پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

CVVT ،CVVD و CVVL چه فرق هایی با هم دارند؟

CVVT ،CVVD و CVVL سه مکانیزمی هستند که با عملکرد خود می توانند در موتورهای احتراق داخلی بر روی باز و بسته شدن سوپاپ ها تاثیر بگذارند و زمان و میزان گشایش سوپاپ ها را متغیر سازند. در ادامه به تفاوت ها و ویژگی های هر یک از این سه مکانیزم می پردازیم.

یکی از مهم ترین پارامترهای تأثیرگذار در عملکرد موتور، میزان هوایی است که وارد محفظه احتراق (Combustion Chamber) می شود، به همین دلیل، تغییر در میزان هوای ورودی به موتور می تواند در شرایط مختلف منجر به بهبود عملکرد آن شود. در این راستا، قطعات و بخش هایی که مستقیم با هوای ورودی به موتور سر و کار دارند، یعنی سوپاپ ها (Valves) و میل سوپاپ ها (Camshafts)، باید دستخوش تغییراتی شوند تا در نهایت، میزان هوای ورودی به موتور در شرایط مختلف متفاوت شود.

عملکرد مکانیزم میل بادامک و سوپاپ ها چگونه است؟

برای زمان بندی باز و بسته شدن سوپاپ ها در بیش تر موتورهای احتراقی (ICE) باید میان میل بادامک و میل لنگ اتصالی برقرار شود تا در موقعیت مناسب پیستون در سیلندر، سوپاپ ها باز یا بسته شوند. برای این کار از تسمه یا زنجیر تایم استفاده می شود که می تواند میل لنگ را به میل بادامک وصل کند. به این ترتیب، با تنظیم درست میل بادامک، سوپاپ ها در زمان مناسبی باز و بسته می شوند و عمل مکش و تخلیه به خوبی انجام می شود.

بیشتر بخوانید: موتورهای بدون میل بادامک (Free Valve Engines)

با وجود این که اتصال توسط تسمه یا زنجیر تایم می تواند باز و بسته کردن سوپاپ ها را به خوبی انجام دهد، اما نمی تواند میزان هوای مورد نیاز موتور در دورهای مختلف را فراهم کند تا بازدهی موتور به حالت ایده آل نزدیک تر شود. برای مثال، در دورهای پایین نیاز است سوپاپ زودتر بسته شود تا هوای کم تری وارد موتور شود و از طرفی، در دورهای بالا، نیاز است سوپاپ بیش تر باز بماند تا هوای بیش تری وارد شود و نیاز موتور را برطرف کند.

به همین دلیل، مهندسان، مکانیزم های CVVT ،CVVD و CVVL را طراحی کردند تا با عملکردشان بتوانند بازده تنفسی موتور را به حالت ایده آل نزدیک تر کنند.

تأثیر مکانیزم CVVT چگونه است؟

CVVT مخفف Continuously Variable Valve Timing است که می توان آن را زمان بندی متغیر سوپاپ ها به صورت پیوسته ترجمه کرد. عملکرد این مکانیزم به گونه ای است که باز و بسته شدن سوپاپ را در دورهای پایین موتور (Low Engine Rev)، به تعویق می اندازد (Open late or Retard) تا در اثر بالا آمدن پیستون، مقداری از هوای واردشده به محفظه از سوپاپ های ورودی خارج شوند. در اثر این پدیده که هوای کم تری در محفظه احتراق می ماند، پیستون نیز انرژی کم تری برای فشرده کردن مخلوط سوخت و هوا مصرف می کند (Reducing Pumping Loss) و به همین دلیل، مصرف سوخت خودرو کاهش می یابد.

اما از آن جایی که در دورهای بالا (High Engine Rev) انرژی مجموعه میل لنگ، شاتون و پیستون بیش از اندازه زیاد می شود، دیگر نیازی نیست نگران انرژی مورد نیاز برای فشرده کردن سوخت و هوا بود. به همین دلیل، بهتر است بیش ترین هوای ممکن وارد محفظه شود و به دنبال آن، مکانیزم CVVT، زمان بندی میل سوپاپ را جلو می اندازد (Open early or Advance) تا قبل از فرآیند کمپرس، هوا و سوخت وارد محفظه شده باشند و بازده حجمی موتور زیاد شود.

تأثیر مکانیزم CVVL چگونه است؟

در مکانیزم CVVL مخفف Continuously Variable Valve Lift برای متغیر کردن میزان هوای ورودی به موتور، میزان گشایش سوپاپ ها تغییر می کند. برای مثال، یک سوپاپ معمولی به اندازه ۲ سانتی متر باز می شود و هوا را وارد محفظه احتراق می کند، اما اگر همین سوپاپ به اندازه ۳ سانتی متر باز شود، به طبع هوای بیش تری وارد محفظه می شود. در حالت آخر اگر سوپاپ به اندازه ۱ سانتی متر باز شود، میزان هوای ورودی نسبت به حالت عادی هم کم تر می شود. به این ترتیب، میزان باز شدن سوپاپ نیز می تواند بر روی عملکرد موتور تأثیر بگذارد.

مکانیزم CVVL به گونه ای کار می کند تا در دورهای پایین که به هوای کمی نیاز داریم، سوپاپ را کم تر جابه‌جا یا Lift کند. طی این جابه‌جایی کم سوپاپ، هوای کم تری می تواند وارد محفظه شود. از طرفی دیگر، در دورهای بالا که موتور به هوای بیش تری نیاز دارد، طی عملکرد CVVL، سوپاپ به میزان بیش تری باز می شود تا هوای بیش تری اجازه ورود داشته باشد. به این ترتیب، در دورهای مختلف بازده حجمی به مقدار ایده آل نزدیک تر می شود و بازده کلی موتور افزایش می یابد.

برای اولین بار کمپانی هوندا به تکنولوژی VVL دست یافت و نام آن را V-Tech گذاشت. عملکرد سیستم V-Tech به گونه ای است که از دو پروفیل بادامک متفاوت برای باز و بسته کردن سوپاپ استفاده می شود تا در شرایط مختلف یکی از آن ها موظف به باز و بسته کردن سوپاپ ها باشد.

بیشتر بخوانید: تکنولوژی وی تک (VTEC) هوندا چیست؟

اما سال ها بعد مکانیزم VVL پیشرفته تر شد و حالا شاهد CVVL هستیم که به صورت پیوسته (Continuously) میزان گشایش سوپاپ ها را تغییر می دهد.

تأثیر مکانیزم CVVD چگونه است؟

اما جدیدترین سیستمی که برای باز و بسته کردن سوپاپ ها استفاده می شود CVVD مخفف Continuously Variable Valve Duration است که هیوندای ۹ سال بر روی آن کار کرد تا در نهایت بتواند یک نسخه بی نقص از آن را برای خودروهای خود استفاده کند. طرز کار این سیستم به گونه ای است که می تواند زمان باز ماندن سوپاپ ها را کم و زیاد کند، برای مثال، در یک دور می تواند سوپاپ را در حد ۳ ثانیه باز کند (۳ ثانیه یک فرض است، در واقعیت مقدار باز ماندن سوپاپ ها بسیار کم تر است) و در یک دور دیگر در حدود ۱ ثانیه. روشن است که هر چه زمان باز ماندن سوپاپ بیش تر باشد، هوای بیش تر، و هر چه زمان باز ماندن کم تر باشد، هوای کم تری وارد محفظه احتراق می شود.

به طور کلی، در هر سه مکانیزمی که توضیح داده شد، هدف، افزایش بازده تنفسی موتور است. در این میان، تأثیر CVVL و CVVD بیش تر از CVVT است، زیرا این دو مکانیزم می توانند کنترل بیش تری بر روی جریان هوای ورودی به موتور داشته باشند.