เรื่อง ระบบวาวล์แปรผันองศา

การสนทนาใน 'EG 3D Club' เริ่มโดย broom, 13 เมษายน 2008

< Previous Thread | Next Thread >
  1. broom

    broom New Member Member

    923
    46
    0
    เรื่องของ ระบบแปรผันองศาการเปิด-ปิดของวาวล์ (Variable valve timing)

    ในระบบของเครื่องยนต์ที่ใช้ลูกสูบ 4 จังหวะ การเปิดปิดของวาวล์มีผลต่อกำลังของเครื่องยนต์ เนื่องจากว่า การบรรจุอากาศในจังหวะดูดไอดีเข้าเครื่องยนต์นั้น ยิ่งอากาศเข้าได้มาก และมีเชื้อเพลิงที่เหมาะสมจะทำให้กำลังที่ได้ในจังหวะจุดระเบิดมีกำลังมาก และในทางตรงกันข้าม ถ้าอากาศเข้าน้อย กำลังที่ได้ก็จะน้อยลงด้วย

    การเปิด-ปิดของวาวล์ไอดีไอเสียในเครื่องยนต์ในอดีต จะมีองศาการเปิดปิดที่คงที่ ไม่ว่ารอบเครื่องยนต์จะสูงหรือต่ำแค่ไหน การบรรจุอากาศเข้ากระบอกสูบจะทำได้ดีที่รอบการทำงานของเครื่องยนต์อยู่ช่วงหนึ่ง เช่น เมื่อองศาการเปิด-ปิดของวาวล์ที่องศาการเปิดวาวล์น้อย เครื่องยนต์จะทำงานได้ดีที่รอบต่ำ และปานกลาง เมื่อรอบเครื่องยนต์สูงขึ้น การบรรจุอากาศก็จะน้อยลง ในทางตรงข้ามถ้าองศาการเปิดปิดวาวล์มาก เครื่องยนต์จะทำงานได้ดีที่รอบการทำงานสูง แต่การทำงานรอบต่ำจะได้กำลังที่ไม่ดีนัก

    ทั้งนี้เป็นเพราะว่า อากาศเป็นของไหล และมีมวล(หรือน้ำหนัก) ในตัว เมื่อวิ่งเข้าท่อไอดีก็ย่อมต้องใช้เวลาในการไหล รวมกับแรงเสียดทานของอากาศกับท่อไอดี ยิ่งไหลเร็วมากขึ้นแรงเสียดทานยิ่งมากขึ้นก็จะต้านการไหลเข้ากระบอกสูบสูงขึ้นเรื่อยๆ เมื่อใช้งานเครื่องยนต์ในรอบต่ำ อากาศไหลเข้าท่อไอดีแล้วผ่านวาวล์ไปยังกระบอกสูบได้ทัน เมื่อรอบเครื่องยนต์สูงขึ้น อากาศต้องไหลด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นจึงจะบรรจุกระบอกสูบได้เท่าเดิม จนกระทั่งถึงจุดๆหนึ่ง อากาศจะไหลขึ้นด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างจำกัด ไม่สัมพันธ์กับความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้น การบรรจุอากาศเข้ากระบอกสูบก็จะลดลงเรื่อยๆ กำลังที่ได้ในแต่รอบเครื่อง(หรือแรงบิด)ก็จะลดลง

    การแก้ปัญหาในเริ่มแรก เพื่อช่วยให้เครื่องมีกำลังในรอบสูงๆ มากขึ้น ก็คือการเพิ่มการเปิด-ปิดของวาวล์ให้นานยิ่งขึ้น และเพิ่มระยะยกของวาวล์ให้สูงขึ้นเพื่อลดแรงต้านของการอากาศที่ไหลเข้ากระบอกสูบ แต่ทั้งสองอย่างนี้ก็มีข้อจำกัด คือ การเปิดวาวล์ให้นานมากขึ้น จะทำให้อากาศส่วนหนึ่งไหลออกจากกระบอกสูบเมื่อความเร็วรอบต่ำ ทำให้รอบเครื่องต่ำๆ มีกำลังลดลง และการเพิ่มระยะยกของวาวล์ก็มีข้อจำกัดที่เพิ่มมากไม่ได้เพราะจะมีการกระแทกของวาวล์ไอดี-ไอเสีย หรือกับกระบอกสูบได้ และจะมีแรงเค้นที่ตัวแคมชาฟท์มากขึ้นเกิดการสึกหรอสูงขึ้นพร้อมกับมีแรงต้านจากแรงเสียดทานที่มากขึ้นด้วย

    ปัญหาที่เกิดขึ้นนี้จึงนำไปสู่การพัฒนาระบบการเปิดปิดวาวล์ (และระยะยก) ที่แปรผันไปตามความเร็วรอบ เพื่อให้การบรรจุอากาศเข้าสู่กระบอกสูบได้มากที่สุดในแต่ละรอบเครื่องยนต์


    มีต่อครับ....
     
  2. EGR

    EGR New Member Moderator

    862
    166
    0
    เยี่ยม ต่อเลยครับ
     
  3. broom

    broom New Member Member

    923
    46
    0
    จากปัญหาเรื่องการบรรจุอากาศเข้ากระบอกสูบจากองศาการเปิดปิดวาวล์แบบคงที่ ทำให้ในแต่ละรอบเครื่องมีการบรรจุกระบอกสูงที่แตกต่างกัน กำลังของเครื่องยนต์หรือแรงบิดที่ได้ตลอดช่วงรอบการทำงานของเครื่องจึงไม่เท่ากัน มีช่วงการทำงานที่ดีเพียงช่วงเดียว และอาจจะเป็นช่วงที่ไม่กว้างมากนัก ทำให้เกิดแนวความคิดที่ว่า ถ้ามีการปรับเปลี่ยนองศาให้แปรผันไปตามความเร็วรอบเครื่องยนต์ เพื่อให้การบรรจุอากาศเข้ากระบอกสูบ เต็มประสิทธิภาพมากขึ้นตลอดช่วงการทำงานของเครื่องยนต์ตั้งแต่รอบต่ำไปถึงรอบสูง

    ระบบวาวล์แปรผันในปัจจุบัน (พ.ศ. 2551) แบ่งได้ออกเป็นสองแบบใหญ่ๆ คือ ระบบแปรผันการเปิด-ปิดวาวล์โดยที่องศาของวาวล์คงที่ และ ระบบแปรผันที่องศาของวาวล์เปลี่ยนไป

    แบบแรก การแปรผันของวาวล์จะเป็นแบบองศาของแคมชาร์ฟคงที่ ลักษณะกลไกการเปิดปิดวาวล์ยังเหมือนกับระบบวาวล์ปกติ แต่มีการเพิ่มกลไกเพื่อปรับเปลี่ยนให้แคมชาร์ฟกดเปิด-ปิดวาวล์เร็วขึ้นหรือช้าลง ตรงส่วนปลายของแคมชาร์ฟ เช่น ระบบ VVT, VVT-i (โตโยต้า), VVL(นิสสัน), Vanos, double Vanos(บีเอ็มดับเบิลยู) และอีกหลายยี่ห้อที่ใช้ระบบนี้เป็นส่วนใหญ่ นอกจากนี้ยังมีอีกระบบหนึ่ง ที่ใช้การปรับเปลี่ยนโดยการดึงกลไกของการขับแคมชาร์ฟให้การเปิดปิดวาวล์เร็วขึ้นหรือช้าลง อย่างในรถ ปอร์เช่ ที่เรียกว่าระบบ VARIOCAM
    หลักการทำงานในแบบนี้จะคล้ายๆ กัน คือ ในตัวเฟืองแคมจะมีกลไกที่ใช้แรงดันน้ำมันเครื่อง ดันให้ตัวแคมชาร์ฟหมุน(จากเดิมที่ยึดติดกับตัวเฟืองหมุนไม่ได้) ทำให้แคมชาร์ฟทำงานเร็วขึ้น(เปิด-ปิดวาวล์ในจังหวะที่ล่วงหน้ามากขึ้น) หรือช้าลง (เปิด-ปิดวาวล์ในจังหวะที่ช้าลง) ได้
    ระบบที่ใช้การแปรผันส่วนใหญ่มักจะใช้กับแคมชาร์ฟด้านไอดี เพื่อให้ง่ายต่อการออกแบบและควบคุม แต่ก็มีเครื่องบางรุ่น อย่าง บีเอ็มดับเบิลยู ที่ใช้ระบบแปรผันกับแคมชาร์ฟทั้งสองด้าน ที่เรียกว่า double Vanos เพื่อมีประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น

    แบบที่สอง การแปรผันจะมีการเพิ่มกลไกพิเศษเข้าเพื่อให้ องศาการเปิดปิดวาวล์เปลี่ยนไป ซึ่งมักจะออกแบบให้ระยะยกของวาวล์เปลี่ยนไปด้วย ตัวอย่างเช่น ระบบ VTEC, i-VTEC (ฮอนด้า), VVTL-i (โตโยต้า), VALVETRONIC (บีเอ็มดับเบิลยู), MIVEC (มิตซูบิชิ)
    ในระบบนี้จะมีการออกแบบให้การทำงานของแคมชาร์ฟออกเป็นสองจังหวะ(หรือมากกว่า) โดยที่จังหวะแรก จะใช้แคมชาร์ฟที่มีองศาการเปิดปิด และระยะยก ที่เหมาะกับการใช้งานที่รอบเครื่องยนต์ต่ำๆ และเมื่อถึงรอบการทำงานที่เหมาะสม กลไกที่ออกแบบเพิ่มขึ้นจะทำงาน ให้องศาการเปิด-ปิดวาวล์และระยะยกที่มากขึ้นเหมาะกับการทำงานของเครื่องยนต์ที่รอบสูงขึ้น
    นอกจากนี้ยังมีเครื่องยนต์บางเครื่อง ที่ควบรวมการทำงานของระบบแปรผันทั้งสองแบบเข้าด้วยกัน อย่างเช่นระบบ i-VTEC ในบางเครื่องของฮอนด้า (ยกเว้นรุ่นแจ๊ส 2008 ที่เรียกเครื่องว่าเป็นระบบ i-VTEC แต่ไม่มีการแปรผันให้แคมชาร์ฟเปิด-ปิดวาวล์ให้เร็วขึ้นหรือช้าลง ซึ่งน่าจะเรียกว่าเป็นระบบ VTEC ธรรมดามากว่า)

    รูปประกอบรูปแรก เป็น vtec 3 stage นะครับ
    รูปอื่นๆ จะเป็นแบบแคมแปรผันแบบองศาและระยะยกคงที่ ถ้าค้นรูปแบบอื่นๆ ได้อีก จะเอามาลงให้ดูอีกครับ.....

    รูปที่ลงแบบทีละรูป ทำยังไงครับ ใครรู้ช่วยบอกหน่อย.... ผมทำได้แต่แนบไฟล์.....
     
  4. Energy-ek

    Energy-ek New Member Member

    29
    0
    0
    :thumbs_up::thumbs_up::thumbs_up: สาระดีๆ ขอบคุณครับ มีต่ออีกป่าวครับจะรอดูต่อ ขอบคุณครับ
     
  5. caffein

    caffein New Member Member

    344
    7
    0
    ขอบคุณสำหรับความรู้ดีๆครับ
     
  6. TeY_RMuTi

    TeY_RMuTi New Member Member

    1,955
    56
    0
    ความรู้คับ...อัพไปคับ
     
  7. หมายถึงแปะรูปรึเปล่าครับ ?? เข้าไปที่ web ฝากรูปก็ได้ครับ แล้ว copy link มาแปะไว้เลย อยากให้ขึ้นรูปใต้ข้อความไหนก็แปะ link ใต้ข้อความนั้นได้เลยครับ

    web นี้ก็ดีครับ ผมใช้ประจำ browse รูปจากในคอมเราแล้วเลือก upload มันจะขึ้น link (BB code) มาให้เรา copy ไปแปะครับ

    http://www.smileupload.com/index.aspx

    ต้อง mark ที่ "ยอมรับข้อตกลง" ก่อนนะครับ ถึงจะ browse รูปได้



    ตัวอย่าง.....ผม upload รูป vtec rocker ไว้ และ copy เจ้า BB code จากเว็ปฝากรูปมาแปะ แต่ผมตัดเอา [/img] ออกไว้ มันเลยไม่โชว์รูปครับ

    http://img2.smileupload.com/upload_pic/20-04-2551/01dd1b_20042551023421.jpg[/url]


    พอใส่กลับเข้าไปให้เหมือนตอน copy มา ก็จะโชว์รูปตามปกติ

    [url=http://www.smileupload.com][img]http://img2.smileupload.com/upload_pic/20-04-2551/01dd1b_20042551023421.jpg




    อันนี้ VFR800 มี VTEC ด้วย อยากฟังจริงๆ ว่ามันเสียงเหมือนรถยนต์ไม้ :D

    [​IMG]



    Vtec เริ่มที่ 6800 rpm ครับ

    [​IMG]


    ลืมไป.......ขอบคุณสำหรับบทความดีๆ ครับ :)
     
    แก้ไขล่าสุด: 20 เมษายน 2008
  8. broom

    broom New Member Member

    923
    46
    0
    ขอบคุณครับ เป็นประโยชน์มากเลย
     
  9. nat_jza31

    nat_jza31 New Member Member

    96
    10
    0
    ขอบคุณครับ:):):)
     
  10. GaB

    GaB New Member VIP

    1,643
    70
    0
    ขอบคุณมากๆครับ
     
  11. POL2

    POL2 New Member Member

    377
    68
    0
    คุณก้องนี่...ไม่ธรรมดาเลยนะครับ....รู้รอบ-รอบรู้....ความรู้แน่นจริงๆ....นับถือครับ
     
< Previous Thread | Next Thread >

แบ่งปันหน้านี้