Hyundai’s CVVD: stille revolutie

De intrede van Hyundai’s Continuous Variable Valve Duration (CVVD) is heel stilletjes voltrokken, slechts enkele buitenlandse automagazines hebben deze techniek belicht. CVVD maakte anderhalf jaar terug zijn debuut in de 1.6 T-GDI voor de Amerikaanse markt. Intussen krijgt ook de nieuwe i20 deze techniek mee, zonder dat er veel ruchtbaarheid aan gegeven wordt. In dit artikel kun je lezen wat deze techniek inhoudt, hoe het werkt en waarom het zo bijzonder is.

Vermogen zit in de cilinderkop

Mike Costin en Keith Duckworth (van de firma Cosworth) wisten al heel vroeg waar de meeste vermogenswinst valt te halen bij verbrandingsmotoren: de cilinderkop. Hun belangrijkste werk en grootste vindingen hebben allemaal betrekking op de cilinderkop: de vorm van de verbrandingskamers, gasstroom door inlaatkanalen, klepgrootte en klepbediening. Hun credo “vermogen zit in de kop” is een ijzeren waarheid voor iedere motorbouwer gebleken. Tot op de dag van vandaag wordt er aan de cilinderkop gesleuteld, en aan de klepbediening in het bijzonder. Honda’s VTEC is de meest bekende, waarbij de nokkenas voorzien is van nokken met verschillende profielen. Bij het overschakelen van het ene naar het andere nokprofiel verandert het motorkarakter direct. Een andere noemenswaardige klepbediening is Ducati’s desmodromische klepbediening waarbij de kleppen niet door een veer, maar door een tweede nok gesloten wordt. Dit scheelt een heleboel aandrijfweerstand en de kleppentrein (en daarmee de motor) kan zeer hoge draaisnelheden halen, zonder gevaar voor zwevende kleppen.

Variabel is de truc

De variabele kleptiming is standaard geworden voor iedere verbrandingsmotor, en variabele kleplift is ook niet meer voorbehouden aan exotische auto’s. Beide systemen zijn in de praktijk zeer betrouwbaar gebleken. Naast timing en lift is er een derde grootheid die je als motorbouwer graag wilt beïnvloeden: de duur van de klepopening. Maar dat is lange tijd een lastig uit te voeren wens geweest. In feite doet VTEC zoiets: je hebt nokken voor een korte klepopening en nokken voor lange klepopening (eventueel met grotere klepopening). Je kunt dan kiezen voor een van beide profielen. Het probleem van dit systeem is dat je slechts twee keuzes hebt. Het zou ideaal zijn als je de duur van de klepopening variabel kunt maken. En dat is wat CVVD van Hyundai doet.

Timing, opening en openingsduur

Om even het overzicht te houden: Met de bestaande variabele kleptimingsystemen kun je de nokkenas beperkt verstellen ten opzichte van de nokkenasaandrijving. De duur van de klepopening verandert hierbij niet. Met variabele kleplift kun je de mate van opening beïnvloeden, en daarmee de stroomsnelheid van het benzine / luchtmengsel dat de cilinder instroomt. Feitelijk kun je met de kleplift de draaisnelheid van de motor besturen, dergelijke systemen kunnen de gasklep vervangen. Het nadeel is dat deze systemen mechanisch complex zijn, en daarmee vaak ook kostbaar. Hyundai’s CVVD maakt de duur van de klepopening (dus niet de kleplift) variabel. Het systeem is minder complex dan een variabele kleplift, terwijl het effect hetzelfde is.