X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

انواع سازوکار زمانبندی متغیر سوپاپها

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

شرکت هندا در دهه ۸۰ میلادی با ارائه سیستم معروف به VTEC پیشگام استفاده از VVT در خودروهای سواری محسوب می‌شود. این عنوان در واقع مخفف Valve Timing Electronic Control بوده و برای اولین بار در خودروی Civic CRX و Civic NS-X مورد استفاده قرار گرفت و پس از آن برروی سایر مدلها رایج گردید.

این سیستم در واقع از دو سری بادامک با شکل نیمرخ تشکیل شده تا زمانبندی متفاوتی را تولید نماید. یک سری از بادامکها در شرایط عادی و سرعت کمتر از ۴۵۰۰ دور در دقیقه مورد استفاده قرار می‌گیرد. مجموعه دیگر بادامکها مربوط به سرعت بیشتر است. بدیهی است که چنین سازوکاری قادر به تغییر پیوسته زمانبندی دریچه ها نیست و در نتیجه در سرعت کمتر از ۴۵۰۰ دور در دقیقه خودرو حرکت نرمی داشته و در سرعت بیشتر از آن بطور ناگهانی اوضاع تغییر می‌کند. این مجموعه توان بیشینه را افزایش داده و سرعت دورانی بیشینه موتور را مانند یک خودروی مجهز به میل بادامک مسابقه‌ای، به بیش از ۸۰۰۰ دور دقیقه می‌رساند و موجب می‌شود تا در یک موتور ۱۶۰۰ سی سی توان بیشینه ۳۰ اسب بخار افزایش یابد. با این وجود برای رسیدن به چنین توان قابل توجهی باید سرعت موتور از مقدار معینی بیشتر باشد و رسیدن به آن نیازمند تعویض دنده مکرر خواهد بود. شرکت هندا اخیرا در برخی مدلها سیستم VTEC دو مرحله‌ای را به یک سیستم ۳ مرحله‌ای توسعه داده است. اگرچه این مجموعه همچنان نسبت به سیستمهای تغییر پیوسته زاویه بادامک ضعیف‌تر می‌باشد ولی چون می‌تواند ارتفاع گشودگی سوپاپها را نیز تغییر دهد، یک سازوکار VVT قدرتمند محسوب می‌شود.

میل بادامک متغیر هوشمند تویوتا در مدلهای مختلف خودروها، از تینی واریس Tiny Yaris تا سوپرا Supra نصب و مورد استفاده می‌باشد. این مکانیزم کم و بیش شبیه سیستم بکار رفته در BMW است ضمن آنکه تغییر پیوسته زمانبندی سوپاپها را نیز شامل می‌شود. با این وجود استفاده از لغت هوشمند بخاطر هوشمندی برنامه کنترل آن است. بطوریکه علاوه بر تغییر پیوسته زاویه بادامک براساس سرعت موتور، تغییر آن براساس عوامل دیگر مانند شتاب، شیب روی بطرف بالا و پایین را نیز شامل می‌شود.


۲. سازوکار تعویض بادامک

شرکت هندا در دهه ۸۰ میلادی با ارائه سیستم معروف به VTEC پیشگام استفاده از VVT در خودروهای سواری محسوب می‌شود. این عنوان در واقع مخفف Valve Timing Electronic Control بوده و برای اولین بار در خودروی Civic CRX و Civic NS-X مورد استفاده قرار گرفت و پس از آن برروی سایر مدلها رایج گردید.

این سیستم در واقع از دو سری بادامک با شکل نیمرخ تشکیل شده تا زمانبندی متفاوتی را تولید نماید. یک سری از بادامکها در شرایط عادی و سرعت کمتر از ۴۵۰۰ دور در دقیقه مورد استفاده قرار می‌گیرد. مجموعه دیگر بادامکها مربوط به سرعت بیشتر است. بدیهی است که چنین سازوکاری قادر به تغییر پیوسته زمانبندی دریچه ها نیست و در نتیجه در سرعت کمتر از ۴۵۰۰ دور در دقیقه خودرو حرکت نرمی داشته و در سرعت بیشتر از آن بطور ناگهانی اوضاع تغییر می‌کند. این مجموعه توان بیشینه را افزایش داده و سرعت دورانی بیشینه موتور را مانند یک خودروی مجهز به میل بادامک مسابقه‌ای، به بیش از ۸۰۰۰ دور دقیقه می‌رساند و موجب می‌شود تا در یک موتور ۱۶۰۰ سی سی توان بیشینه ۳۰ اسب بخار افزایش یابد. با این وجود برای رسیدن به چنین توان قابل توجهی باید سرعت موتور از مقدار معینی بیشتر باشد و رسیدن به آن نیازمند تعویض دنده مکرر خواهد بود. شرکت هندا اخیرا در برخی مدلها سیستم VTEC دو مرحله‌ای را به یک سیستم ۳ مرحله‌ای توسعه داده است. اگرچه این مجموعه همچنان نسبت به سیستمهای تغییر پیوسته زاویه بادامک ضعیف‌تر می‌باشد ولی چون می‌تواند ارتفاع گشودگی سوپاپها را نیز تغییر دهد، یک سازوکار VVT قدرتمند محسوب می‌شود.


آخرین سیستم ۳ مرحله‌ای VTEC که برروی خودروی Civic با موتور تک میل بادامک رو در ژاپن بکار رفته در شکل دیده می شود. این سازوکار دارای ۳ بادامک با زمانبندی و بر آمدگی مختلف است. لازم به ذکر است که ابعاد و شکل نیمرخ بادامکها نیز با یکدیگر متفاوت می‌باشد. به عبارت دیگر بادامک سمت راست دارای نیمرخ با بر آمدگی متوسط و سرعت باز و بسته شدن آرام، بادامک سمت چپ دارای نیمرخ با بر آمدگی کم و سرعت باز و بسته شدن آرام، و بادامک میانی دارای نیمرخ با بر آمدگی زیاد و سرعت باز و بسته شدن تند است.

این مجموعه بسیار شبیه سیستم بکار رفته در هندا بوده ولی بادامکهای سمت چپ و راست دارای منحنی نیمرخ یکسانی هستند. در سرعت کم هر دو بازو مستقل از هم عمل کرده و سرعت حرکت آرامتر و گشودگی کمتر سوپاپها را موجب می‌شود و در سرعت بالا هر سه بازو به یکدیگر متصل شده و سرعت حرکت تندتر و گشودگی بیشتر سوپاپها را موجب می‌شود. شاید تصور کنید که این سازوکار یک سازوکار دو مرحله‌ای است، در صورتیکه مشابه همین سازوکار برای میل‌بادامک دود نیز وجود داشته و در نتیجه ۳ مرحله به شرح ذیل قابل دسترسی می‌باشد

طراحی ویژه‌ای که برای سرسیلندر و محفظه احتراق موتور درنظر گرفته شده از نوع کاملا پیشرفته‌ بوده و برای هر سیلندر چهار سوپاپ برای تنفس و تخلیه درنظر گرفته شده است. یعنی ۲ سوپاپ برای ورود مخلوط سوخت و هوا، و ۲ سوپاپ برای تخلیه دود. سوپاپهای هوا هر دو در یک طرف سرسیلندر واقع شده‌اند و سوپاپهای دود نیز در طرف دیگر. به این ترتیب تنفس و تخلیه موتور تا حد قابل ملاحظه ای بهبود یافته و موجب می‌شود تا مخلوط هوای ورودی به موتور زیاد شده و متناسب با آن قدرت موتور افزایش یابد. در موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه همانطوریکه می‌دانید تنها در مرحله احتراق قدرت تولید می‌شود و در مراحل دیگر شامل مرحله تنفس، تراکم، و تخلیه، کار فقط مصرف می‌شود. مزیت مهمی که از ۱۶ سوپاپ کردن موتور بدست می‌آید این استکه هنگام تنفس برای مکیدن مخلوط تازه به درون سیلندر و تخلیه دود به بیرون کار کمتری مصرف خواهد شد

 

پس از آنکه فن‌آوری بکارگیری چندسوپاپ برروی موتورها به عنوان یک سازوکار استاندارد درآمد، زمانبندی متغیر سوپاپها قدم بعدی برای بهبود عملکرد حاصل از موتورها انتخاب شد؛ آنهم نه فقط برای افزایش قدرت و گشتاور. همانطوریکه می‌دانید زمانبندی تنفس و تخلیه توسط شکل و زاویه قرارگیری بادامکها تنظیم می‌شود. برای آنکه وضع تنفس بهینه باشد، موتور به زمانبندی مختلف سوپاپ در سرعتهای مختلف نیاز دارد. وقتیکه سرعت موتور افزایش می‌یابد، زمان لازم برای تنفس و تخلیه کم می‌شود و بنابراین فرصت کافی برای ورود مخلوط تازه به درون موتور و محفظه احتراق و خروج سریع دود از موتور وجود ندارد. بنابراین بهترین راه حل این استکه سوپاپ دود دیرتر بسته شده و سوپاپ هوا زودتر باز شود. به عبارت بهتر همپوشانی سوپاپهای دود و هوا باید متناسب با افزایش سرعت بیشتر شود.


دانلود کامل مطلب

ارسال نظر