رفع الصمام المتغير
تقنية رفع الصمامات المتغير ( VVL ) هي تقنية تُستخدم في محركات السيارات ذات المكابس، حيث يتم تغيير ارتفاع فتح الصمام لتحسين الأداء، وكفاءة استهلاك الوقود، أو خفض الانبعاثات. يوجد نوعان رئيسيان من تقنية VVL: النوع المنفصل، الذي يستخدم مقدار رفع ثابت للصمام، والنوع المستمر، الذي يسمح بتغيير مقدار الرفع. تتيح أنظمة رفع الصمامات المستمرة عادةً الاستغناء عن صمام الخانق (الذي يكون في الأصل صمامًا واحدًا يتحكم في مجرى سحب الهواء للمحرك بالكامل).
عند استخدامها بالتزامن مع توقيت الصمامات المتغير (VVT)، يمكن أن يوفر رفع الصمامات المتغير تحكمًا لا نهائيًا في توقيت صمامات السحب والعادم.
تاريخ
في عام ١٩٥٨، تقدمت شركة بورش بطلب للحصول على براءة اختراع ألمانية، كما تقدمت بطلب للحصول على براءة اختراع بريطانية أخرى ونُشرت تحت الرقم GB861369 في عام ١٩٥٩. استخدمت براءة اختراع بورش كامة متذبذبة لزيادة رفع الصمام ومدته. تعمل الكامة الديسمودرومية بواسطة قضيب دفع/سحب من عمود لا مركزي أو لوحة مائلة . من غير المعروف ما إذا كان قد تم تصنيع أي نموذج أولي عامل.
كانت شركة فيات أول شركة مصنعة للسيارات تحصل على براءة اختراع لنظام توقيت الصمامات المتغير الوظيفي للسيارات، والذي يتضمن رفعًا متغيرًا. طوّر جيوفاني تورازا هذا النظام في أواخر الستينيات، حيث استخدم الضغط الهيدروليكي لتغيير نقطة ارتكاز أتباع الكامة (براءة الاختراع الأمريكية رقم 3,641,988). [ 1 ] يتغير الضغط الهيدروليكي تبعًا لسرعة المحرك وضغط السحب. وكان التغير النموذجي في الفتح 37%.
في سبتمبر 1975، حصلت شركة جنرال موتورز (GM) على براءة اختراع لنظام يهدف إلى تغيير ارتفاع الصمامات. كانت جنرال موتورز مهتمة بالتحكم في صمامات السحب لتقليل الانبعاثات. تم ذلك عن طريق تقليل ارتفاع الصمامات عند الأحمال المنخفضة للحفاظ على سرعة السحب عالية، وبالتالي تفتيت شحنة السحب. واجهت جنرال موتورز مشاكل في التشغيل عند ارتفاع منخفض جدًا للصمامات، وتخلت عن المشروع.
منفصلة
هوندا
في عام 1989، أطلقت هوندا نظام التحكم الإلكتروني المتغير لتوقيت ورفع الصمامات ( VTEC )، الذي ينتقل إلى نمط كامة منفصل عند سرعات المحرك العالية لتحسين ذروة القدرة. أضافت الإصدارات اللاحقة نظام VVT بالإضافة إلى رفع الصمامات على ثلاث مراحل .
نيسان
قدمت نيسان نظام رفع وتوقيت الصمامات المتغير الموجه نحو البيئة في محرك نيسان VVL الذي يتميز برفع الصمامات على مرحلتين.
تويوتا
كان نظام VVTL-i أول نظام VVL من تويوتا ، وهو نظام رفع صمامات ثنائي المراحل يتضمن أيضًا توقيت صمامات متغير. ومثل نظام VTEC، يتميز هذا النظام بنمطين: عادي و"مُحسّن" على نفس عمود الكامات. وقد استُخدم هذا النظام حصريًا في محرك 2ZZ-GE .
جنرال موتورز
أدخلت شركة جنرال موتورز (GM) نظام التحكم في رفع صمام السحب ( IVLC ) في محرك إيكوتيك من الجيل الثالث . يوفر هذا النظام رفعًا متغيرًا للصمامات على مرحلتين بالإضافة إلى توقيت متغير مستمر. وبإشراف مستمر من وحدة التحكم الإلكترونية للمحرك ، ينتقل ذراع الصمام المتأرجح بين وضعيتي الرفع العالي والمنخفض على عمود الكامات، ويتم تشغيله بواسطة صمام تحكم بالزيت من خلال مُعدِّل هيدروليكي ثابت ثنائي التغذية، مما يسمح برفع الصمام بمقدار 4.0 أو 10.5 ملم. [ 2 ]
سيارات فيات كرايسلر
أضافت شركة فيات كرايسلر للسيارات نظام رفع الصمامات على مرحلتين (VVL) إلى تحديث محرك بنتاستار لعام 2016 إلى جانب تحسينات على نظام توقيت الصمامات المتغير (VVT). [ 3 ]
بورش
قدمت شركة بورش نظام VarioCam Plus الذي أضاف رفع صمام السحب على مرحلتين إلى نظام VarioCam الخاص بها .
سوبارو
قدمت سوبارو نظام i-Active Valve Lift System ( i-AVLS ) في الجيل الثاني من محرك EJ25 (EJ253)، والذي يتميز برفع صمام السحب على مرحلتين، إلا أنه يُستخدم في صمام سحب واحد فقط. أما الجيل الثاني من محرك EZ30 فيستخدم حشوات رفع ثنائية المراحل على جميع صمامات السحب. وفي محرك EZ36D، تم استبداله بنظام D- AVCS ، وهو نظام توقيت الصمامات المتغير المزدوج (VVT) على عمودَي الكامات للسحب والعادم.
ميتسوبيشي
قدمت شركة ميتسوبيشي نظام التحكم الإلكتروني المبتكر لتوقيت ورفع الصمامات ( MIVEC ) في عام 1992، والذي يتميز برفع الصمامات على مرحلتين.
مستمر
بي ام دبليو
في عام ٢٠٠١، قدمت BMW نظام Valvetronic . يتيح هذا النظام تغيير رفع صمامات السحب باستمرار وبدقة متناهية، بالإضافة إلى نظام Double VANOS المستقل الذي يُتيح تغيير توقيت صمامات السحب والعادم في آنٍ واحد. يُمكّن التحكم الدقيق الذي يوفره النظام في صمامات السحب من التحكم الكامل في كمية الهواء الداخل، مما يُلغي الحاجة إلى صمام الخانق ويُقلل بشكل كبير من فقد الطاقة. يُمكن لهذا الأخير وحده أن يُحسّن كلاً من القدرة الناتجة وكفاءة استهلاك الوقود بنسبة ١٠-١٥٪. [ ٤ ] علاوة على ذلك، يُمكن دمج كلا النظامين مع نظام BMW DIVA (نظام سحب الهواء المتغير التفاضلي)، وهو أول مشعب سحب في العالم يتميز بطول متغير باستمرار. وحتى عام ٢٠١٧، تُعد BMW الشركة الوحيدة القادرة على تطبيق جميع هذه الميزات الثلاث - توقيت الصمامات المتغير، والرفع، ومشعب السحب - في سيارات الإنتاج بشكل متواصل.
هوندا
تتيح تقنية VTEC المتقدمة من هوندا ، والتي لم تُستخدم في أي من سياراتها الإنتاجية حتى عام 2018، التحكم المستمر في توقيت الصمامات المتغير (VVL) مقارنةً بأنظمة VTEC السابقة التي كانت تعتمد على إعدادات رفع الصمامات المنفصلة. وعلى الرغم من التكهنات التي أشارت إلى استخدامها لأول مرة في سيارة هوندا أكورد 2008، إلا أن السيارة تستخدم نظام i-VTEC الحالي.
ميتسوبيشي
في عام 2005، قدمت ميتسوبيشي نظام رفع الصمامات المتغير باستمرار تحت الاسم التجاري MIVEC . [ 5 ] يستخدم النظام كامة متذبذبة وسيطة لتغيير نقطة ارتكاز ذراع التأرجح. [ 6 ]
نيسان
قدمت نيسان نظام التحكم المتغير في توقيت ورفع الصمامات (VVEL) عام 2007، كثاني نظام من نوعه في العالم. وكان أول تطبيق له على محرك VQ37VHR V6 في سيارة سكاي لاين كوبيه (إنفينيتي G37). يتميز نظام نيسان بصغر حجمه مقارنةً بنظام بي إم دبليو، حيث يتضمن عددًا أقل من الأجزاء وفقدًا أقل للطاقة، مما يجعله أكثر ملاءمةً للمحركات عالية الأداء. [ 7 ] لا يستخدم نظام VVEL عمود كامات تقليديًا للسحب. يتم تشغيل كل صمام بواسطة كامة مثبتة على عمود الكامات، ولكنها غير مثبتة عليه. بينما تتميز أعمدة الكامات التقليدية بفصوص دوارة ثابتة، تتأرجح كامة VVEL لأعلى ولأسفل؛ ولهذا السبب لا تحتاج إلى شكل متناظر. يتم تحريكها بواسطة عمود الكامات عبر سلسلة من المكونات. يُغير نظام VVEL رفع الصمام بواسطة عمود التحكم اللامركزي داخل ذراع التأرجح. بتدوير عمود التحكم اللامركزي، يتغير موضع ذراع التأرجح، مما يُغير زاوية تأرجح الكامة. تحدد زاوية تأرجح الكامة درجة رفع الصمام. [ 7 ]
تويوتا
قدمت تويوتا تقنية Valvematic في عام 2008. تستخدم هذه التقنية عمودًا وسيطًا لتحقيق رفع صمام متغير باستمرار. يحتوي العمود الوسيط على عنصر تشغيل لكل أسطوانة. [ 8 ] يتكون كل عنصر تشغيل من ذراعين متحركين على جانبي محمل أسطواني. يمكن للذراعين الدوران بالنسبة للمحمل الأسطواني بواسطة تروس داخلية ومحرك كهربائي مثبت في نهاية العمود الوسيط. تكون تروس المحمل الأسطواني والذراعين المتحركين في اتجاهين متعاكسين. هذا يعني أنه عند دوران العمود، يتحرك المحمل الأسطواني والذراعان المتحركان في اتجاهين متعاكسين، إما متباعدين أو متقاربين. بهذه الطريقة، يمكن تغيير زاوية المحور بينهما بشكل لا نهائي بواسطة المحرك الكهربائي. يتم تشغيل صمام السحب بواسطة عمود الكامات عبر العمود الوسيط. [ 8 ] تحديدًا، يؤثر عمود الكامات على المحمل الأسطواني للعمود الوسيط، ناقلًا الحركة إلى الذراعين المتحركين، ثم إلى أذرع التأرجح الأسطوانية، وأخيرًا إلى صمامات السحب. عندما تكون زاوية الذراعين المتحركين ضيقة بالنسبة للمحمل الأسطواني، يكون رفع الصمام منخفضًا. مع ازدياد الزاوية، يزداد ارتفاع الصمام. وبهذه الطريقة، تستطيع شركة Valvematic تغيير ارتفاع الصمام عن طريق ضبط زاوية أذرع الصمامات بالنسبة لعضو محمل الأسطوانة.
سيارات فيات كرايسلر
تتيح تقنية Multiair من شركة فيات ليس فقط توقيت الصمامات المتغير (VVT) ورفع الصمامات المتغير (VVL) ولكن أيضًا شكل الكامة المتغير.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "آلية تشغيل الصمامات لمحرك الاحتراق الداخلي" . freepatentsonline.com . تاريخ الاسترجاع: 12 يناير 2011 .
- ↑ "محرك إمبالا 2014 يحصل على ترقية عالية التقنية" . 17 سبتمبر 2012.
- ↑ سوان، توني. "كرايسلر تكشف عن تعديلات جوهرية على محرك بنتاستار V-6" . blog.caranddriver.com . تاريخ الاطلاع: 22 يناير 2016 .
- ↑ شركة إنترون العالمية المحدودة (17 يونيو 2008). "Valvetronic | BMW Canada" . Bmw.ca. تاريخ الاسترجاع: 30 يونيو 2011 .
- ↑ "نظام ميتسوبيشي المبتكر للتحكم الإلكتروني في توقيت الصمامات" . 10-03-2018. مؤرشف من الأصل في 10-03-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-08-2021 .
- ↑ ستيوارت، تاج (2019-12-01). "ميتسوبيشي MIVEC (كيف تعمل)" . تم الاسترجاع في 2021-07-22 .
- 1 2 كيغا، س. (2007). تطوير نظام مبتكر للتحكم المتغير في توقيت ورفع الصمامات (VVEL). جمعية مهندسي السيارات، 400 كومنولث درايف، وارينديل، بنسلفانيا، 15096، الولايات المتحدة الأمريكية. سلسلة الأوراق الفنية لجمعية مهندسي السيارات.
- 1 2 موريا، ي. (1996). نظام توقيت الصمامات المتغير الذكي المطوّر حديثًا - التحكم المستمر في توقيت الكامات كما هو مطبق على محرك جديد سعة 3 لترات بست أسطوانات متتالية. منشورات SAE الخاصة، (1171)
- توقيت الصمامات المتغير
