Olika typer av variabla ventilinställningssystem kan spåras ända tillbaka till ångmaskinens dagar. Det var Fiat som i slutet av 1960-talet var först med ett patent för variabel ventilinställning (som ibland förkortas VVT) för konventionella förbränningsmotorer i fordon, men Alfa Romeo var den första tillverkaren som använde VVT i serietillverkning (på 1980 års Spider 2000). Sedan dess har många tillverkare utvecklat och tillämpat koncept för variabel ventilinställning. Det finns idag en mängd varianter och tillverkarspecifika systembenämningar, med en uppsjö av olika förkortningar att hålla reda på.
Konventionella motorer utan VVT har inte justerbara kamaxlar, vilket innebär att ventilernas lyfthöjd, öppningslängd och tidsinställning inte kan ändras. När kamaxlarna och vevaxeln har synkroniserats med hjälp av specialverktyg eller inpassningsmärken så kan inte ventilinställningen varieras.
Variabel ventilinställning används för högre prestanda, bättre bränsleekonomi och lägre utsläpp. Ventilernas överlappning, lyfthöjd, öppningslängd och tidsinställning kan anpassas efter motorns varvtal, belastning och temperatur, vilket ger optimala motorprestanda vid olika belastning och driftsförhållanden.
Som exempel kan ventilinställningen förställas vid låga motorvarvtal för att ge motorn bättre gensvar på gaspådrag och ökat vridmoment, medan den kan fördröjas vid hög belastning för att minska avgasutsläppen.
Vid högre motorvarvtal ökas ventilöppningstiderna för högre effekt.
Det finns olika typer av variabel ventilinställning på marknaden, och den vanligaste typen fungerar med ”kamfasning” och har en kamaxelregulator/justeringsanordning som sitter på kamaxelhjulet. Äldre versioner var av enkelt utförande och verkade enbart på inloppskamaxeln. Dessa har i princip två lägen (av eller på) och ändrar ventilinställningen vid ett visst motorvarvtal (BMW:s enkla VANOS-system är ett exempel). Flertalet av dessa typer är mekaniskt styrda med ett fjäderbelastat snedskuret kugghjul i regulatorn.
Senare versioner med kamfasning har enkla eller dubbla regulatorer beroende på tillverkare, och är elektroniskt styrda med hydraulisk manövrering. Denna typ arbetar steglöst med oljetryckreglering via en ECU-styrd solenoid (kamaxellägesmanöverdonet), så att kamaxelvinkeln ändras genom att olja leds i den inre rotorns kanaler och utövar tryck mot bladen.
Fördelen med detta är steglös anpassning av ventilinställningen över motorns hela varvtalsområde, samt mjukare övergång jämfört med den typ som bara har två lägen.
| 1 | Styrkåpa |
| 2 | Kamaxel |
| 3 | Fördröjningssida |
| 4 | Oljeretur |
| 5 | Oljematningstryck |
| 6 | Oljeretur |
| 7 | Kamaxellägesmanöverdon |
| 8 | Förställningssida |
| 9 | Oljekanal fördröjning |
| 10 | Oljekanal förställning |
| 11 | Inre rotor |
| 12 | Yttre rotor |
| 13 | Ringkanaler |
I vissa typer, exempelvis Hondas VTEC-system, används en separat kam för varje ventil på inlopps-och utloppskamaxeln (på äldre SOHC-motorer användes dock detta bara för inloppsventilerna). En oljetrycksstyrd spärrtapp låser vipparmen för hög lyfthöjd och lång öppningstid till intilliggande vipparmar för låg lyfthöjd och kort öppningstid. Detta är en ”tvåläges” typ av justering snarare än en ”steglös” men har alltid varit populär för trimningsändamål på grund av stora effektvinster.
Nuförtiden blir systemen alltmer komplicerade och dyrbara. System som kombinerar kamfasning och kamväxling kan ge bättre verkningsgrad, högre effekt och renare avgaser.
Ett sådant system är ”Variocam Plus”, som har utvecklats av Porsche. Inloppskamaxlarna är försedda med en regulator och har två olika kamprofiler och variabla hydrauliska ventillyftare med en inre och en yttre lyftardel. Den inre lyftardelen påverkas av den mittre kammen (lägre lyfthöjd och kortare öppningstid). När högre lyfthöjd erfordras låser en elektroniskt styrd hydraulventil samman den inre och yttre lyftardelen med en tapp. I låst läge träder de yttre kammarna i funktion och ger högre ventillyfthöjd och längre öppningstid. Kamfasnings- och kamväxlingssystemen styrs individuellt av motorstyrdonet. De huvudsakliga parametrarna som används är motorvarvtal, växelläge, gaspedalläge, motoroljetemperatur och kylvätsketemperatur.
| 1 | Rotationsriktning |
| 2 | Regulator |
| 3 | Förställning |
| 4 | Fördröjning |
| 5 | Inloppskamaxel |
| 6 | Inre lyftardel |
| 7 | Hydraulisk ventillyftare (yttre lyftardel) |
Fiats ”Twin Air” har ett hydrauliskt ventilsystem med pistonger som samtidigt öppnar båda inloppsventilerna på hydraulisk väg. Utloppsventilerna styrs på konventionellt sätt med kamaxel och ventillyftare.
Under senare år har man inom fordonsbranschen sysslat med forskning, testning och utveckling med sikte på förbränningsmotorer utan kamaxlar. Detta skulle innebära slutet för dagens system för ventilstyrning och variabel ventilinställning.
