Корбарии муҳаррик — аз ҷумла қувваи бароварда, гардишзӯр (момент), сарфаҷӯии сӯзишворӣ ва партовҳо — аз даҳҳо омили дақиқ танзимшуда вобаста аст. Яке аз муҳимтарин, вале аксаран нодида гирифташуда ин танзими клапанҳо мебошад: лаҳзаи дақиқи кушодашавӣ ва пӯшидашавии клапанҳои воридотӣ ва хуруҷӣ дар ҳар давраи муҳаррик. Системаҳои танзими тағйирёбандаи клапанҳо (VVT) барои беҳинасозии ин танзим дар ҳамаи шароитҳои ронандагӣ таҳия шудаанд ва онҳо тарзи кори муҳаррикҳои муосирро дигаргун сохтаанд.
Дар муҳаррики анъанавӣ клапанҳо чӣ гуна идора мешаванд
Дар муҳаррики анъанавии дарунсӯзи чорзарба клапанҳои воридотӣ ва хуруҷӣ тавассути барҷастагиҳои (лобҳои) милхамӣ (вали кулачкавӣ) ба ҳаракат дароварда мешаванд. Шакли ин барҷастагиҳо се хусусияти асосиро муайян мекунад:
- Танзим (лаҳза) — кай клапан нисбат ба ҳолати поршен кушода ва пӯшида мешавад
- Давомнокӣ — клапан то чӣ муддат кушода мемонад (бари марҳила)
- Баландшавӣ — клапан аз нишастгоҳи худ то чӣ масофа мегузарад
Дар аксари муҳаррикҳои анъанавӣ ин марҳилаҳо собит мебошанд — нимрухи милхамӣ ҳеҷ гоҳ тағйир намеёбад, новобаста аз он ки шумо дар роҳбандӣ бекор истода бошед ё дар роҳи мошингард шитоб гирифта бошед. Ин сахтгирӣ маҳдудияти бунёдӣ мебошад.
Чаро танзими собити клапанҳо мушкилот аст
Рафтори газ дар дохили силиндр, маҷроҳои воридотӣ ва хуруҷӣ вобаста ба суръат ва боркунии муҳаррик ба таври назаррас тағйир меёбад. Суръати ҷараён доимо тағйир меёбад ва мавҷҳои фишор дар маҷроҳои воридотӣ ва хуруҷӣ вобаста ба танзим метавонанд пуршавии силиндрро ё ёрӣ диҳанд ё зарар расонанд. Аз ин рӯ, як танзими собити клапанҳо наметавонад дар ҳамаи шароитҳои корӣ беҳина бошад.
Инак, танзими беҳини клапанҳо дар ду ҳолати маъмул чӣ гуна фарқ мекунад:
- Дар ҳолати бекорӣ (холостой): Марҳилаҳои танги танзими клапанҳо беҳтарин кор мекунанд — кушодашавии дертар ва пӯшидашавии барвақттар, бо ҳамзамонии ҳадди ақалл ё бе ҳамзамонии клапанҳо (давраи кӯтоҳе ки ҳам клапанҳои воридотӣ ва ҳам хуруҷӣ ҳамзамон кушода мемонанд). Ин аз бозгашти газҳои хуруҷӣ ба коллектори воридотӣ ё гурехтани омехтаи насӯхта ба хуруҷ пешгирӣ мекунад.
- Дар қувваи ҳадди аксар: Марҳилаҳои васеъ лозим аст — клапанҳо бояд барвақттар кушода шаванд ва дарозтар кушода монанд, то ҳаҷми ҳадди аксари омехтаи ҳаво-сӯзишворӣ ба силиндрҳо ворид шавад. Марҳилаи ҳамзамонии васеътар инчунин ба тозакунии муассиртари газҳои хуруҷӣ дар RPM баланд ёрӣ мерасонад.
Аз ин рӯ тарроҳони муҳаррик маҷбуранд созишҳои душворро қабул кунанд. Як нимрухи собити милхамӣ бояд ҳамзамон таъмин намояд:
- Гардишзӯри қавӣ дар диапазони паст ва миёна
- Қувваи қобили қабул дар диапазони боло
- Ҳолати бекории ҳамвор ва устувор
- Сарфаҷӯии хуби сӯзишворӣ ва партовҳои паст
Қонеъ кардани ҳамаи ин талабот бо як нимрухи собити милхамӣ тақрибан ғайриимкон аст — ва маҳз ба ҳамин сабаб танзими тағйирёбандаи клапанҳо ихтироъ карда шуд.
Танзими тағйирёбандаи клапанҳо чӣ кор мекунад
Системаҳои танзими тағйирёбандаи клапанҳо имкон медиҳанд, ки рафтори клапанҳои муҳаррик дар вақти воқеӣ ба шароитҳои тағйирёбандаи ронандагӣ мутобиқ шавад. Бо танзими лаҳзаи марҳила, давомнокӣ ва баландшавӣ, муҳандисон метавонанд хати қувваи муҳаррикро бе созиши механикӣ ба таври назаррас аз нав шакл диҳанд. Манфиатҳои эҳтимолӣ инҳоянд:
- Афзоиши гардишзӯр дар диапазони васеътари RPM
- Қувваи баландтари авҷ
- Беҳтаршавии сарфаҷӯии сӯзишворӣ
- Кам шудани партовҳои хуруҷӣ
- Ҳолати бекории ҳамвортар ва вокуниши беҳтари газ
Намудҳои системаҳои танзими тағйирёбандаи клапанҳо
Тағйирдиҳандаҳои марҳила (фазагардонҳои милхамӣ)
Маъмултарин равиши VVT аз тағйирдиҳандаи марҳила истифода мебарад — муфтаи гидравликӣ идорашаванда, ки милхамиро нисбат ба миллнгкат (вали тирасок) мегардонад. Бо баланд шудани суръати муҳаррик, система милхамии воридотиро пеш меандозад, ки боиси барвақттар кушода шудани клапанҳои воридотӣ мегардад. Ин пуршавии силиндрро дар RPM баланд беҳтар мекунад. Аксари татбиқҳо танҳо дар милхамии воридотӣ кор мекунанд, гарчанде системаҳои дувалӣ (мисли Double VANOS-и BMW) ҳам танзими воридотӣ ва ҳам хуруҷиро мустақилона ба танзим медароранд.
Системаҳои бари тағйирёбандаи марҳила
Системаҳои пешрафтатар аз танҳо тағйир додани марҳила фаротар мераванд — онҳо инчунин метавонанд онро васеътар ё тангтар созанд. Намунаи маъруф ин системаи VVTL-i-и Toyota мебошад, ки ду нимрухи милхамиро дар як мил истифода мебарад:
- Поёнтар аз 6,000 RPM, барҷастагии стандартии милхамӣ ҳаракати клапанро идора мекунад
- Болотар аз 6,000 RPM, милхамии дуюм бо нимрухи тезтар бар ӯҳда мегирад, ки марҳилаи танзимро васеътар ва баландшавии клапанро зиёд мекунад
- Ҳангоме ки муҳаррик ба ҳудуди сурхи 8,500 RPM наздик мешавад, ин гузариш мавҷи фарқкунандаи қувваро таъмин мекунад — як «нафаси дуюми» ба назаррас дар вақти шитоби сахт
Системаҳои баландшавии тағйирёбандаи клапан
Тағйир додани он ки кай клапанҳо кушода мешаванд як чиз аст — тағйир додани он ки то чӣ масофа онҳо кушода мешаванд чизи дигар. Системаҳои баландшавии тағйирёбанда, мисли Valvetronic-и BMW ё VVEL-и Nissan, имкон медиҳанд, ки баландшавии клапани воридотӣ дар асоси ҳолати газ доимо танзим карда шавад.
Ин равиш як бартарии назаррас пешниҳод мекунад: он метавонад ниёз ба клапани анъанавии газро бартараф созад. Инак чаро ин муҳим аст:
- Клапани газии анъанавӣ дар маҷрои воридотӣ дар боркунии паст холигии ҷузъӣ (вакуум) эҷод мекунад, ки талафоти насосиро зиёд мекунад
- Ин вакуум ҷараёни газро суст мекунад, сифати пуршавии силиндрро зарар мерасонад ва вокуниши газро суст мекунад
- Бо идора кардани боркунии муҳаррик тавассути баландшавии клапан ба ҷои он, маҷрои воридотӣ метавонад асосан бемаҳдудият боқӣ монад
Натиҷаҳо назаррасанд. Системаҳои баландшавии тағйирёбандаи бе клапани газ одатан таъмин мекунанд:
- 8–15% беҳтаршавӣ дар сарфаҷӯии сӯзишворӣ
- 5–15% афзоиш ҳам дар қувваи авҷ ва ҳам дар гардишзӯр
- Вокуниши ба назаррас тезтари газ, бахусус дар суръатҳои паст
Идоракунии электромагнитии клапанҳо
Пешрафтатарин консепсия дар идоракунии клапан милхамиҳои механикиро комилан бо клапанҳои электромагнитӣ идорашаванда иваз мекунад. Ҳар як клапан мустақилона тавассути соленоидҳои электронӣ кушода ва пӯшида мешавад, ки ба системаи идоракунии муҳаррик озодии комил аз болои танзим, баландшавӣ ва давомнокии ҳар як клапани алоҳида дар ҳар давра медиҳад.
Имкониятҳое ки ин кушода мекунад барҷастаанд:
- Танзими комилан беҳинашудаи клапан барои ҳар RPM ва ҳолати боркунӣ
- Хомӯшкунии алоҳидаи силиндр ҳангоми ронандагии бо боркунии сабук барои сарфаи сӯзишворӣ
- Гузариши динамикӣ байни давраҳои сӯзиш — масалан, табдил додани муҳаррики чорзарба ба конфигуратсияи шашзарба дар ҳолати ҳаракат
- Бартарафсозии комили милхамӣ ва талафоти механикии вобаста
Низомҳои клапании электромагнитӣ асосан дар марҳилаи таҳқиқот ва таҳия боқӣ мемонанд, аммо иқтидори онҳо барои аз нав муайян кардани самаранокии сӯзиши дарунӣ назаррас аст. Оё онҳо дар ояндаи наздик ба истеҳсоли оммавӣ мерасанд ё не, ҳанӯз маълум нест.
Хулоса
Танзими тағйирёбандаи клапанҳо яке аз таъсиргузортарин технологияҳо дар таҳияи муҳаррикҳои муосир мебошад. Бо мутобиқ кардани рафтори клапан ба ҳар шароити ронандагӣ — аз ҳолати бекорӣ дар шаҳр то шитоби газ пурра — системаҳои VVT ба муҳандисон имкон медиҳанд, ки муҳаррикҳоеро таъмин кунанд, ки ҳамзамон қавитар, самараноктар ва тозатар нисбат ба тарроҳиҳои танзими собит ҳастанд — он чизе ки тарроҳиҳои собит ҳеҷ гоҳ ба даст оварда наметавонистанд.
Бо вуҷуди ин, беҳинасозии танзими клапанҳо ҳудудҳои худро дорад. Ба даст овардани афзоиши минбаъда дар қувва, гардишзӯр ва самаранокӣ аз ҳаҷми муайяни муҳаррик торафт бештар ба технологияҳои дигар такя хоҳад кард — системаҳои якҷояшудаи болоборкунии маҷбурӣ, муҳаррикҳои таносуби фишурдашавии тағйирёбанда ва сӯзишвориҳои алтернативӣ. Аммо ин достони мақолаи дигар аст.
Ин тарҷума мебошад. Шумо метавонед нусхаи аслиро дар ин ҷо хонед: https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e33f9.html
Нашр шудааст январ 13, 2022 • 6 м барои хондан
