تایمینگ سوپاپ متغیر پیوسته( CVVT ( CONTINUOS VARIABLE VALVE TECHNOLOGY

وظیفه – انواع – اجزا

در مقاله سوپاپ‌ها وظیفه و عملکرد سوپاپ بررسی شد. مکانیزم حرکتی سوپاپ نیز در مقاله مجزا بررسی شده که تاثیر تایمینگ در عملکرد موتور بیان شد سپس در مقاله سیستم تایمینگ متغیر سوپاپ به برخی از انواع متداول سیستم تایمینگ متغیر سوپاپ اشاره شد. باتوجه‌به اهمیت سیستم تایمینگ متغیر پیوسته یا CVVT و نقش آن در موتور‌های متداول امروزی در این مقاله به انواع و اجزا آن می پردازیم و سپس در یک مقاله مجزا عملکرد این سیستم مورد بررسی قرار میگیرد.

آنچه در این مقاله خواهید خواند…
وظیفه سیستم CVVT
انواع CVVT از نظر عملکرد
اجزا اصلی سیستم CVVT

وظیفه سیستم CVVT

وظیفه کنترل گازهای ورودی و خروجی موتور را برعهده دارد، سوپاپ‌های موتور در کمتر از دو صدم ثانیه باز و بسته می‌شود و درون موتور حدود 100 میلیون سیکل کاری انجام می‌گردد.
طراحان همیشه سعی بر این داشتند که با تغییرات قطر دهانه سوپاپ‌ها و یا زمان باز یا بسته بودن سوپاپ‌ها میزان بازه حجمی موتور را افزایش دهند، همان‌طور که می‌دانید دور درجا در یک موتور خودرو سواری حدود 1000 دور بر دقیقه است. در این دور هر سوپاپ حدود 8 بار در ثانیه باز و بسته می‌شود. زمانی که دور موتور از بالاتر برود. سرعت و دفعات باز و بسته‌شدن سوپاپ‌ها به‌قدری بالا است که در این حالت فرصت ورود مخلوط سوخت و هوا، خروج مخلوط سوخت و هوای محترق شده کاهش می‌یابد. این امر باعث کاهش توان موتور و افزایش گازهای آلاینده می‌شود.
ازاین‌رو محققان خودرو برای رفع این ایراد مکانیزم VVT تایمینگ متغیر میل سوپاپ را طراحی کردند تا این ایراد مرتفع گردد.

انواع CVVT از نظر عملکرد

سیستم‌های تایمینگ متغیر از نوع CVVT به دودسته کلی تقسیم‌بندی می‌شوند. شکل 1 این دودسته را نشان می‌دهد.

دسته‌بندی انواع سیستم CVVTشکل 1- دسته‌بندی انواع سیستم CVVT

بیشتر امروزه موتورها از سیستم هیدرولیکی برای ایجاد تغییرات در این سیستم استفاده می‌کنند البته در همان سیستم هیدرولیکی هم برای راه‌اندازی سیستم از یک شیر برقی یا سلونوئید می‌کنند. اما در نوع تمام الکتریکی از نوعی موتور الکتریکی استفاده می‌شود. شکل 2 این دو نوع را نشان می‌دهد.

دسته‌بندی انواع CVVT از نظر مکانیزم عملکرد

1-مکانیزم هیدرولیکی 2- مکانیزم تمام الکتریکی
شکل 2- دسته‌بندی انواع CVVT از نظر مکانیزم عملکرد

باتوجه‌به اهمیت وجود سیستم تایمینگ متغیر روی سوپاپ هوا نسبت به سوپاپ دود، در برخی از طراحی موتورها برای کاهش هزینه ساخت و تولید، فقط روی سوپاپ هوا (ورودی) این مکانیزم نصب می‌شود. به‌عنوان نمونه نصب سیستم CVVT روی موتور EF7 را می‌توان اشاره کرد اما بهترین حالت آن است که هم سوپاپ هوا و هم سوپاپ دود دارای تغییر زمان‌بندی باشند. در شکل 3 و 5 تفاوت این دو نمونه مکانیزم را مشاهده می‌کنید.

این مطلب را حتما بخوانید  بلبرینگ (Ballbearing)

سیستم CCVT روی سوپاپ هواشکل 3- سیستم CCVT روی سوپاپ هوا

همانطور که در این شکل ملاحظه می‌شود موتور دارای دو میل سوپاپ رو است (DOHC). مکانیزم سوپاپ متغیر فقط روی یکی از میل‌سوپاپ‌ها که در اینجا سوپاپ هوا است اعمال شده است. با توجه به مطالب قبلی همین مقاله ، مزایای استفاده از این سیستم در شکل 4 نشان‌داده‌شده است.

مزایایی استفاده از سیستم CVVTشکل 4- مزایایی استفاده از سیستم CVVT

نکته: تأثیرگذاری تایمینگ متغیر سوپاپ هوا روی میزان آلایندگی زیاد نیست باتوجه‌به اهمیت فاکتور مسائل زیست‌محیطی در جوامع امروزی بسیاری از شرکت‌های خودروساز از تایمینگ متغیر روی هر دو سوپاپ استفاده می‌کنند تا بتوانند مقدار بیشتری از آلاینده‌های موتور را تحت کنترل درآورند. البته با قراردادن سیستم تایمینگ متغیر روی سوپاپ دود غیر از کنترل بیشتر آلایندگی بر روی سه فاکتور دیگر نیز تأثیر خواهد داشت اما میزان این تأثیرات نسبت به تأثیر سوپاپ هوا روی آن موارد کمتر است (شکل 5)

سیستم CVVT فعال روی هر دو سوپاپشکل 5- سیستم CVVT فعال روی هر دو سوپاپ

همانطور که در شکل 5 ملاحظه می‌شود در این سیستم، تایمینگ سوپاپ‌های هوا و دود هر دو تغییر می‌کند.

نکته: شاید در برخی از موتورها مکانیزم VVT فقط روی میل سوپاپ دود قرار گرفته باشد. اما با توجه به اینکه استفاده از این سیستم روی میل سوپاپ دود تاثیر چندانی روی قدرت و توان موتور نخواهد داشت از معرفی آن در این مقاله خودداری میشود..

اجزا اصلی سیستم CVVT

مکانیزم CVVT دو عضو اصلی دارد. شکل 6 این اجزا را نشان می‌دهد.

اجزا اصلی سیستم CVVTشکل 6- اجزا اصلی سیستم CVVT

نکته: غیر از اجزا اصلی، واحد میل سوپاپ و سنسور میل سوپاپ ECM (کنترل یونیت موتور) و اویل پمپ نیز در چرخه فرایند این سیستم فعال هستند.

شیر برقی OCV (شیر برقی CVVT)

همان‌طور که در شکل 7 مشاهده می‌کنید OCV یک شیر الکترومغناطیس داری یک سوپاپ است که وظیفه کنترل پیوسته جریان روغن ارسال شده به چرخ‌دنده CVVT (فلکه VVT) ،جهت آوانس یا ریتارد کردن میل سوپاپ را بر عهده دارد. سوپاپ OCV دارای تعدادی حفره جهت ورود و خروج روغن به همراه یک‌لایه نازکی از فیلتر فلزی جهت جلوگیری از ورود آلودگی به درون سوپاپ است. محل نصب روی سرسیلندر موتور و مقدار باز و بسته‌شدن توسط جریان برق PWM توسط ECU موتور کنترل می‌شود. شکل 7 شیر برقی OCV و اجزا آن را نشان می‌دهد.

این مطلب را حتما بخوانید  طرز كار مدار جرقه زنی دلکو

شیر برقی OCV1- مجرای تغذیه 2- مجرای برگشت به مدار روغن 3- خروجی به میل سوپاپ 4- پلانجر (پیستون) 5- بوبین 6- کانکتور
شکل 7- شیر برقی OCV

با توجه به اینکه این شیر برقی توسط سیگنال از نو PWM کنترل میشود میزان حرکت پلانجر با دقت بالایی قابل کنترل می باشد. متناسب با حالت مورد نیاز ، ارتباط بین مجراهای تغذیه ، برگشت روغن به مدار روغن کاری و مجراهای میل سوپاپ، کم، زیاد یا قطع میشود.

چرخ‌دنده CVVT (فلکه VVT)

همان‌طور که در شکل 8 مشاهده می‌کنید این قطعه جایگزین چرخ‌دنده تایم در موتورهای ساده شده است.

فلکه VVT و اجزا آن1-روتور داخلی 2- هوزینگ (استاتور) 3- گالری‌های روغن
شکل 8- فلکه VVT و اجزا آن

بر اساس شکل 8 این فلکه شامل یک استاتور که قسمت بیرونی آن دارای چرخ‌دنده است که با زنجیر تایم موتور درگیر است و قسمت داخلی دارای یک روتور است که توسط یک پین و پیچ به میل سوپاپ متصل شده است.

اجزا داخلی فلکه CVVT1- گالری روغن سمت ریتارد
2- پره آب بندی
3- پره روتور
4- جهت حرکت چرخ‌دنده
5- گالری روغن سمت اوانس
6- محل قرار گرفتن پین قفلی
شکل 9- اجزا داخلی فلکه CVVT

همان‌طور که در شکل 9 مشاهده می‌کنید. روتور دارای پره‌هایی است که در داخل محفظه استاتور آب‌بندی‌شده است داخل استاتور یک پین قفل کن وجود دارد که در زمان استارت و زمانی که CVVT درگیر نمی‌باشد چرخ‌دنده را در حالت استاندارد نگاه می‌دارد. شکل 10 نوعی از این پین قفلی را نشان میدهد.

نوعی پین قفلی برای روتور و استاتور فلکه VVTشکل 10- نوعی پین قفلی برای روتور و استاتور فلکه VVT

در زمانی که سوپاپ OCV در حالت آوانس باز شود روغن پس از عبور از سوپاپ از طریق کانال‌های رو سرسیلندر وارد چرخ‌دنده CVVT می‌شود و با چرخش پره‌های رتور داخلی باعث آوانس میل سوپاپ می‌شود. در زمان باز شدن سوپاپ OCV در حالت ریتارد بلعکس حالت آوانس، میل سوپاپ در جهت ریتارد چرخش می‌کند.با توجه به اهمیت روش عملکرد مجموعه شیر برقی OCV و فلکه VVT ، برای عیب یابی مجموعه VVT ، فاز‌های کاری و نحوه عملکرد این سیستم در یک مقاله مجزا تشریح میشود.
.

برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.
فهرست