เวลาวาล์วแปรผัน มีประโยชน์อย่างไร? อะไรแตก?

จังหวะวาล์วคงที่ตลอดช่วงความเร็วรอบเครื่องยนต์เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ราคาถูกแต่ไม่มีประสิทธิภาพ การเปลี่ยนเฟสมีข้อดีหลายประการ

ในการค้นหาโอกาสในการปรับปรุงลูกสูบ เครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะ นักออกแบบได้นำเสนอโซลูชั่นใหม่ๆ อย่างสม่ำเสมอเพื่อปรับปรุงไดนามิก ขยายช่วงความเร็วที่เป็นประโยชน์ ลดการใช้เชื้อเพลิง และลดการปล่อยไอเสีย ในการต่อสู้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง วิศวกรเคยใช้จังหวะวาล์วแปรผันเพื่อพัฒนาเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ระบบควบคุมจังหวะเวลา ซึ่งปรับปรุงกระบวนการเติมและทำความสะอาดพื้นที่เหนือลูกสูบอย่างมาก พิสูจน์แล้วว่าเป็นพันธมิตรที่ยอดเยี่ยมของนักออกแบบ และเปิดโอกาสใหม่ๆ ให้กับพวกเขา 

ในโซลูชันแบบคลาสสิกโดยไม่ต้องเปลี่ยนจังหวะเวลาวาล์ว วาล์วของเครื่องยนต์สี่จังหวะจะเปิดและปิดตามรอบที่กำหนด รอบนี้ทำซ้ำในลักษณะเดียวกันตราบเท่าที่เครื่องยนต์ยังทำงานอยู่ ในช่วงความเร็วทั้งหมด ตำแหน่งของเพลาลูกเบี้ยวหรือตำแหน่ง รูปร่างและจำนวนลูกเบี้ยวบนเพลาลูกเบี้ยว และตำแหน่งและรูปร่างของแขนโยก (หากติดตั้ง) ไม่เปลี่ยนแปลง ด้วยเหตุนี้ เวลาเปิดที่เหมาะสมและการเคลื่อนตัวของวาล์วจะปรากฏในช่วงรอบต่อนาทีที่แคบมากเท่านั้น นอกจากนี้ไม่สอดคล้องกับค่าที่เหมาะสมและเครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยลง ดังนั้น เวลาวาล์วที่ตั้งไว้จากโรงงานจึงเป็นการประนีประนอมในวงกว้างเมื่อเครื่องยนต์ทำงานอย่างถูกต้อง แต่ไม่สามารถแสดงความสามารถที่แท้จริงของมันในแง่ของไดนามิก ความยืดหยุ่น การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง และการปล่อยไอเสีย

หากมีการแนะนำองค์ประกอบในระบบประนีประนอมที่คงที่ซึ่งอนุญาตให้เปลี่ยนพารามิเตอร์เวลา สถานการณ์จะเปลี่ยนไปอย่างมาก การลดเวลาวาล์วและการยกของวาล์วในช่วงความเร็วต่ำและปานกลาง การเพิ่มระยะเวลาวาล์วและเพิ่มการยกวาล์วในช่วงความเร็วสูง รวมถึงการ "ลดระยะเวลา" ของวาล์วที่ความเร็วใกล้ถึงสูงสุดซ้ำแล้วซ้ำอีก ช่วงความเร็วที่พารามิเตอร์เวลาวาล์วเหมาะสมที่สุด ในทางปฏิบัติ นี่หมายถึงแรงบิดที่มากขึ้นที่รอบต่ำ (ความยืดหยุ่นของเครื่องยนต์ที่ดีขึ้น อัตราเร่งที่ง่ายขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนเกียร์ลง) รวมถึงได้แรงบิดสูงสุดในช่วงรอบเครื่องที่กว้าง ดังนั้นในข้อกำหนดทางเทคนิคในอดีต แรงบิดสูงสุดจึงเชื่อมโยงกับความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่กำหนด และปัจจุบันมักพบในช่วงความเร็วที่กำหนด

การปรับเวลาทำได้หลายวิธี ความก้าวหน้าของระบบถูกกำหนดโดยการออกแบบของตัวแปรเช่น องค์ประกอบผู้บริหารที่รับผิดชอบในการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ ในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนที่สุด มันคือทั้งระบบที่ควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ มากมาย ทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่าคุณจำเป็นต้องเปลี่ยนเฉพาะเวลาเปิดของวาล์วหรือจังหวะของวาล์ว สิ่งสำคัญคือการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันหรือค่อยเป็นค่อยไป

ในระบบที่ง่ายที่สุด (VVT) ตัวแปรคือ องค์ประกอบที่ทำการเคลื่อนที่เชิงมุมของเพลาลูกเบี้ยวนั้นติดตั้งอยู่บนรอกของเพลาลูกเบี้ยว ภายใต้อิทธิพลของแรงดันน้ำมันและต้องขอบคุณช่องที่ออกแบบมาเป็นพิเศษภายในล้อ กลไกสามารถหมุนดุมล้อด้วยเพลาลูกเบี้ยวที่ติดตั้งในนั้นสัมพันธ์กับเรือนล้อ ซึ่งถูกควบคุมโดยองค์ประกอบขับเคลื่อนจังหวะเวลา (โซ่หรือสายพานแบบฟันเฟือง) เนื่องจากความเรียบง่าย ระบบดังกล่าวจึงมีราคาถูกมาก แต่ไม่ได้ผล พวกเขาถูกใช้โดย Fiat, PSA, Ford, Renault และ Toyota ในบางรุ่น ระบบของฮอนด้า (VTEC) ให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่ามาก จนถึงรอบต่อนาที วาล์วจะถูกเปิดโดยลูกเบี้ยวที่มีโปรไฟล์ที่ส่งเสริมการขับขี่ที่ราบรื่นและประหยัด เมื่อเกินขีดจำกัดความเร็วที่กำหนด ชุดลูกเบี้ยวจะเปลี่ยนและคันโยกไปกดที่ตัวลูกเบี้ยว ซึ่งส่งผลให้การขับขี่แบบสปอร์ตมีไดนามิก การสลับดำเนินการโดยระบบไฮดรอลิกสัญญาณจะได้รับจากตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ระบบไฮดรอลิกส์ยังรับผิดชอบในการตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีเพียงสองวาล์วต่อสูบเท่านั้นที่ทำงานในเฟสแรก และทั้งสี่วาล์วต่อสูบในเฟสที่สอง ในกรณีนี้ ไม่เพียงแต่เวลาเปิดของวาล์วจะเปลี่ยนไป แต่ยังรวมถึงจังหวะของวาล์วด้วย วิธีการแก้ปัญหาที่คล้ายกันจากฮอนด้า แต่ด้วยการเปลี่ยนจังหวะวาล์วที่ราบรื่นเรียกว่า i-VTEC โซลูชันที่ได้รับแรงบันดาลใจจากฮอนด้ามีอยู่ใน Mitsubishi (MIVEC) และ Nissan (VVL)

เรื่องน่ารู้: ข้อเสนอปลอม มีคนโกงออนไลน์! ที่มา: TVN Turbo/x-news