Βαλβίδες εισαγωγής-εξαγωγής (Valves)

Οι συγκεκριμένες τύπου βαλβίδες είναι αυτές που επιτρέπουν ή φράζουν την εισροή αέρα και καυσίμου στο θάλαμο καύσης αλλά και αυτές που ρυθμίζουν το πότε θα απελευθερωθούν τα καυσαέρια. Την κίνησή τους αναλαμβάνει ο εκκεντροφόρος άξονας ο οποίος φέρει συγκεκριμένα έκκεντρα που ανοιγοκλείνουν τις βαλβίδες· που επανέρχονται στην αρχική τους θέση με την βοήθεια ελατηρίων ή υδραυλικών μηχανισμών. Ανάλογα με την αρχιτεκτονική του κινητήρα το σύνολο των βαλβίδων σε ένα κινητήρα διαφέρει. Οι 8βάλβιδοι (2 ανά κύλινδρο) ολοένα και λιγοστεύουν καθώς έχουν κυριαρχήσει οι 16βάλβιδοι (4 ανά κύλινδρο) ενώ σπανιότερα συναντά κανείς μοτέρ όπως το 20βάλβιδο (5 ανά κύλινδρο) του ομίλου VW ή το παλαιότερο 12βάλβιδο (3 ανά κύλινδρο) της Toyota. Αξίζει να σημειωθεί πως το 1985 η Maserati είχε παρουσιάσει ένα εξακύλινδρο μοτέρ με έξι(!) βαλβίδες ανά κύλινδρο αν και το συγκεκριμένο μοτέρ δεν βγήκε ποτέ τελικά στην παραγωγή.

Βάλβτρονικ (Valvetronic)
Στους συμβατικούς βενζινοκινητήρες, η ισχύς και οι στροφές του κινητήρα ελέγχονται από μια πεταλούδα η οποία ανοιγοκλείνει συνεχώς. Αν και το σύστημα είναι απλό οι απώλειες ενέργειας είναι αρκετά μεγάλες. Όταν η πεταλούδα κλείνει, η αναρρόφηση που δημιουργείται από το κάθε έμβολο καθώς αυτό προσπαθεί να τραβήξει αέρα, αναγκάζει το κινητήρα να λειτουργεί κάτω από μερική υποπίεση δυσκολεύοντας το έργο του. Είναι σαν να προσπαθούμε να πάρουμε αναπνοή βάζοντας το χέρι μας εμπρός από το στόμα μας. Η υποπίεση τραβά το χέρι μας με αποτέλεσμα να μας φιμώνει.
Στο Valvetronic ο εκκεντροφόρος δεν εφάπτεται άμεσα με τα ζύγωθρα των βαλβίδων αφού παρεμβάλλεται ένας μοχλός. Το κάτω μέρος του μοχλού ακουμπά πάνω στα ζύγωθρα ενώ το πάνω μέρος εφάπτεται με έναν έκκεντρο άξονα ο οποίος παίρνει κίνηση από τον ηλεκτροκινητήρα και λειτουργεί σαν τρίτος εκκεντροφόρος. Όταν ο εκκεντροφόρος περιστρέφεται ο μοχλός κινείται σαν εκκρεμές. Επίσης ο ηλεκτροκινητήρας κινεί τον έκκεντρο άξονα μέσω ενός γραναζιού μεταβάλλοντας την γωνία της συνολικής μοχλικής συναρμογής. Η οριζόντια κίνηση μετατρέπεται σε κάθετη εξαιτίας της γεωμετρίας της βάσης του μοχλού η οποία ολισθαίνει πάνω στο ζύγωθρο. Έτσι η βαλβίδα ανυψώνεται και βυθίζεται κατά 9.7 mm σε μόλις 300 μsec.
Ολόκληρο το σύστημα ελέγχεται από ένα ξεχωριστό επεξεργαστή (στα 40 Μz, 32bit) από την ECU λαμβάνοντας τις βασικές πληροφορίες από το πάτημα του πεντάλ του γκαζιού. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί υπό μερικό φορτίο το ύψος της βύθισης των βαλβίδων κυμαίνεται από 0.5-2 mm. Το καύσιμο εισέρχεται με μεγάλη ταχύτητα λόγω της στενότητας του ανοίγματος με αποτέλεσμα το μίγμα να είναι ομοιόμορφο βοηθώντας στην ομαλή απόδοση του κινητήρα ειδικά όταν αυτός είναι ψυχρός. Το παραπάνω συγκαταλέγεται στα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του Valvetronic μαζί με την άμεση απόκριση στο πάτημα του γκαζιού. Επιπλέον υπάρχει και το σύστημα Double Vanos το οποίο μεταβάλλει τον χρονισμό των βαλβίδων δίνοντας κλίση στους εκκεντροφόρους εισαγωγής και εξαγωγής κατά 60ο σε σχέση με τον στροφαλοφόρο. Με τον συνδυασμό των δυο συστημάτων οι απώλειες ενέργειας μειώνονται μειώνοντας την κατανάλωση κατά 10%.

Βάνος (BMW Vanos)
Είναι ένα σύστημα το οποίο μεταβάλλει τον χρονισμό των βαλβίδων εισαγωγής. Όταν το εν λόγω σύστημα της BMW υπάρχει και στον εκκεντροφόρο της εξαγωγής τότε μιλάμε για Double Vanos. Η μεταβολή του χρονισμού επιτυγχάνεται με την μετατόπιση μίας συναρμογής γραναζιών που βρίσκεται από την μεριά που παίρνουν κίνηση οι εκκεντροφόροι. Το πρώτο διπλό VANOS εμφανίστηκε το 1995 στην BMW M3.

Βάριο-καμ (Vario-Cam)
To σύστημα Vario-Cam εμφανίσθηκε για πρώτη φορά το 1991 στην Porsche 968. Πρόκειται για ένα σύστημα που μεταβάλλει την βύθιση των βαλβίδων εισαγωγής με την βοήθεια δύο έκκεντρων με διαφορετικό προφίλ αλλά και τον χρονισμό όλων των βαλβίδων αλλάζοντας την φάση του εκκεντροφόρου. Με την χρήση του Vario-Cam επιτυγχάνεται μεγαλύτερη απόδοση του κινητήρα, ιδίως στις υψηλές στροφές λειτουργίας του με το μεγαλύτερο βύθισμα των βαλβίδων.

VTEC – MITEC
Όλα ξεκίνησαν κάπου γύρω στο 1987 όταν η Honda κατασκευάζει τον πρώτο κινητήρα μαζικής παραγωγής με σύστημα μεταβλητού χρονισμού των βαλβίδων (εισαγωγής – εξαγωγής, στο Civic 1.5 LSi), τελειοποιώντας στη συνέχεια την εν λόγω τεχνολογία εμφανίζοντας τους εκπληκτικούς ακόμη και σήμερα κινητήρες με κωδική ονομασία Β16A (160Hp) και Β18C (210Hp) σε διάφορα μοντέλα της εταιρίας. Από τότε κατασκευάστηκαν διάφορες εκδόσεις στα συστήματα μεταβλητού χρονισμού των βαλβίδων με διαφορετικά χαρακτηριστικά απόδοσης (π.χ. το VTEC-e με έμφαση στην οικονομία καυσίμου).
Με απλά λόγια το σύστημα VTEC έχει την δυνατότητα να μεταβάλλει την διάρκεια και το βύθισμα των βαλβίδων προκειμένου ο χρήστης να έχει στην διάθεσή του διαφορετικής απόδοσης χαρακτηριστικά στις χαμηλές-μεσαίες και υψηλές στροφές του κινητήρα.

Πηγή: https://www.caroto.gr/2009/02/11/%ce%b2%ce%b1%ce%bb%ce%b2%ce%af%ce%b4%ce%b5%cf%82-%ce%b5%ce%b9%cf%83%ce%b1%ce%b3%cf%89%ce%b3%ce%ae%cf%82-%ce%b5%ce%be%ce%b1%ce%b3%cf%89%ce%b3%ce%ae%cf%82/ & https://www.caroto.gr/2009/02/11/%ce%b2%ce%b1%ce%bb%ce%b2%cf%84%cf%81%ce%bf%ce%bd%ce%b9%ce%ba-valvetronic/ & https://www.caroto.gr/2009/02/11/%ce%b2%ce%ac%ce%bd%ce%bf%cf%82-bmw-vanos/ & https://www.caroto.gr/2009/02/11/%ce%b2%ce%ac%cf%81%ce%b9%ce%bf-%ce%ba%ce%b1%ce%bc-vario-cam/ & https://www.caroto.gr/2011/04/01/honda-vtec-ima-system/