Variable Valve Timing-Intelligent

Toyota ได้ทำการพัฒนาระบบ VVT-i (Variable Valve Timing-Intelligent)
เป็นระบบที่ทำให้เครื่องยนต์บรรลุถึงกำลังเครื่องยนต์สูงสุด ประหยัดเชื้อเพลิง
และผลิตมลพิษต่ำ ปัจจุบันเทคโนโลยี VVT-i ได้ถูกนำมาใช้กับรถยนต์ Toyota
เกือบทุกรุ่น ไม่ว่าจะเป็น Vios, Altis, Camry หรือแม้แต่ Fortuner และ Vigo
.
: ที่มาที่ไปของระบบ VVT-i
วิศวกรของ Toyota มีความฝันที่จะทำให้เครื่องยนต์มีกำลังสูงในช่วงรอบกว้าง
กว่าที่คุ้นเคยกัน ให้กราฟแรงม้าและแรงบิดเป็นภูเขาหัวตัด มีแรงดีในช่วงรอบกว้างๆ
เหมือนมี Cam shaft หลาย ๆ แท่งสลับกันทำงานในแต่ละรอบเครื่องยนต์
เปลี่ยนแท่ง Cam shaft ได้อย่างฉับไว ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว ไม่มีทางเลยที่จะ
สลับ Cam shaft ในแต่ละรอบเครื่องยนต์ได้ เพราะรอบเครื่องยนต์หมุนเร็ว
หลายพันรอบต่อนาที และเปลี่ยนแปลงเร็วมาก ขึ้น-ลงหลายพันรอบในช่วงไม่กี่วินาที
.
สุดท้าย คำตอบก็คือ ต้องทำให้เครื่องยนต์มีการแปรผันการหายใจ โดยเฉพาะการ
หายใจเข้าผ่านวาล์วไอดี ให้เปลี่ยนแปลงในแต่ละรอบเครื่องยนต์ได้คล้ายคนที่
นั่งเฉยๆ ายใจธรรมดาๆ แต่พอออกวิ่งเหยาะ ๆ หายใจก็จะถี่ขึ้น และเปลี่ยนไปหายใจ
ทั้งถี่ทั้งแรงเมื่อรถวิ่งแรงๆ
.
การแปรผันการเปิดวาล์วมีหนึ่งในวิธีที่สามารถทำได้และเห็นผลชัดเจน
ต้องทำที่ Cam shaft ซึ่งเป็นชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่ในทางกลไกโดยตรงที่จะสั่งให้วาล์วไอดี
และไอเสียเปิด-ปิด โดยมีการคิดค้นหลายวิธีที่จะแปรผันการเปิดวาล์ว
โดยกำหนดที่Cam shaft
.
หนึ่งในวิธีนั้น ได้แก่ การใช้ Cam shaft และลูกเบี้ยวปรกติ แต่เพิ่มอุปกรณ์พิเศษที่
หัวเพลาด้านหน้าสุดของ Cam shaft ทำหน้าที่เยื้องไปมาแปรผันกับตำแหน่งของ
ข้อเหวี่ยงให้ Cam shaft เริ่มเปิดวาล์วก่อนหรือล่าช้าไปจากปรกติ ให้เหมาะสมกับ
รอบสูงและรอบต่ำของเครื่องยนต์ เมื่อเปรียบเทียบกับการเปิดวาล์วปรกติ
ที่ต้องสัมพันธ์กับตำแหน่งของข้อเหวี่ยง การเยื้องหรือแปรผันช่วงเวลาด้วยชุดหัว
Cam shaft แบบพิเศษนี้ จะถูกควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ รับข้อมูลและสถานะ
ต่าง ๆ ของเครื่องยนต์และรถยนต์มาประมวลผล แล้วสั่งให้หัวเพลา Cam shaft
เกิดการเยื้องไปมาอย่างฉับไว แปรผันอย่างเหมาะสมตามรอบของเครื่องยนต์ที่
เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอด เวลาโดยอัตโนมัติ
.
ระบบVVT-i แบ่งง่ายๆได้เป็นดังนี้

: VVT-i แปรผันช่วงเวลา แต่ระยะเวลาและระยะยกเท่าเดิม ใช้ลูกเบี้ยวเดิม
โดยไปเยื้องกันที่หัว Cam shaft ระบบนี้ความยุ่งยากน้อย ทำงานให้ผลที่ดี
ในระดับที่น่าพอใจ
.

: VVTL-i แปรผันทั้งหมดและเยื้องช่วงเวลา คือ เยื้องที่หัวเพลา Cam shaft

และสลับลูกเบี้ยวด้วยกระเดื่องพิเศษ ระบบนี้ยุ่งยากมากกว่าระบบแรก

แต่ให้ผลที่ดีกว่า อย่างเห็นได้ชัด ซึ่งปัจจุบันในไทยยังไม่มีเข้ามาทำตลาด

(คาดว่าระบบนี้จะมีอยู่ในAltis2.0 ที่กำลังจะเปิดตัวเร็วๆนี้)
.
หนๆก้อพูดถึงระบบนี้แล้วก็คงขอยกตัวอย่างระบบจากทางฝั่งHondaบ้าง

(ประเดี๋ยวเค้าจะน้อยใจเอา)

: VTEC เครื่องยนต์ที่มีระบบความคุมการดูดอากาศเข้าเครื่องยนต์

โดยการควบคุมระยะการเคลื่อนที่ของวาล์วด้านไอดีให้เปิดมากขึ้นตั้งแต่

รอบเครื่องยนต์ปานกลางจนถึงรอบสูง ทำให้เครื่องยนต์ประหยัดน้ำมัน

และมีแรงบิดของเครื่องยนต์ดีที่รอบต่ำและให้กำลังเครื่องยนต์อย่างต่อเนื่อง

ตั้งแต่รอบปานกลางจนถึงรอบสูง

(พูดง่ายๆคือเปิดตามรอบที่กำหนดไว้)

.

: i-VTEC เครื่องยนต์ที่มีการพัฒนาโดยผสมผสานระหว่างเทคโนโลยี

vtec (ควบคุมระยะยกของวาล์วให้เหมาะตามความเร็วเครื่องยนต์)และ

เทคโนโลยี vtc (ควบคุมระยะเวลาการเปิดของไอดี )จึงทำให้เครื่อง

i-vtec สามารถควบคุมการปิดและเปิดของไอดีได้อย่างเหมาะสมในทุก

สภาวะทุกรอบความเร็วของเครื่องยนต์

(ความสามรถใกล้เคียงกับ VVTL-i)
.

เปรียบเทียบระบบแปรผันแบบต่างๆ

1. VVT-i จะทำงานคล้ายกับ Vanos (ระบบเก่าแก่ของBMW)

2. VTEC คล้ายๆกับ MIVEC (ของมิตซูบิชิ)

3. VVTL-i คล้ายๆกับระบบ i-VTEC นั่นแหละจ๊ะ

ในข้อที่1และ2 หลักการทำงานต่างกัน ซึ่งระบบ2จะปรู๊ดปร๊าดกว่าระบบ1 พอสมควร

แต่ความสามารถด้านเชื้อเพลิงและผลของงานแทบจะไม่แตกต่างกันเลย

ส่วนในข้อที่3นั้นเป็นระบบที่พัฒนาไปอีกขั้นหนึ่ง ซึ่งนับว่าระบบนี้

มีประสิทธิภาพในการทำงานที่ใกล้คำว่าสุดยอดเข้าไปทุกที
.

จะว่าไปแล้วระบบการทำงานพวกนี้รถยนต์ค่ายยุโรปอย่างBENZและBMWเคยใช้มาแล้ว

ผมใช้คำว่าเคยนะครับ นั่นหมายความว่าตอนนี้เค้าเลิกใช้ไปแล้ว เพราะเค้าได้พัฒนา

ระบบใหม่ที่ก้าวล้ำไปอีกขั้น คงจะเป็นงานหนักของค่ายรถญี่ปุ่นที่จะต้องพัฒนาเทคโนโลยี

ให้ตามทันฝรั่ง ซึ่งความเห็นส่วนตัวของผมคิดว่าตอนนี้เหมาะสมที่สุดแล้ว ใช้จังหวะที่

เศรษฐกิจของพวกฝรั่งกำลังล้มลุกคลุกคลานนี่แหละ

เราควรเปลี่ยนวิกฤตเป็นโอกาสเสมอนะครับ