نظام VVT-I اختصار لـ Variable Valve Timing هي تقنية توقيت الصمام المتغيرة الذكية التي طورتها شركة تويوتا.

إن مؤقت الصمام المتغير من تويوتا VVT-I هو أحدث نظام توقيت صمام متغير (VVT) من الشركة لتعديل عمل المحرك والتحكم فيه، إذ تم إدخال نظام VVT في عام 1991 في محرك 4AGE، والذي يتميز بخمسة صمامات لكل أسطوانة، ونظام مرحلتين كاملتين يتم التحكم به هيدروليكيًا، وانتشر بسرعة إلى معظم مجموعة محرك تويوتا، ثم جاء نظام VVT-I بعده بفترة وجيزة ودخل السوق في عام 1996، وأصبح المعيار في معظم تشكيلات محركات تويوتا اليوم.

كيف يعمل VVT

لفهم كيفية عمل نظام VVT-I ، نحتاج أولًا إلى النظر إلى التقنية الأساسية المرتكزة عليها وهي VVT، حيث يقوم عملها بتغيير توقيت رفع الصمامات لتحسين الأداء والاقتصاد في حالات قيادة محددة، وعادةً ما تمليها نطاقات الدوران RPM. كانت الفكرة وراء VVT موجودة منذ ما يقرب من قرنين من الزمان حيث تم إدخالها لأول مرة في شكل محركات بخارية ثم أصبحت شائعة في الطائرات ثم في السيارات.

في السيارات تم استخدام العديد من الطرق المتنوعة لرفع وتوقيت الصمامات، إذ يعد نظام VVT من تويوتا أو نظام التشغيل بنظام الكام هو واحد من أكثر أنظمة الاستخدام شيوعًا. وهو يستخدم متغيرًا يتم التحكم به هيدروليكيًا لتغيير حجم فتحات الدخول وصمامات العادم والتي تؤثر أيضًا على مدة عمل تلك الفتحات أيضًا. في محركات الكامات العلوية المزدوجة ما يسمح بالتحكم في توقيت كل فتحة (مدخل وعادم) من خلال التلاعب البسيط بحجم (الفص) هو جزء الكامة الذي يتم استخدامه مقابل رافعات الصمامات.

وتقترن هذه التقنية الأساسية بما تسميه تويوتا “الذكاء” لتحسين أدائها أكثر.

كيف يعمل نظام VVT-I

بإضافة الجزء “الذكي” إلى VVT، يعمل VVT-i على تحسين التحكم في التوقيت بشكل أكبر من خلال عدم تغيير فتح صمام السحب وإغلاقه ومدته من خلال عمود الحدبات والرافعات فحسب؛ بل أيضًا من خلال التحكم في المدة من خلال تغيير دوران عمود الحدبات نفسه. على نظام عمود كامة علوي مائل (DOHC)، يسمح هذا بالتحكم في وقت التداخل بين إغلاق وفتح صمام السحب والدخول.

يعمل النظام باستخدام رأس متغير السرعة لعمود الحدبات، هذا الرأس أو عمود الحدبات هو المكان الذي يعطي فيه نظام التوقيت (الحزام والمقص والعتاد أو السلسلة) قوة الدوران إلى عمود الكامة نفسه، إن رأس الترس عبارة عن هيكل مجوف يمكن من خلاله رفع ضغط الزيت أو خفضه للسماح لنظام عائم من قطعتين بتسريع أو إبطاء دوران الرأس بالنسبة للمشغل.

تصور هذا كمعدات جوفاء ومغلقة داخلها يتم وضع اثنين من التروس على شكل نجمة واحدة داخل الأخرى، والعتاد الخارجي هو اتصال ناقل عمود الكامة بالحزام أو السلسلة التي تحركه حيث يرتبط العتاد الداخلي بالكامة نفسها، وعادة يتم دمج الاثنين معًا، الترس مقابل الترس وتحويلهما في نفس المعدل، ولكن عندما يتم إدخال ضغط الزيت يمكن فصل التروس وتغيير سرعاتها بالنسبة إلى بعضها البعض خلال لحظات. هذا يزيد أو يقلل من سرعة عمود الحدبات فيما يتعلق بتوقيت المحرك، وهذا بدوره يغير مدة رفع الصمام للتحكم في المدخول والعادم.

تلقى هذا نظام VVT-I استحسانًا كبيرًا من المهندسين والميكانيكيين، وقد أظهر تحسنًا ملحوظًا في أداء المحرك في ظل ظروف قيادة متنوعة، كما أدى إلى تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود في العديد من سيارات تويوتا بنسبة مئوية مضاعفة.1

المراجع