موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس 
الصمامات الذكية VVT-I
الصمامات الذكية جاءت فكرة نظام توقيت الصمامات الذكي المتغير (VVT-I) والذي كان لشركة تويوتا دور كبير في تطويره من فكرة تقنية تعدد الصمامات ( Multi Valves ) وهي تزويد كل بستم في المحرك بصمامات اضافية ,وذلك كنتيجه للتحسن والتطور الكبير الذي شهدته صناعة السيارات بشكل سريع , ونظام تعدد الصمامات يزيد من كفاءة وقدرة المحرك وكفاءة الاحتراق ويوفر في استهلاك الوقود ويقلل من انبعاث الغازات الضاره وثاني اكسيد الكربون والتلوث ,.
حيث ان المحركات احادية الصمام Single over head camذو الكامات العلوية الواحده SOHC( تقل كفائتها وعزمها ويزداد استهلاكها عند الدوران العالي للمحرك حيث ان تسارع دوران المحرك يتطلب دخول كميات اكبر من الهواء بشكل يتناسب مع السحب الكبير للهواء والافلات الكبير لغازات العادم ولمحدودية فتحات الصمامات التي تمثل عائق ومقاومه للاستجابة والانطلاق للمحرك في السرعات العالية وتحد من استجابة المحرك وتعوق من دخول كميات من الهواء وخروج كميات من العادم تتناسب مع السرعات العاليه اضافة الى نقص الهواء الداخل نسبة الى حاجة المحرك في السرعات العاليه وبالتالي غنى خليط الوقود وعدم احتراقه بشكل تام
فقد برزت الحاجه لتصميم محركات ذات صمامات متعدده بمضاعفة الصمامات ليكون لكل سلندر اربع صمامات اثنين لدخول الهواء واثنين للعادم حتى توفر كميات مضاعفه تتناسب مع السرعات العالية وبالتالي يحقق المحرك الكفاءة والعزم المطلوب بكفاءة تشغيل قصوى واحتراق تام للوقود وبالتالي توفير في استهلاكه وعليه يقل التلوث في غازات العادم ونشأت المحركات بمايعرف بالكامات العلويه المزدوجه ( DOHC ) Dual over head cam, ولكن زيادة الصمامات نشأت منها مشكلة زيادة الهواء في الخليط عند السرعات المنخفضه حيث أن دوران المحرك في السرعات المنخفضه يقل احتاجه للهواء الذي جعله نظام الصمامات المتعدده يؤدي الى زيادة الخليط مع البنزين , فيصعب التحكم في نسبة خليط الوقود ومعايرته نظرا لزيادة الهواء الداخل بسبب وجود صمامين لدخول الهواء في السرعات المنخفضه وبالتالي ضعف الخليط وصعوبة ثبات دوران وانسجام دوران المحرك , ولتعقيدات المحركات اليوم ونظام الحقن الالكتروني والسعي الى نتائج افضل برزت الحاجه الى تعطيل الصمامات الاضافيه عند السرعات المنخفضه وفتحها عند السرعات العاليه , وبدأت التصاميم والتعديلات حتى اصبحت اغلب شركات السيارات تطبق نظام التوقيت للصمامات أو مايعرف بالصمامات الذكية واختلفت طرق تشغيل الصمامات الذكيه من التشغيل الهيدروليكي بالزيت المضغوط الى التحكم والتشغيل الالكتروني عن طريق وحدة التحكم بالمحرك وارتباطها وتزامنها بالبخاخات وحساسات الهواء والمجسات المتعدده للمحرك .
اذا فتقنية الصمامات الذكيه تتحكم أربعة صمامات لكل اسطوانة في عملية تدفق كل من الوقود والهواء عبر المحرك تأتي مجهزة بنوابض ثنائية تقوم بغلق الصمامات بشكل محكم للقوة العالية الناجمة عن الضغط المضاد في المحرك .
و تم تعزيز تقنية ضبط الأٌعمدة المرفقية ” الكامات حيث تم تجهيزها بمفتاح لرفع صمام السحب الجانبي ، و هذا يمثل نظاما نظام توقيت الصمامات الذكي المتغير (VVT-I) ، الذي يزيد بدوره من فاعلية مستوى الانسجام و التناسق بين القدرة القصوى و عزم الدوران الكلي ، إلى جانب تخفيض نسبة استهلاك الوقود و تحسين و تقنية انبعاثات غازات المحرك فالتعديل المستمر لتوقيت فتح (وإغلاق) صمامات السحب والعادم حسب مجالات دوران المحرك والضغط المطلوب منه وإعتماد معيارين فقط لتوقيت فتحها وإغلاقها ومنح أداء متبدل فوق مجال محدد (مثل 2500 او3000 دوره للدقيقه ) .
وفي مجالات الدوران المنخفضة، يتبدل نمط تشغيل أعمدة الكامات للصمامات، لتفتح صمامات سحب مزيج الهواء / البنزين قبل إنغلاق صمامات العادم كلياً، لإحداث تقاطع overlap قصير يعود خلاله قسم من الغازات المحترقة، الى غرفة الإحتراق من جديد، وهي تقنية تسمى إعادة تدوير الغازات exhaust gas recirculation، والغاية منها تسريع ملء غرف الإحتراق وخفض حرارتها، وتخفيف نسبة البنزين اللازم للإشعال، فيهبط معدلا الإستهلاك وملوثات أكسيد النيتروجين.
وعند زيادة الضغط المطلوب من المحرك، يتبدّل نمط فتح صمامات السحب والعادم مع الإحتفاظ ببعض التقاطع (بين السحب والعادم حيث تكون فيها كل الصمامات مفتوحه ,تقريبا 10% من حجم الوره 36 درجه من 360 درجه ) لإستخراج أعلى نسبة قوة وعزم، حسب هامش الدوران وحسب الضغط المفروض، تبعاً للبرمجة المسبقة في وحدة التحكم الإلكتروني طبعاً، والتي تستقي معلوماتها ايضاً من معطيات أخرى مثل حساس حرارة الهواء الداخل hot-film mass airflow sensor, HFM لتحديد كثافته (تقل كثافة الهواء ونسبة الأوكسيجين فيه مع إرتفاع حرارته)، فيتم تحديد نسبة البنزين اللازم بخها مع الهواء.
وتتحكم بحركة عمودَي كامات صمامات سحب الهواء/ البنزين سلسلةٌ معدنية مزدوجة مع مسننات متصلة بمسننات أخرى geared wheels في طرفَي عمودَي كامات تشغيل صمامات تنفيس الغازات، مع وحدات ضبط إلكتروهيدروليكية electrohydraulic adjusters مركبة في مقدّم كل من أعمدة الكامات الأربعة (الأعمدة الأربعة التي يشغل كل منها ستة من أصل الصمامات الـ24 مجتمعة) وتتحكم بتوقيتها أربعة صمامات هيدروليكية داخلية hydraulic valves مهمتها تحديداً تعديل موعد دوران الكامات وفتح صمامات السحب والعادم وإغلاقها وفقاً للبرمجة المحددة تبعاً لظروف المحرك والقيادة.