في السنوات الأخيرة، ازدادت متطلبات محركات السيارات فيما يتعلق بكفاءة الوقود وانبعاثات العادم. كانت صمامات المحركات القديمة تتميز بزمن فتح وإغلاق ثابت فقط، مما جعل من الصعب تحقيق معدل سحب وإخراج مثاليين وفقًا لسرعة المحرك.
ولذلك، أصبح توقيت الصمام المتغير (VVT) هو السائد.
المحتويات
ما هو VVT؟
يقوم نظام توقيت صمام المحرك المتغير بضبط طور الكامة بحيث يتغير وقت فتح الصمام وإغلاقه مع سرعة المحرك، ويضبط كمية السحب (العادم)، ووقت فتح الصمام وإغلاقه وزاويته.
يؤدي هذا إلى تحسين كمية الهواء الداخل وتحسين كفاءة احتراق المحرك.
ماذا يفعل توقيت الصمام المتغير؟
أصبحت تقنية الطور المتغير للكاميرا التي يتم التحكم فيها بالضغط الهيدروليكي سائدة بسبب فعاليتها العالية من حيث التكلفة وموثوقيتها.
يتم تثبيت منظم طور الكامات الذي يمكنه الدوران ذهابًا وإيابًا ضمن زاوية معينة في الطرف الأمامي من عمود الكامات.
يتم توصيل نظام تزييت المحرك بمنظم الطور.
تقوم وحدة التحكم الإلكترونية في المحرك بجمع المعلومات من خلال مستشعر طور العمود المرفقي ومستشعر طور الكامة.
يتم وضع صمام التحكم في الزيت الكهرومغناطيسي (OCV) في دائرة زيت المحرك، والذي يضبط تدفق واتجاه زيت منظم الطور من خلال الإشارات الكهربائية لتحقيق التحكم في زاوية دوران منظم الطور.
يتحكم نظام VVT عادةً بفتح وإغلاق الصمام عن طريق تغيير موضع عمود الكامات. ويتم ذلك عادةً باستخدام مُشغِّل هيدروليكي.
بسرعات منخفضة:يسمح نظام VVT بفتح الصمام وإغلاقه في وقت مبكر، مما يوفر كفاءة أفضل في استهلاك الوقود وسلاسة في التشغيل.
بسرعات عالية:يؤخر فتح الصمام، مما يسمح للمحرك بالتنفس بشكل أفضل، وبالتالي تحسين الأداء وناتج الطاقة.
نظام توقيت الصمام المتغير: المكونات الرئيسية
يتضمن نظام توقيت الصمام المتغير منظم طور الكاميرا، وصمام التحكم في الزيت، وأجهزة الاستشعار، ووحدة التحكم الإلكترونية للتحكم في توقيت الصمام.
أصبحت تقنية طور الكامات المتغيرة المُتحكم بها هيدروليكيًا حلاً شائعًا نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة وموثوقيتها. تعمل هذه التقنية وفقًا للمبادئ التالية:
منظم طور الكامة: يُركّب منظم طور الكامة في مقدمة عمود الكامة، ويمكنه الدوران بزاوية معينة. هذا المنظم مسؤول عن تغيير موضع عمود الكامة، وبالتالي ضبط توقيت الصمام.
تراقب وحدة التحكم في المحرك (ECU) وضعي عمود المرفق وعمود الكامات عبر مستشعرات (مستشعر طور عمود المرفق ومستشعر طور الكامات). توفر هذه البيانات معلومات آنية حول أداء المحرك.
يوجد صمام التحكم في الزيت في دائرة زيت المحرك. هذا الصمام مسؤول عن تنظيم تدفق الزيت واتجاهه، بناءً على إشارات وحدة التحكم الإلكترونية. بضبط تدفق الزيت، يتحكم صمام التحكم في الزيت (OCV) في دوران منظم طور الكامات، مما يُضبط موضع عمود الكامات بدقة.
تحدد زاوية دوران مُعدّل الطور توقيت صمامي السحب والعادم. بضبط هذه الزاوية، يُحسّن النظام أداء المحرك في مختلف ظروف التشغيل، مما يُحسّن كفاءة استهلاك الوقود، وناتج الطاقة، والانبعاثات.
يوفر نظام VVT أداءً أكثر سلاسةً واستجابةً للمحرك من خلال الضبط المستمر لتوقيت الصمامات بناءً على ظروف القيادة الفعلية. إنها طريقة فعّالة للغاية لموازنة قوة المحرك، وتوفير الوقود، والانبعاثات.
مزايا توقيت الصمام المتغير
كفاءة محسنة للوقود
تعمل تقنية VVT على تحسين كفاءة استهلاك الوقود من خلال ضبط توقيت الصمام ليناسب أحمال المحرك وسرعاته المختلفة.
تعزيز الأداء
عند عدد دورات مرتفع في الدقيقة، يسمح نظام VVT بدخول المزيد من الهواء والوقود إلى غرفة الاحتراق، مما يزيد من الحد الأقصى لقوة المحرك.
انبعاثات مخفضة
يساعد نظام VVT المحرك على حرق الوقود بكفاءة أكبر، مما يقلل الانبعاثات الضارة مثل أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون.
عملية سلسة
من خلال ضبط توقيت الصمامات لظروف القيادة بسرعات منخفضة، تعمل تقنية VVT على تقليل اهتزاز المحرك وتحسين السلاسة، مما يحسن تجربة السائق وراحته.
تطبيقات مسحوق المعادن في VVT
بالمقارنة مع عمليات تصنيع المعادن التقليدية، يتم التعرف على مسحوق المعادن (PM) باعتباره عملية تصنيع خضراء مع معدل استخدام المواد بأكثر من 95٪ واستهلاك أقل للطاقة.
يستخدم مسحوق المعادن مسحوقًا معدنيًا كمادة خام، ويُنتج المنتج النهائي من خلال الضغط والتلبيد. علاوة على ذلك، يُمكن لمسحوق المعادن تحقيق تحمّلات أبعاد دقيقة، وهو فعال من حيث التكلفة للإنتاج بالجملة.
بعض عجلات توقيت الصمام المتغير في أنظمة توقيت الصمامات المتغيرة، تُصنع باستخدام مسحوق المعادن. بفضل مسحوق المعادن، يمكن لعجلات VVT تحقيق خفة الوزن ودقة عالية.
أنظمة توقيت الصمامات المتغيرة من كبرى شركات تصنيع السيارات
أدخلت شركات تصنيع السيارات تقنية الصمامات المتغيرة الخاصة بها. يوضح الجدول التالي أسماء أنظمة توقيت الصمامات المتغيرة (VVT) الخاصة بها.
| الشركة المصنعة | نظام توقيت الصمام المتغير |
|---|---|
| هوندا | VTEC، i-VTEC، VTEC-E |
| تويوتا | VVT-i، VVTL-i، VVT-iE |
| نيسان | N-VCT |
| مازدا | S-VT |
| سوزوكي | VVT |
| ميتسوبيشي | ميفيك |
| مرسيدس بنز | كامترونيك |
| بي إم دبليو | فانوس |
| أودي | رفع الصمام |
| فولكس فاجن | VVT |
| بورش | فاريو كام |
بلو مورد متخصص في مسحوق المعادن، حاصل على شهادة ISO 9001:2015، بخبرة 20 عامًا في هذا المجال. نوفر مجموعة واسعة من القطع القياسية بدون رسوم تصنيع. تتميز عجلاتنا المسننة ودواراتنا ذات الصمام المتغير (VVT) بتفاوتات دقيقة وأسعار تنافسية. تواصل معنا لأي استفسار.
الأسئلة الشائعة
1. ما هي عيوب VVT؟
فيما يلي العيوب الرئيسية لـ VVT.
تعقيد:
أنظمة VVT أكثر تعقيدًا من المحركات التقليدية. يجب أن تعمل مكونات مثل مرحل الكامات، وصمامات التحكم في الزيت، والملفات اللولبية، والمستشعرات بتناسق دقيق في ظروف المحرك اللحظية. هذا الإعداد المعقد يجعل تصميم النظام ومعايرته وتشخيصه أكثر صعوبة.
تكاليف أعلى:
يزيد دمج تقنية VVT من التكلفة الإجمالية لإنتاج المحرك. بالمقارنة مع محركات التوقيت الثابت، تتضمن المحركات المجهزة بتقنية VVT عددًا أكبر من الأجزاء وتُصنع بتفاوتات أدق، مما يرفع التكاليف.
تكاليف الصيانة:
أنظمة VVT حساسة للغاية لجودة الزيت ونظافته، لأنها تعتمد على ضغط الزيت لتشغيل محركات عمود الكامات. قد يؤدي ضعف جودة الزيت أو عدم تغييره بانتظام إلى تراكم الرواسب، وانسداد الممرات، وزيادة تآكل المكونات الداخلية، مما يزيد من تكاليف الصيانة.
2. ماذا يحدث عندما يفشل توقيت الصمام المتغير؟
عند تعطل توقيت الصمام المتغير، قد ينخفض أداء المحرك بشكل ملحوظ. تشمل الأعراض الشائعة تباطؤًا غير منتظم، وانخفاضًا في قوة المحرك، وزيادة في استهلاك الوقود، وضعفًا في التسارع، وارتفاعًا في الانبعاثات.
3. ما هو الفرق بين VVT و VVT-i؟
نظام VVT هو نظام عام يُغيّر توقيت عمود الكامات بناءً على سرعة المحرك والحمل. أما نظام VVT-i (توقيت الصمامات المتغير الذكي) فهو نسخة تويوتا التي تستخدم التحكم الإلكتروني لضبط التوقيت بدقة أكبر، مما يُحسّن كفاءة استهلاك الوقود، ويرفع الطاقة، ويقلل الانبعاثات.