Zawory przełączające – co to takiego?
Zawory przełączające wchodzą w skład systemów zmieniających fazy silnikowych zaworów dolotowych, wylotowych lub też obydwu. Dzięki ich pracy możliwe jest zmniejszenie zużycia paliwa oraz zwiększenie mocy jednostki napędowej, poprzez dopasowanie wymiany gazów w cylindrach do chwilowych warunków pracy silnika.
Gdzie funkcjonują?
Zawory przełączające stosowane są w różnych rodzajach napędu rozrządu – z paskiem zębatym lub łańcuchem. Montuje się je bezpośrednio w głowicy cylindrów (są też zintegrowane z obiegiem oleju). Zawory sterują przełączanymi elementami silnika (w większości rozwiązań dwustopniowo, choć dostępne są również układy w pełni płynne). Nad pracą zaworów przełączających czuwa sterownik silnika analizujący szereg różnorodnych parametrów, m.in. prędkość obrotową silnika, jego obciążenie i temperaturę roboczą. Na bieżąco monitorowana jest również prędkość, z którą porusza się pojazd.
Jak to działa – system dwustopniowy
Zawory przełączające składają się z dwóch podstawowych elementów: elektromagnesu i części hydraulicznej. W momencie przepływu prądu przez zawór, olej przetłaczany jest z pompy olejowej do mechanizmów przełączających. Na skutek ich odblokowania, otwarte zostaje przejście oleju z pompy. Natomiast gdy prąd nie płynie, to ostatnie zostaje zamknięte, a olej pod niewielkim ciśnieniem spływa do misy olejowej. Czasy dokonywania poszczególnych przełączeń zależą od mechaniki samego zaworu, jak i charakterystyki obiegu hydraulicznego. Poszczególne przełączenia mogą być szybko powtarzane, zgodnie z charakterystyką roboczą danej jednostki napędowej.
Jak to działa – system bezstopniowy
Stosowany jest w nowszych konstrukcjach. W tzw. bezstopniowym, eletrohydraulicznym systemie sterowania, aktywacja zaworów przełączających jest dwuetapowa. Początkowo przez zawór przepływa prąd o niskim natężeniu (tzw. prąd polaryzacji). Jego zadaniem jest wstępne magnetyzowanie zaworu, ale bez jego uruchamiania. Dopiero podczas przełączania zaworu, doprowadzany jest do niego prąd o wysokim natężeniu. Dzięki temu rozwiązaniu, działa on szybko, precyzyjnie i płynnie (reakcja z najmniejszą możliwą zwłoką, przy najmniejszym z możliwych natężeń prądu). Za właściwy moment przełączenia zaworu odpowiedzialny jest sterownik silnika, który zbiera informacje o jego chwilowych warunkach pracy. Po wykonaniu pracy przez zawór przełączający, natężenie prądu zmniejsza się do stanu wyjściowego, zaś po jego odcięciu zawór zostaje otwarty.