ק.ט.מ: תזמון שסתומים משתנה חדשני לסופר דיוק החדש

במנוע הווי-טווין המשודרג של הק.ט.מ 1390 סופר דיוק R החדש מסתתרת פנינה טכנולוגית שכמעט שלא נראתה במנועי אופנועים – מערכת תזמון שסתומים משתנה מתקדמת הכוללת לא רק את הזזת התזמון ביחס למנוע אלא גם את שינוי משך זמן פתיחת השסתומים וגובה הרמת שסתומי היניקה.

על החידוש הטכני החשוב הזה שנמצא ב-1390 סופר דיוק R החדש בק.ט.מ לא התעכבו בתיק העיתונות, אלא זרקו משפט בודד – ולא ברור למה. במנוע הווי-טווין המחודש של ק.ט.מ יש תזמון שסתומים משתנה אשר משנה לא רק את זווית הפתיחה והסגירה של שסתומי היניקה ביחס לגל הארכובה, אלא את משך זמן פתיחת השסתומים (Duration – הזווית הכוללת של פתיחת השסתומים) ואת גובה הרמת השסתומים (LIFT). מערכות תזמון שסתומים אשר מבצעות שינוי של משך זמן פתיחת השסתום קיימות ברכבי יוקרה כאלו ואחרים, ובאופנועים הופיעה מערכת דומה – בשם ShifrCam – במנוע הבוקסר 1250 של ב.מ.וו שנחשף ב-2018

מה שראינו עד אז – למשל במנועי הסוזוקי GSX-R1000, הדוקאטי L-טווין 1260 עם מנגנון ה-DVT, וגם במנועי 125 סמ"ק של ימאהה – זה תזמון שסתומים מהסוג הראשון, שמשנה את זווית הפתיחה והסגירה של השסתום ביחס לגל הארכובה – כלומר מזיז את תזמון גל הזיזים ביחס לגל הארכובה. במנוע החדש של ק.ט.מ הזיזים עצמם הפותחים את שסתומי היניקה משתנים בגודלם, וכך זווית פתיחת השסתום גדלה או קטנה, ולא רק משנה את מיקומה ביחס לגל הארכובה.

בקצרה נספר שבתחומי סל"ד שונים השאיפה היא לתזמון שסתומים שונה, זאת על-מנת לאפשר מילוי נפחי מקסימלי – כלומר בזמן הקצר של מהלך היניקה השאיפה היא למלא את הצילינדר במקסימום האפשרי של תערובת אוויר ודלק. במנוע אטמוספרי (ללא עזרי גדישה) המילוי הנפחי לעולם לא מגיע ל-100%, אולם בתחומי סל"ד מסוימים הוא מתקרב למקסימום האפשרי. תזמון שסתומים משתנה מאפשר להגדיל את טווח הסל"ד הזה, ובכך להגדיל את טווח המומנט הזמין של המנוע. הסבר מפורט על תזמון שסתומים משתנה תוכלו לקרוא בכתבה במדור הטכני שלנו.

גלי הזיזים של שסתומי היניקה (אחד לכל ראש מנוע) בנויים כך שהזיזים יושבים על שרוול שמאפשר תזוזה, ולכל שסתום יניקה יש שני זיזים – אחד ראשוני בעל הרמת שסתום קצרה ומשך זמן קצר, והשני בעל הרמת שסתום גדולה יותר ומשך זמן פתיחה (זווית פתיחה) גדול יותר. בפקודה ממחשב ניהול המנוע, ובהתאם למהירות המנוע ולמצב המצערת, הזיז הגדול יותר נכנס לפעולה ולמעשה מחליף את הזיז הקטן. העניין החשוב הוא שההחלפה צריכה להתבצע במהירות גבוהה מאוד – לפני שגל הזיזים משלים סיבוב – ובזמן שאין עומס בין הזיזים לבין השסתומים.

תפעול החלפת הזיזים הפעילים מתבצע על-ידי שני סולונואידים (מנועים חשמליים) ושתי תעלות ספירליות המכורסמות בשרוול שעל גל הזיזים. כאשר סולונואיד אחד מופעל, הוא מכניס פין אל התעלה הספירלית הראשונה, מושך את השרוול הנושא את הזיזים לכיוון אחד, ומשלב את הזיזים המתונים יותר. בהפעלת הסולונואיד השני, הוא מכניס פין אל התעלה הספירלית השנייה, ומזיז את השרוול כדי לשלב את הזיזים בעלי הפרופיל הקרבי יותר – עם יותר מהלך ויותר משך זמן. תהליך ההחלפה אורך 22 אלפיות השנייה בלבד, וכאמור הוא מתרחש כאשר אין עומס על הזיזים ועל השסתומים, והזיזים יכולים להחליק ללא עומס על התעלה ועל השרוול.

למעשה, בק.ט.מ מיקמו את התעלות והשרוולים במרכז גל הזיזים – בין שני הזיזים של שסתומי היניקה – ובכך שמרו על ממד הרוחב הצר של המנוע. על מכסה השסתומים, מעל גל הזיזים, נמצאת יחידת הסולונואידים החשמלית.

המערכת, כאמור, משפרת את המילוי הנפחי של המנוע האטמוספרי ומרחיבה את טווח הסל"ד היעיל ואת המומנט הזמין של המנוע – וכפועל יוצא גם את הנצילות ואת תצרוכת הדלק. זוהי מערכת חשובה, שהיסודות הטכנולוגיים שלה מגיעים ממכוניות פרטיות יוקרתיות, וסביר להניח שבעתיד היא תגיע למנועים נוספים של ק.ט.מ.