مفاهیم پایه: زمانبندی متغیر سوپاپ (VVT) و ارتفاع متغیر سوپاپ (VVL)

سیستم زمان‌بندی متغیر سوپاپ (Variable Valve Timing - VVT)

VVT یک فناوری پیشرفته در موتورهای احتراق داخلی است که به صورت پویا و بر اساس شرایط کارکرد موتور، لحظه باز و بسته شدن سوپاپ‌ها را نسبت به موقعیت میل‌لنگ تنظیم می‌کند. در موتورهای سنتی، زمان‌بندی سوپاپ‌ها ثابت و توسط شکل میل‌بادامک تعیین می‌شد، اما در سیستم VVT با استفاده از مکانیزم‌های هیدرولیک یا الکتریکی، موقعیت میل‌بادامک نسبت به میل‌لنگ به صورت دینامیکی تغییر می‌کند.

مکانیزم عملکرد VVT:

• در دورهای پایین موتور: سیستم سوپاپ‌ها را دیرتر باز می‌کند تا گشتاور بیشتری تولید شود
• در دورهای بالا موتور: سوپاپ‌ها زودتر باز شده تا قدرت حداکثری به دست آید
• این تنظیمات از طریق عملگرهای هیدرولیکی یا الکترومغناطیسی انجام می‌شود

مزایای کلیدی VVT:

• بهبود راندمان حجمی موتور (Volumetric Efficiency)
• کاهش مصرف سوخت تا ۱۰٪
• کاهش انتشار آلاینده‌های خروجی
• افزایش گشتاور در محدوده وسیع‌تری از دور موتور

سیستم ارتفاع متغیر سوپاپ (Variable Valve Lift - VVL)

VVL فناوری پیچیده‌تری است که میزان و ارتفاع باز شدن سوپاپ‌ها را کنترل می‌نماید. در این سیستم، نه تنها زمان باز شدن، بلکه مقدار جابجایی سوپاپ از seat (نشیمنگاه) خود نیز به صورت متغیر تنظیم می‌شود.

مکانیزم عملکرد VVL:

• در حالت‌های کم‌بار: سوپاپ‌ها کمتر باز می‌شوند تا مصرف سوخت کاهش یابد
• در حالت‌های پُربار: سوپاپ‌ها بیشتر باز شده تا هوای بیشتری وارد سیلندر شود
• این سیستم اغلب از مکانیزم‌های چندین پروفیل مختلف روی میل‌بادامک استفاده می‌کند

مزایای کلیدی VVL:

• کنترل دقیق‌تر میزان هوای ورودی به سیلندر
• کاهش تلفات پمپاژ (Pumping Losses) تا ۱۵٪
• امکان حذف یا کاهش نقش پروانه گاز (Throttle Body)
• بهبود محسوس در شتاب‌گیری و پاسخگویی موتور

تفاوت کلیدی بین VVT و VVL

در حالی که VVT "زمان" باز و بسته شدن سوپاپ‌ها را کنترل می‌کند، سیستم VVL "میزان" باز شدن سوپاپ‌ها را تنظیم می‌نماید. این دو سیستم می‌توانند به صورت مستقل یا ترکیبی (در پیشرفته‌ترین موتورها) مورد استفاده قرار گیرند.

---

سیستم VANOS در بی ام و (BMW)

معرفی سیستم VANOS

VANOS که مخفف Variable Nockenwellen Steuerung به معنای "سیستم کنترل متغیر میل بادامک" است، تکنولوژی انحصاری BMW در زمینه زمانبندی متغیر سوپاپ می باشد.

انواع سیستم VANOS

• Single VANOS: اولین نسل که فقط میل سوپاپ هوا را کنترل می کرد
• Double VANOS: نسل پیشرفته که هر دو میل سوپاپ هوا و دود را به طور مستقل کنترل می کند

مزایای سیستم VANOS

• افزایش قدرت و گشتاور در دورهای مختلف موتور
• کاهش مصرف سوخت
• کاهش آلایندگی
• عملکرد نرم تر موتور

سیستم Camtronic در مرسدس بنز (Mercedes-Benz)

معرفی سیستم Camtronic

مرسدس بنز از سیستم Camtronic برای کنترل متغیر سوپاپ استفاده می کند که عمدتاً بر روی تنظیم ارتفاع سوپاپ متمرکز است.

ویژگی های منحصر به فرد

• طراحی دو مرحله ای برای lift سوپاپ
• بهینه سازی مصرف سوخت در دورهای پایین موتور
• عملکرد در موتورهای سری M276

تکنولوژی VVT-i در فولکس واگن (Volkswagen)

سیستم های VVT در گروه فولکس واگن

گروه فولکس واگن شامل برندهای VW، آدی و پورشه از تکنولوژی های متنوعی استفاده می کنند:

فولکس واگن و آئودی

• VVT-i: سیستم اولیه کنترل زمانبندی میل سوپاپ
• Audi Valvelift System (AVS): سیستم پیشرفته کنترل lift سوپاپ

سیستم VarioCam در پورشه

• VarioCam: سیستم اولیه کنترل میل سوپاپ هوا
• VarioCam Plus: سیستم پیشرفته ترکیبی زمان بندی و lift

مقایسه سیستم های VVT در خودروهای آلمانی

نتیجه گیری

سیستم های VVT و VVL در خودروهای آلمانی نشان دهنده تعهد این سازندگان به نوآوری و کیفیت است. هر یک از این سیستم ها با رویکردهای متفاوت اما با هدف مشترک بهینه سازی عملکرد موتور توسعه یافته اند. آشنایی با این سیستم ها برای مالکان، مکانیک ها و علاقمندان به خودروهای آلمانی ضروری است.