តើការកំណត់ពេលវេលាបិទបើកសន្ទះប្រែប្រួល (Variable Valve Timing) គឺជាអ្វី ហើយហេតុអ្វីម៉ាស៊ីនរបស់អ្នកត្រូវការវា?

សមត្ថភាពរបស់ម៉ាស៊ីន — រួមមានកម្លាំងដែលបញ្ចេញ កម្លាំងបង្វិល (torque) ប្រសិទ្ធភាពប្រេងឥន្ធនៈ និងការបញ្ចេញឧស្ម័ន — អាស្រ័យលើកត្តាដែលបានលៀនត្រឹមត្រូវរាប់សិប។ មួយក្នុងចំណោមកត្តាសំខាន់បំផុតប៉ុន្តែច្រើនតែត្រូវបានមើលរំលងនោះគឺ ការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះ (valve timing)៖ ពេលវេលាជាក់លាក់ដែលសន្ទះបឹងខ្យល់ (intake) និងសន្ទះបំភាយ (exhaust) បើក និងបិទក្នុងអំឡុងវដ្តម៉ាស៊ីននីមួយៗ។ ប្រព័ន្ធកំណត់ពេលវេលាសន្ទះប្រែប្រួល (VVT) ត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការកំណត់ពេលវេលានេះនៅគ្រប់លក្ខខណ្ឌបើកបរ ហើយពួកវាបានផ្លាស់ប្ដូររបៀបដែលម៉ាស៊ីនទំនើបដំណើរការ។

របៀបដែលសន្ទះត្រូវបានគ្រប់គ្រងក្នុងម៉ាស៊ីនបែបប្រពៃណី

ក្នុងម៉ាស៊ីនឆេះខាងក្នុងបួនចង្វាក់ (four-stroke) បែបធម្មតា សន្ទះបឹងខ្យល់ និងសន្ទះបំភាយត្រូវបានដំណើរការដោយស្លាបនៃភ្លៅកាម (camshaft lobes)។ រូបរាងនៃស្លាបទាំងនេះកំណត់លក្ខណៈសំខាន់បី៖

ពេលវេលា (Timing) — ពេលដែលសន្ទះបើក និងបិទធៀបនឹងទីតាំងនៃស្ពាន់ (piston)
រយៈពេល (Duration) — រយៈពេលដែលសន្ទះនៅបើក (ទទឹងនៃដំណាក់កាល)
ការលើក (Lift) — ចម្ងាយដែលសន្ទះផ្លាស់ទីចេញពីកៅអីរបស់វា

ក្នុងម៉ាស៊ីនបែបប្រពៃណីភាគច្រើន ដំណាក់កាលទាំងនេះគឺ ថេរ — ទម្រង់ភ្លៅកាមមិនដែលផ្លាស់ប្ដូរឡើយ ទោះបីជាអ្នកកំពុងដើរទំនេរ (idling) ក្នុងការកកស្ទះចរាចរណ៍ ឬបង្កើនល្បឿននៅលើផ្លូវល្បឿនលឿនក៏ដោយ។ ភាពរឹងនេះគឺជាដែនកំណត់មូលដ្ឋាន។

ហេតុអ្វីការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះថេរជាបញ្ហា

ឥរិយាបថឧស្ម័នខាងក្នុងស៊ីឡាំង រន្ធបឹងខ្យល់ និងរន្ធបំភាយ ផ្លាស់ប្ដូរយ៉ាងខ្លាំងអាស្រ័យលើល្បឿនម៉ាស៊ីន និងបន្ទុក។ ល្បឿនលំហូរផ្លាស់ប្ដូរឥតឈប់ ហើយរលកសម្ពាធក្នុងផ្លូវបឹងខ្យល់ និងផ្លូវបំភាយ អាចជួយ ឬធ្វើឲ្យខូចការបំពេញស៊ីឡាំងអាស្រ័យលើពេលវេលា។ ដោយសារហេតុនេះ ការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះថេរតែមួយមិនអាចល្អបំផុតនៅគ្រប់លក្ខខណ្ឌដំណើរការបានឡើយ។

នេះជារបៀបដែលការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះល្អបំផុតខុសគ្នារវាងករណីទូទៅពីរ៖

ពេលដើរទំនេរ (idle)៖ ដំណាក់កាលកំណត់ពេលវេលាសន្ទះតូចចង្អៀតដំណើរការបានល្អបំផុត — បើកយឺត និងបិទឆាប់ ដោយមានការត្រួតគ្នានៃសន្ទះ (valve overlap) តិចតួច ឬគ្មានសោះ (រយៈពេលខ្លីដែលទាំងសន្ទះបឹងខ្យល់ និងសន្ទះបំភាយបើកក្នុងពេលដំណាលគ្នា)។ វាការពារមិនឲ្យឧស្ម័នបំភាយត្រូវបានរុញត្រឡប់ចូលទៅក្នុងបំពង់បឹងខ្យល់ (intake manifold) ឬល្បាយដែលមិនទាន់ឆេះលេចចេញទៅក្នុងផ្លូវបំភាយ។
ពេលកម្លាំងអតិបរមា៖ ត្រូវការដំណាក់កាលធំទូលាយ — សន្ទះគួរបើកមុន និងនៅបើកយូរជាងដើម្បីឲ្យបរិមាណល្បាយខ្យល់-ប្រេងអតិបរមាចូលទៅក្នុងស៊ីឡាំង។ ដំណាក់កាលត្រួតគ្នាធំទូលាយជាងក៏ជួយបោសសម្អាតឧស្ម័នបំភាយបានប្រសិទ្ធភាពជាងនៅ RPM ខ្ពស់ផងដែរ។

ដូច្នេះ អ្នករចនាម៉ាស៊ីនត្រូវបានបង្ខំឲ្យធ្វើការសម្របសម្រួលដ៏លំបាក។ ទម្រង់ភ្លៅកាមថេរតែមួយត្រូវតែផ្ដល់ដំណាលគ្នានូវ៖

កម្លាំងបង្វិលខ្លាំងនៅកម្រិតទាប និងមធ្យម
កម្លាំងនៅកម្រិតខ្ពស់ដែលអាចទទួលយកបាន
ការដើរទំនេររលូន និងមានស្ថិរភាព
ការសន្សំប្រេងល្អ និងការបញ្ចេញឧស្ម័នទាប

ការបំពេញតម្រូវការទាំងអស់នេះដោយប្រើទម្រង់កាមថេរតែមួយគឺស្ទើរតែមិនអាចទៅរួច — ដែលនេះហើយជាមូលហេតុពិតប្រាកដដែលការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះប្រែប្រួលត្រូវបានបង្កើតឡើង។

តើការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះប្រែប្រួលធ្វើអ្វី

ប្រព័ន្ធកំណត់ពេលវេលាសន្ទះប្រែប្រួលអនុញ្ញាតឲ្យឥរិយាបថសន្ទះរបស់ម៉ាស៊ីនសម្របខ្លួនក្នុងពេលវេលាជាក់ស្ដែងទៅនឹងលក្ខខណ្ឌបើកបរដែលផ្លាស់ប្ដូរ។ ដោយលៀនពេលវេលាដំណាក់កាល រយៈពេល និងការលើក វិស្វករអាចផ្លាស់រូបរាងខ្សែកោងកម្លាំងរបស់ម៉ាស៊ីនយ៉ាងខ្លាំងដោយគ្មានការសម្របសម្រួលផ្នែកយន្តការ។ អត្ថប្រយោជន៍ដែលអាចទទួលបានរួមមាន៖

កម្លាំងបង្វិលកើនឡើងនៅក្នុងជួរ RPM ធំទូលាយជាង
កម្លាំងកំពូលដែលបញ្ចេញខ្ពស់ជាង
ការសន្សំប្រេងប្រសើរឡើង
ការបញ្ចេញឧស្ម័នបំភាយថយចុះ
ការដើរទំនេរ និងការឆ្លើយតបនឹងភ្នាល់ល្បឿនរលូនជាង

ប្រភេទនៃប្រព័ន្ធកំណត់ពេលវេលាសន្ទះប្រែប្រួល

ឧបករណ៍លៀនដំណាក់កាល (ភ្លៅកាមលៀនដំណាក់កាល / Cam Phasers)

វិធីសាស្ត្រ VVT ដែលប្រើច្រើនបំផុតប្រើ ឧបករណ៍លៀនដំណាក់កាល — ក្លាច់ដែលដំណើរការដោយប្រព័ន្ធអ៊ីដ្រូលិក ដែលបង្វិលភ្លៅកាមធៀបនឹងភ្លៅកង់ស្វិត (crankshaft)។ ខណៈដែលល្បឿនម៉ាស៊ីនកើនឡើង ប្រព័ន្ធនេះលៀនភ្លៅកាមបឹងខ្យល់ឆ្ពោះទៅមុខ ដែលធ្វើឲ្យសន្ទះបឹងខ្យល់បើកមុន។ វាធ្វើឲ្យការបំពេញស៊ីឡាំងប្រសើរឡើងនៅ RPM ខ្ពស់។ ការអនុវត្តភាគច្រើនដំណើរការលើតែភ្លៅកាមបឹងខ្យល់ប៉ុណ្ណោះ ទោះបីជាប្រព័ន្ធភ្លៅកាមទ្វេ (ដូចជា Double VANOS របស់ BMW) លៀនការកំណត់ពេលវេលាទាំងបឹងខ្យល់ និងបំភាយដោយឯករាជ្យក៏ដោយ។

ប្រព័ន្ធទទឹងដំណាក់កាលប្រែប្រួល

ប្រព័ន្ធទំនើបជាងនេះទៅហួសពីការលៀនដំណាក់កាលធម្មតា — ពួកវាក៏អាចពង្រីក ឬបង្រួមវាបានផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ដ៏ល្បីល្បាញមួយគឺ ប្រព័ន្ធ VVTL-i របស់ Toyota ដែលប្រើទម្រង់កាមពីរនៅលើភ្លៅដូចគ្នា៖

ក្រោម 6,000 RPM ស្លាបកាមស្តង់ដារគ្រប់គ្រងចលនាសន្ទះ
លើសពី 6,000 RPM កាមបន្ទាប់បន្សំដែលមានទម្រង់ខ្លាំងជាងចូលដំណើរការជំនួស ដោយពង្រីកដំណាក់កាលកំណត់ពេលវេលា និងបង្កើនការលើកសន្ទះ
ខណៈដែលម៉ាស៊ីនខិតជិតដល់ខ្សែក្រហម (redline) 8,500 RPM ការផ្លាស់ប្ដូរនេះផ្ដល់នូវការកើនកម្លាំងដ៏ប្លែកមួយ — “ខ្យល់ទីពីរ” ដ៏គួរឲ្យកត់សម្គាល់ក្នុងអំឡុងការបង្កើនល្បឿនខ្លាំង

ប្រព័ន្ធលើកសន្ទះប្រែប្រួល

ការផ្លាស់ប្ដូរពេលដែលសន្ទះបើកគឺជារឿងមួយ — ការផ្លាស់ប្ដូរ ចម្ងាយប៉ុណ្ណា ដែលវាបើកគឺជារឿងមួយទៀត។ ប្រព័ន្ធលើកប្រែប្រួល ដូចជា Valvetronic របស់ BMW ឬ VVEL របស់ Nissan អនុញ្ញាតឲ្យការលើកសន្ទះបឹងខ្យល់ត្រូវបានលៀនជាប់ៗគ្នាផ្អែកលើទីតាំងភ្នាល់ល្បឿន (throttle)។

វិធីសាស្ត្រនេះផ្ដល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ដ៏សំខាន់មួយ៖ វាអាច លុបបំបាត់តម្រូវការសន្ទះភ្នាល់ល្បឿនបែបធម្មតា។ នេះជាមូលហេតុដែលវាសំខាន់៖

ភ្នាល់ល្បឿនបែបប្រពៃណីបង្កើតឲ្យមានសុញ្ញកាសដោយផ្នែកក្នុងផ្លូវបឹងខ្យល់នៅពេលបន្ទុកទាប ដែលបង្កើនការបាត់បង់ដោយការបូម (pumping losses)
សុញ្ញកាសនេះធ្វើឲ្យលំហូរឧស្ម័នយឺត ប៉ះពាល់គុណភាពនៃការបំពេញស៊ីឡាំង និងធ្វើឲ្យការឆ្លើយតបនឹងភ្នាល់ល្បឿនស្ពឹក
ដោយគ្រប់គ្រងបន្ទុកម៉ាស៊ីនតាមរយៈការលើកសន្ទះជំនួសវិញ ផ្លូវបឹងខ្យល់អាចនៅតែមិនត្រូវបានរារាំងភាគច្រើន

លទ្ធផលគឺច្រើនគួរសម។ ប្រព័ន្ធលើកប្រែប្រួលដែលគ្មានភ្នាល់ល្បឿនជាធម្មតាផ្ដល់នូវ៖

ការប្រសើរឡើង 8–15% ក្នុងការសន្សំប្រេង
ការកើនឡើង 5–15% ទាំងកម្លាំងកំពូល និងកម្លាំងបង្វិល
ការឆ្លើយតបនឹងភ្នាល់ល្បឿនមុតស្រួចគួរឲ្យកត់សម្គាល់ ជាពិសេសនៅល្បឿនទាប

ការដំណើរការសន្ទះដោយអេឡិចត្រូម៉ាញេទិច

គំនិតទំនើបបំផុតក្នុងការគ្រប់គ្រងសន្ទះជំនួសភ្លៅកាមមេកានិចទាំងស្រុងដោយ សន្ទះដែលដំណើរការដោយអេឡិចត្រូម៉ាញេទិច។ សន្ទះនីមួយៗត្រូវបានបើក និងបិទដោយឯករាជ្យដោយសូឡេណូអ៊ីតអេឡិចត្រូនិច ដោយផ្ដល់ឲ្យប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងម៉ាស៊ីននូវសេរីភាពពេញលេញលើការកំណត់ពេលវេលា ការលើក និងរយៈពេលសម្រាប់សន្ទះនីមួយៗក្នុងវដ្តនីមួយៗ។

លទ្ធភាពដែលវាបើកឲ្យមានគឺគួរឲ្យកត់សម្គាល់៖

ការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះដែលល្អបំផុតឥតខ្ចោះសម្រាប់គ្រប់ RPM និងលក្ខខណ្ឌបន្ទុក
ការបិទស៊ីឡាំងនីមួយៗក្នុងអំឡុងការបើកបរបន្ទុកស្រាលដើម្បីសន្សំប្រេង
ការប្ដូរថាមវន្តរវាងវដ្តឆេះ — ឧទាហរណ៍ ការប្លែងម៉ាស៊ីនបួនចង្វាក់ទៅជាការកំណត់ប្រាំមួយចង្វាក់ភ្លាមៗ
ការលុបបំបាត់ភ្លៅកាម និងការបាត់បង់មេកានិចដែលពាក់ព័ន្ធទាំងស្រុង

ប្រព័ន្ធសន្ទះអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចនៅតែស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍ភាគច្រើន ប៉ុន្តែសក្តានុពលរបស់ពួកវាក្នុងការកំណត់ឡើងវិញនូវប្រសិទ្ធភាពនៃការឆេះខាងក្នុងគឺសំខាន់។ ថាតើពួកវានឹងឈានដល់ការផលិតដ៏ច្រើនក្នុងអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខឬអត់ នៅសល់ត្រូវមើលទៅមុខទៀត។

ម៉ាស៊ីន Toyota 2ZZ-GE ជាមួយប្រព័ន្ធកំណត់ពេលវេលាសន្ទះប្រែប្រួល VVTL-i

ម៉ាស៊ីន Toyota 2ZZ-GE ជាមួយប្រព័ន្ធ VVTL-i

សេចក្ដីសន្និដ្ឋាន

ការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះប្រែប្រួលគឺជាបច្ចេកវិទ្យាដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតមួយក្នុងការអភិវឌ្ឍម៉ាស៊ីនទំនើប។ ដោយសម្របឥរិយាបថសន្ទះឲ្យសមនឹងគ្រប់លក្ខខណ្ឌបើកបរ — ចាប់ពីការដើរទំនេរក្នុងទីក្រុងរហូតដល់ការបង្កើនល្បឿនភ្នាល់ល្បឿនពេញ — ប្រព័ន្ធ VVT អនុញ្ញាតឲ្យវិស្វករផ្ដល់ម៉ាស៊ីនដែលខ្លាំងជាង មានប្រសិទ្ធភាពជាង និងស្អាតជាងដំណាលគ្នាជាងការរចនាពេលវេលាថេរធ្លាប់អាចធ្វើបាន។

ទោះជាយ៉ាងណា ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការកំណត់ពេលវេលាសន្ទះមានដែនកំណត់របស់វា។ ការច្របាច់យកការកើនបន្ថែមក្នុងកម្លាំង កម្លាំងបង្វិល និងប្រសិទ្ធភាពពីចំណុះម៉ាស៊ីនដែលបានផ្ដល់នឹងកាន់តែពឹងផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀត — ប្រព័ន្ធបង្ខំបឹងខ្យល់រួមបញ្ចូលគ្នា (forced induction) ម៉ាស៊ីនសមាមាត្របង្ហាប់ប្រែប្រួល និងប្រេងឥន្ធនៈជំនួស។ ប៉ុន្តែនោះជារឿងសម្រាប់អត្ថបទមួយផ្សេងទៀត។

នេះជាការបកប្រែ។ អ្នកអាចអានច្បាប់ដើមនៅទីនេះ៖ https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e33f9.html

ដោយ Anton Belikov

បានផ្សព្វផ្សាយ មករា 13, 2022 • 6m ដើម្បីអាន