System zmiennych faz rozrządu Valvelift

Pod nazwą Valvelift kryje się system napędu rozrządu, regulujący jego fazy oraz wznios zaworów ssących. Rozwiązanie to stosowane jest w benzynowych, widlastych, 6-cylindrowych silnikach Audi z bezpośrednim wtryskiem paliwa o pojemności 2,8 l oraz 3,2-litra. W późniejszym czasie system zastosowano także w jednostce 2.0 TFSI. Poprzez odpowiednie zarządzanie stopniem wychylenia zaworów, Valvelift ma optymalizować skład mieszanki paliwowo-powietrznej w zależności od sytuacji. Im większe jest obciążenie silnika, tym zawory ssące opuszczają się niżej i więcej powietrza trafia do cylindra. W porównaniu do dawnych rozwiązań stosowanych np. w systemie VTEC Hondy, system ten działa przy znacznie niższych obrotach (VTEC uruchamia się mniej więcej po przekroczeniu 5 tyś.obr./min.) i ma na celu zwiększyć elastyczność jednostki napędowej. Valvelift jest aktywny już przy 700 obrotach na minutę.(roboczy zakres jego pracy  to 700-4000obr./min).

Zobacz też: Różnice pomiędzy wtryskiem pośrednim i bezpośrednim

To co odróżnia ten system od dawnego systemu VTEC to także sposób w jaki się uruchamia. Rozwiązanie Hondy pracowało tylko przy wysokich obrotach, bowiem do zmiany faz rozrządu wymagane było wysokie ciśnienie oleju w układzie. W Audi o zmianie faz rozrządu decyduje komputer, sterujący elektromagnetycznymi siłownikami (aktuatorami), wysuwającymi metalowe trzpienie. Dzięki temu silnik może być bardziej elastyczny w średnim zakresie obrotów silnika a przez to ograniczyć spalanie paliwa.

Zobacz też: Silnik 4,4l Twin Turbo w BMW M5 - jak działa?

System Valvelift działa w następujący sposób. Wałki rozrządu, umieszczone w każdej z głowic, posiadają przy każdym z cylindrów tuleje ze spiralnymi rowkami na zewnątrz, oraz  cztery krzywki regulujące stopień wychylenia zaworów. Ramę drabinkową każdej głowicy, wyposażono w sześć metalowych trzpieni (po dwa nad każdym z cylindrów). Każdy z nich, uruchamiany przez elektromagnetyczny siłownik (aktuator), może wysuwać się o 4mm. To co najważniejsze w działaniu tego systemu to fakt, że wymienione wcześniej tuleje wraz z krzywkami, poruszają się, w osi poziomej, w lewo bądź w prawo po wałku rozrządu. O ich kierunku decyduje to, który trzpień zostanie wsunięty w ich spiralne rowki. Gdy potrzebne są większe osiągi, tuleje przesuwają się w prawo w wyniku wsunięcie się prawego trzpienia w szczelinę metalowej tulei. Trzpień odbija do pozycji wyjściowej gdy na końcu spiralnego rowka natrafi na wybrzuszenie. W tym momencie załączone są dłuższe krzywki a zawory wnikają na większą głębokość do komory cylindra-maksymalnie na 11mm. Od tego momentu trzpienie są w pozycji neutralnej a zawory stale dostarczają maksymalną ilość powietrza. Będzie tak dopóki, dopóty komputer uzna za zasadne, wykorzystywać pełną moc silnika. Gdy kierowca odpuści nogę z gazu, przekaże w ten sposób sygnał do jednostki centralnej auta, by ta ograniczyła moc silnika, ustawiając mniejszy wznios zaworów ssących. Aby to się stało, lewy trzpień zostaje opuszczony i wsuwa się w rowek tulei. W tym momencie przesunięciu ulega cała tuleja w lewo a zawory zaczynają być obsługiwane przez krótsze krzywki. Praca na uboższej w powietrze mieszance, zakłada wznios zaworów w przedziale od 2-5,7mm. Taka różnica wzniosu, występująca pomiędzy parą zaworów w jednym cylindrze, ma wymusić zawirowania mieszkanki paliwowo-powietrznej a przez to przyczynić się do jej uwarstwienia(jest to szczególnie istotne w przypadku jednostek z bezpośrednim wtryskiem paliwa).

Zobacz też: Cylinder on demand – oszczędność według Audi

System Valvelift właściwie sterując zaworami ssącymi, dozuje w szerokim zakresie  ilość dostarczanego do cylindrów powietrza. Cecha ta ,niejednokrotnie, umożliwia przepustnicy na stałą pracę przy pełnym otwarciu nawet przy małym obciążeniu silnika. Zapobiega w ten sposób dławieniu się silnika oraz pozwala jednostce napędowej  na płynniejsze rozwijanie przez nią  mocy  od najmniejszych obrotów wału napędowego.Konstrukcja systemu Valvelift pozbawiona takich elementów jak talerzyki czy dźwigienki, spotykane w innych podobnych rozwiązaniach, ogranicza jego masę i podnosi odporność  na duże obciążenia mechaniczne, spowodowane pracą przy wysokich obrotach silnika.

Zasadniczą rolę jaką pełni Valvelift to redukcja spalania paliwa przez silnik. Według inżynierów Audi, auto wyposażone w ten system może zużywa średnio o 7% mniej paliwa. Wykorzystanie go w jednostce napędowej, jako uzupełnienie takich rozwiązań jak bezpośredni wtrysk paliwa czy przełączalny kolektor paliwowy,  jest istotne w dalszej pracy nad zwiększaniem efektywności w wykorzystaniu paliwa, bez konieczności ograniczania osiągów jednostek napędowych.