Toyota VVT-I အင်ဂျင် ဘယ်လို အလုပ်လုပ်သလဲ

VVT-i ဆိုတာ Variable Valve Timing with intelligence ဆိုတဲ့စကားလုံးရဲ့ အတိုကောက် ခေါ်တာဖြစ်ပါတယ်။ အင်ဂျင်တစ်လုံးရဲ့ ပြောင်းလဲနိုင်သော ဗားတိုင်မင် ထိန်းချုပ်မှု စနစ်ကို Toyota က Trade name ပေးထားခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။အင်ဂျင်တစ်လုံး လည်ပတ်အလုပ်လုပ်ဖို့ အဝင်ဗား (intake valve) တွေနဲ့ အထွက်ဗား (Exhaust Valve) တွေ တိုင်မင်လိုက် အချိန်ကိုက်အဖွင့်နဲ့ အပိတ်လုပ်နိုင်ဖို့ CamShaft က ဆောင်ရွက်ပေးပါတယ်။ 4 Stroke အင်ဂျင်များမှာ Intake Valve နဲ့ Exhaust Valve အချိန်ကိုက် ပုံမှန် အဖွင့်အပိတ် လုပ်ပါတယ်။ ဗားများ အဖွင့်အပိတ်လုပ်နေတဲ့ Timing ကို Valve Timing လို့ခေါ်ပါတယ်။ ရှေးရိုး အင်ဂျင်တွေရဲ့ ဗားတိုင်မင်က ပုံသေဖြစ်ပြီး မပြောင်းလဲ နိုင်ပါဘူး။ Cam Shaft ဒီဇိုင်းအတိုင်း ဗား အဖွင့်အပိတ် ပုံသေဖြစ်နေလို့ အင်ဂျင် လည်ပတ်နှုန်း နှေးခြင်း၊ မြန်ခြင်း အပေါ်မှာ မူတည်ပြီး ဗားတိုင်မင် ပြောင်းလဲနိုင်ခြင်း မရှိပါဘူး။

ဒါပေမဲ့ မီးတိုင်မင် စောပေးတာမျိုး (Advanced Ignition Timing) ကိုတော့ ဒစ်စတီဗျူတာက ဆောင်ရွက်ပေးပါတယ်။ အင်ဂျင်လည်ပတ်နှုန်း အရမ်းမြန်နေတဲ့ အချိန်မှာ ပလပ်က မီးပွားဖွင့်တာ စောပေးနိုင်ခဲ့လျှင်၊ အင်ဂျင်စွမ်းအား ပိုကောင်း လာပါတယ်။ အင်ဂျင်လည်ပတ်နှုန်း မြန်လွန်းတဲ့ အခြေအနေမျိုးမှာ အင်ဂျင်ဆလင်ဒါ အတွင်းကို လေနှင့်ဓါတ်ဆီ လောင်စာ အရောအနှောတွေ လုံလုံလောက်လောက် ဝင်ခွင့်မရပါဘူး။ မီးလောင်ပြီး ပြန်ထွက်တဲ့ အိတ်ဇောအငွေ့ တွေလည်း အားလုံး ကုန်စင်သွားအောင် ထွက်သွားဖို့ အချိန်နည်း နေပါတယ်။4 Stroke engines များမှာ အဝင်ဗားက ပွင့်နေတဲ့အချိန်မှာ အိတ်ဇောဗား ကလည်း ပြန်မပိတ်သေးဘူး။ ဗား၂ မျိုး စလုံးပွင့်နေတဲ့ အခြေအနေကို Valve Overlap ဖြစ်တယ်လို့ ခေါ်ပါတယ်။ ခေတ်ဟောင်းကား အင်ဂျင်တွေမှာ ဗား Overlap ပုံသေဖြစ်တာကြောင့် အင်ဂျင် လည်ပတ်နှုန်း မြင့်တဲ့အခြေအနေမှာ မလိုအပ်တဲ့ အားနည်းချက်တွေ ဖြစ်ရပါတယ်။ လောင်စာဆီ ကုန်သလောက် ခရီးမတွင်ဘူး။ အိတ်ဇောအီမစ်ရှင်းတွေ များပြီး လေထု ညစ်ညမ်းမှုတွေ ဖြစ်စေတယ်။ အင်ဂျင်စွမ်းအား အပြည့် မထုတ်နိုင်ဘူး။

ကားအင်ဂျင်တစ်လုံးမှာ ဂီယာပြောင်းတိုင်း လည်ပတ်နှုန်း အမျိုးမျိုး ပြောင်းလဲတယ်။ အင်ဂျင်လည်ပတ်နှုန်း အရမ်းမြန်တဲ့ အခြေအနေမှာ အဝင်ဗား၊ အထွက်ဗားတွေရဲ့ ဖွင့်ချိန်ပိတ်ချိန်ဟာ အလွန်တိုတောင်း ပါတယ်။ အင်ဂျင်လည်ပတ်နှုန်း (6000 rpm) လောက် မြန်နေတဲ့အချိန်မှာ ဗားတစ်ကြိမ် ပွင့်နေတဲ့အချိန် ဘယ်လောက်ပဲ ရှိနေတယ် ဆိုတာသိရအောင် ချတွက်ကြည့်ပါ။Cam Shaft လည်ပတ်နှုန်းက အင်ဂျင် ကရိုင်းလည်နှုန်းရဲ့ ထက်ဝက်ပဲ ရှိတယ်။ အင်ဂျင်က 6000 rpm လည်နေရင် ကမ်ရှပ်က 3000 rpm ပဲရှိတယ်။ rpm ဆိုတာ တစ်မိနစ်မှာ လည်ပတ်နှုန်း စက္ကန့် ၆ဝ မှာ အပတ်ရေ ၃ဝဝဝ ရှိလျှင် အချိန်စက္ကန့်မှာ တစ်နည်းအားဖြင့် အချိန်စက္ကန့်ဆိုတဲ့ မျက်တောင်တစ်ချက်ခတ် အချိန်တိုလေးမှာ ဗားအဖွင့်အပိတ် အကြိမ်ရေ (၅ဝ) ရှိတယ် ဆိုလျှင် ဗားတစ်ကြိမ် ပွင့်တဲ့အချိန်ဟာ ဘယ်လောက်ရှိမလဲ။ ဗားတစ်ကြိမ် အဖွင့်၊ အပိတ် ကြာချိန်ဟာ 1/50 ဒဿမ ဂဏန်း နဲ့ဖော်ပြရလျှင် 0.02 fee ပဲရှိပါတယ်။ အလွန် တိုတောင်းပါတယ်။ တစ်စက္ကန့်ဆိုတဲ့ အချိန်တိုကလေးရဲ့ အပုံ ၁ဝဝ ပုံ ၂ ပုံ ဆိုတဲ့ အချိန်ပိုင်း ကလေးအတွင်းမှာ လေနဲ့လောင်စာဆီတွေ များများဝင်နိုင်ဖို့ အဝင်ဗားကို ကြိုတင်ပြီး ဖွင့်ပေးမယ်ဆိုရင် ကောင်းတာပေါ့။

တစ်နည်းပြောရလျှင် Valve Overlap ဖြစ်ချိန်ကို များပေးနိုင်ပါက အကျိုးရှိမယ် ဆိုတာ တွေးမိကြတယ်။ အင်ဂျင် လည်ပတ်နှုန်း Slow ဖြစ်နေတဲ့ အခြေအနေမှာ Valve Overlap ဖြစ်တဲ့ ဒီဂရီကို နည်းပြီး အင်ဂျင်လည်ပတ်နှုန်း မြန်လာတာနဲ့အမျှ Valve Overlap ဒီဂရီကို များပေးနိုင်မယ်ဆိုရင် အင်ဂျင်ဆလင်ဒါထဲကို လေနဲ့ လောင်စာဆီ အရောတွေ များများ ဝင်နိုင်မယ်။ အိတ်ဇောဓာတ်ငွေ့တွေလည်း ထွက်ဖို့ အချိန်ပိုရ လာမယ်။ ဒီလိုဖြစ်လာဖို့ ဗားတိုင်မင်ကို ပုံသေထားလို့ မရတော့ဘူး။ ပြောင်းလဲ ပေးရမယ်။ ဘယ်လိုပြောင်းလဲအောင် လုပ်ရမလဲ။ သုတေသနတွေလုပ်ပြီး စမ်းသပ်တီထွင် ကြည့်ကြတယ်။ ဒီလိုနည်းနဲ့ Variable Valve Timing နည်းပညာဆိုတာ ပေါ်ထွက်လာခဲ့ပါတယ်။ Variable Valve Timing Technology ကို Toyota က ၁၉၉၁ ခုနှစ်မှာ စတင်သုံးခဲ့ပါတယ်။ ဒီအဆင့်ကနေ အီလက်ထရောနစ် နည်းပညာ တွေနဲ့ ပေါင်းစပ်ပြီး ပိုကောင်းတဲ့ ကွန်ပျူတာစနစ် ထိန်းချုပ်တဲ့ VVT-i နည်းပညာကိုတော့ ၁၉၉၆ ခုနှစ်မှာ အောင်မြင်စွာ တီထွင်နိုင်ခဲ့တယ်။

၁၉၉၈ ခုနှစ် ရောက်တော့ Dual VVT-i နည်းပညာ ကိုထပ်ပြီး တီထွင်ပြန်တယ်။ Dual VVT-i နည်းပညာကို Toyota ရဲ့ မျိုးဆက်သစ် V6 အင်ဂျင် 2GR 3.5L Engine မှာ အသုံးချ ထားပါတယ်။ Toyota RAV-4, Camry, Avalon ကားတွေမှာ သုံးထားပါတယ်။Toyota VVT-i စနစ်မှာ Cam Shaft ကိုချိန်းကြိုးနဲ့ လည်ပတ်စေပါတယ်။ Cam Shaft ထိပ်မှာ VVT-i Controller နဲ့ Cam Sprocket ပါရှိတယ်။ Cam Shaft တိုင်မင်စောခြင်း၊ နောက်ကျခြင်းကို ဟိုက်ဒရောလစ်စနစ်နဲ့ ထိန်းချုပ် ပေးနိုင်အောင် ဒီဇီုင်း လုပ်ထားပါတယ်။ ဟိုက်ဒရောလစ် စနစ်မှာသုံးတဲ့ ဟိုက်ဒရောလစ် အရည်ဖိအားကတော့ အင်ဂျင်ဝိုင် ချောဆီပါပဲ။ အင်ဂျင် လည်ပတ်နေချိန်မှာ Oil Pump က ချောဆီ တွန်းပို့တာကြောင့် အင်ဂျင်ဝိုင်ချောဆီတွေ Cam Shaft အထိရောက်လာပါတယ်။

အင်ဂျင်လည်ပတ်နှုန်း (rpm) မြန်တော့ ဆီပန့်က တွန်းပို့တဲ့ Oil Pressure များလေပါပဲ။ အင်ဂျင်ဝိုင်ဖိအား တွန်းကန်အားကြောင့် VVT-i Controller အတွင်းမှာရှိတဲ့ ဒလတ် (Vane) တွေလည်ပြီး Cam Shaft တိုင်မင်ကို စောပွင့်စေတဲ့ အနေအထား ရောက်သွားတယ်။ Cam Shaft Timing စောလျှင် Valve Overlap ဖြစ်တဲ့ ဒီဂရီ များလာမယ်။ တစ်နည်းအားဖြင့် ပြောမယ်ဆိုလျှင် အဝင်ဗား (Intake Valve) စောပွင့်ပြီး အထွက်ဗား (Exhaust Valve) က နောက်ကျမှ လိုက်မယ်။ ဒီလိုမျိုး အဝင်ဗားကို စောစော ဖွင့်ပေးမှ အင်ဂျင် Speed မြန်တဲ့ အချိန်မှာ လေနဲ့လောင်စာဆီတွေ များများ ဝင်ရောက်နိုင်ဖို့ အခွင့်အရေး ပိုရလာမယ်။

အင်ဂျင်လီဘာကို လျှော့လိုက်လို့ လည်ပတ်နှုန်း Speed ပြန်ကျသွားခဲ့လျှင် Oil Pump ကတွန်းပို့တဲ့ အင်ဂျင်ဝိုင် ဖိအားလည်း ပြန်ကျသွားပြီး Cam Shaft တိုင်မင်စောနေတဲ့ အခြေအနေလည်း မူလအနေအထားကို ပြန်ရောက်သွားမယ်။ Cam Shaft ထိပ်မှာရှိတဲ့ Controller အတွင်း အင်ဂျင်ဝိုင်ဖိအား ဖြစ်ပေါ်မှုကို OCV (Oil Control Valve) က ထိန်းချုပ်ပေးမယ်။ OCV (Oil Control Valve) ကိုအမိန့်ပေး ညွှန်ကြားနေတာ ကတော့ PCM ခေါ် ကွန်ပျူတာပဲ။PCM က သူနဲ့ဆက်သွယ်ထားတဲ့ အာရုံခံဆင်ဆာ တွေကရရှိတဲ့ သတင်းအချက်အလက်တွေကို အခြေခံပြီး တွက်ချက်တယ်။ တွက်ချက်ပြီးမှ VVT-i စနစ်ကို ထိန်းချုပ်နိုင်ဖို့ ညွှန်ကြားတယ်။

PCM နဲ့ ဆက်သွယ်ထားတဲ့ ဆင်ဆာတွေကတော့ ကရိုင်းရှပ် Position Sensor ၊ အင်ဂျင်အအေးခံ စနစ်က Temperature Sensor ၊ Vehicle Speed Sensor များပဲဖြစ်ပါတယ်။ VVT-i စနစ်မှာ ဗားတိုင်မင် ပြောင်းလဲပေးတဲ့ အရာတွေတော့ VVT-i Controller နဲ့ Oil Control Valve တွေ ဖြစ်ပါတယ်။ အင်ဂျင်လည်ပတ်နှုန်း Speed ၊ Throttle Valve Position တည်နေရာ Cam Shaft Position Sensor ၊ Engine အပူချိန် Sensor ကပေးပို့တဲ့ Data တွေကိုအခြေခံပြီး ကွန်ပျူတာက Valve Timing (စောခြင်း၊ နောက်ကျခြင်း) ကို လိုအပ်သလို ထိန်းကျောင်း ပေးတယ်။ ကွန်ပျူတာ ထိန်းကျောင်းတဲ့ ဗားတိုင်မင် ပြောင်းလဲခြင်း ဖြစ်လို့ Toyota က Variable Valve Timing with intelligence (VVI-i) လို့ အမည်တပ်ခေါ်ခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။

မျက်မှောက်ကာလ ခေတ်ပေါ်အင်ဂျင်တိုင်းမှာ ဗားတိုင်မင် ပြောင်းလဲခြင်းစနစ် (Variable Valve Timing System) ကို သုံးနေကြပါပြီ။ Honda က VTEC ဆိုတဲ့ Trade Name ကိုသုံးတယ်။ VTEC ဆိုတာ (Variable Valve Timing and lift Electronic Control) ရဲ့ အတိုကောက် အခေါ်ပါ။ Mitsubishi Motor က MIVEC နာမည်ကို သုံးထားပါတယ်။ MIVEC ဆိုတာ (Mitsubishi Innovative Valve timing and lift electronic control) လို့ အဓိပ္ပာယ် ရပါတယ်။ ဗားတိုင်မင်ပြောင်းလဲနိုင်ခြင်း နည်းပညာသုံး အင်ဂျင်တွေမှာ ပိုကောင်းလာတဲ့ အကျိုးရလဒ်တွေ ကတော့ အင်ဂျင်စက်နှိုးရ လွယ်ကူလာတယ်။ လီဘာနင်းပြီး အင်ဂျင်စက်ရှိန်မြှင်တဲ့နေရာမှာ ချောမွေ့ညင်သာပြီး စက်ရှိန်တက်တာမြန်တယ်။ ရိုးရိုးအင်ဂျင်တွေထက် ဆီစားသက်သာပြီး စီးပွားရေး တွက်ခြေကိုက်တယ်။ Fuel Economy ဖြစ်တယ်။

လေနဲ့ လောင်စာဆီ ရောစပ်မှု အချိုးကောင်း တာကြောင့် လောင်စာဆီတွေ အပြည့်အဝ လောင်ကျွမ်းတယ်။ ဒါကြောင့် အီမစ်ရှင်း ထုတ်လွှတ်မှု နည်း သွားတယ်။ အင်ဂျင်ရုန်းအား (Torque) ပိုကောင်းပြီး High rpm Performance ကို အကောင်းဆုံး ရရှိတယ်။ ဒါကြောင့် အင်ဂျင်ရဲ့ စွမ်းဆောင်ရည် Efficiency ပိုကောင်း လာတယ်။ ဆီစား သက်သာပြီး မီးခိုး ထွက်နည်းတယ်။ အင်ဂျင်စက်သံညင်သာတဲ့ ယနေ့ခေတ်ပေါ် Toyota အင်ဂျင်တွေက ခေတ်ဟောင်းအင်ဂျင် တွေထက်သာလွန်နေရတဲ့ အကြောင်းရင်း ကတော့ Variable Valve Timing နည်းပညာ ကြောင့်ပါပဲ။

Credit;ခရူဇာ (Auto-Trade)