет загонять в цилиндр максимальный объем воздуха, что означает увеличение количества топливо-воздушной смеси за один такт.

Видимый в самом верху изображения вал управляет парой эксцентриковых механизмов (серые прямоугольники). Распредвал с рабочими кулачками виден ниже

По утверждению корейцев механизм CVVD улучшает отдачу мотора на 4%, при этом повышая его экономичность на 5%, причем, выбросы вредных веществ якобы сокращаются до 12%.

Первым серийным двигателем с такой системой стал турбомотор Smartstream G1.6 T-GDi (180 л.с., 265 Н•м), который появится на новом поколении Sonata 

Среди прочих достоинств турбомотора называется сниженное в сравнении с предшественниками на 34% трение, повышенное с 250 до 350 бар давление впрыска, интеллектуальная система регулировки температуры и система рециркуляции выхлопных газов низкого давления. Позже данный турбомотор появится и на прочих моделях Hyundai и Kia.

Очевидно, что логическое развитие ГРМ ведет к появлению систем, в которых вообще не будет механической связи между коленчатым валом и клапанами, что означает уход кулачкового вала в прошлое. Такие системы уже есть и устроены по принципу индивидуального привода каждого клапана актуатором (электрическим, гидравлическим или пневматическим), управляемого электронной системой. Однако, из стадии экспериментально-тестовых они пока что не вышли. Впрочем, китайская фирма Qoros в партнерстве со шведской FreeValve AB (сестринской компанией со шведским производителем суперкаров Koenigsegg Automotive) уже дальше других продвинулась в тестировании моторы серии Qamfree. Но и ее разработки до серии пока что не дошли.