ما هو نظام VVT؟ ولماذا استُخدم في المحركات الحديثة؟

عند الحديث عن عمل المحرك، هناك فكرة أساسية يجب فهمها أولًا المحرك يتنفس. يدخل الهواء، يختلط بالوقود، يحترق، ثم تخرج الغازات. هذه العملية تتكرر آلاف المرات في الدقيقة، وكل مرحلة فيها تحتاج إلى توقيت دقيق. هنا يظهر دور الصمامات، فهي الأبواب التي يدخل منها الهواء ويخرج منها العادم. في المحركات القديمة كان توقيت فتح وإغلاق هذه الصمامات ثابتًا لا يتغير، مهما تغيّرت سرعة المحرك أو طريقة القيادة. أما نظام VVT، أو توقيت الصمامات المتغير، فجاء ليغيّر هذه الفكرة بالكامل.

نظام VVT هو اختصار لعبارة Variable Valve Timing، أي توقيت الصمامات المتغير. فكرته بسيطة جدًا من حيث المبدأ: بدل أن تفتح الصمامات وتغلق دائمًا في نفس اللحظة، يتم تغيير توقيتها حسب حالة المحرك. عند السير بهدوء وسرعات منخفضة، يعمل النظام بطريقة مختلفة عن عمله عند الضغط على دواسة الوقود أو عند السرعات العالية. الهدف من ذلك هو جعل المحرك يعمل بكفاءة أفضل في كل الظروف، بدل أن يكون مضبوطًا على حالة واحدة فقط.

لفهم الفكرة بشكل أوضح، تخيّل أنك تتنفس. عندما تمشي ببطء، أنفاسك تكون هادئة وقصيرة. وعندما تجري، تحتاج إلى أنفاس أعمق وأسرع. لو كنت مجبرًا على التنفس بنفس الطريقة في الحالتين، ستتعب بسرعة. هذا بالضبط ما يحدث في المحركات ذات التوقيت الثابت للصمامات. أما نظام VVT، فهو يجعل تنفس المحرك يتغير حسب حاجته، فيصبح أكثر راحة وكفاءة.

في المحرك، يوجد عمود يسمى عمود الكامات، وهو المسؤول عن فتح الصمامات وإغلاقها. في نظام VVT، لا يتم تغيير شكل هذا العمود، بل يتم تغيير زاويته أو توقيته بالنسبة لحركة المكابس. هذا التغيير يتم عادة باستخدام ضغط زيت المحرك، حيث يوجَّه الزيت إلى آلية خاصة تجعل عمود الكامات يتقدم أو يتأخر قليلًا. هذا التقدم أو التأخر يعني أن الصمامات ستفتح أبكر أو تتأخر في الفتح، أو تبقى مفتوحة لمدة أطول أو أقصر، حسب ما يراه كمبيوتر المحرك مناسبًا.

لماذا هذا مهم؟ لأن احتياجات المحرك تختلف حسب سرعة الدوران. عند السرعات المنخفضة، يكون من الأفضل أن تفتح الصمامات بطريقة تساعد على سلاسة التشغيل وتوفير الوقود. أما عند السرعات العالية، فيحتاج المحرك إلى دخول كمية أكبر من الهواء في وقت أقصر، وهنا يكون توقيت مختلف للصمامات أكثر فاعلية. نظام VVT يحاول أن يعطي أفضل حل في كل حالة، بدل حل واحد للجميع.

من أهم فوائد نظام VVT أنه يساعد على تحسين استهلاك الوقود. عندما يعمل المحرك بتوقيت صمامات مناسب للحمل الخفيف والسرعات العادية، لا يضيع الوقود دون فائدة، ويصبح الاحتراق أنظف وأكثر كفاءة. لهذا السبب انتشر هذا النظام مع تشديد قوانين الانبعاثات في كثير من الدول، لأنه يساعد الشركات على تقليل استهلاك الوقود والانبعاثات دون الحاجة إلى زيادة حجم المحرك.

فائدة أخرى مهمة هي تحسين سلاسة القيادة. كثير من السيارات القديمة كانت تشعر فيها بأن المحرك كسول في السرعات المنخفضة ثم يستيقظ فجأة عند سرعة معينة. مع نظام VVT، يصبح انتقال القوة أكثر سلاسة، لأن توقيت الصمامات يتغير تدريجيًا حسب الحاجة، وليس بشكل مفاجئ.

قد يتساءل البعض هل نظام VVT معقد؟ من ناحية الفكرة لا، لكنه يعتمد على توازن دقيق بين الزيت والقطع الميكانيكية والإشارات الإلكترونية. لذلك يحتاج زيتًا نظيفًا وبمواصفات صحيحة، لأن الزيت هو العنصر الأساسي الذي يحرّك هذا النظام. إذا كان الزيت متسخًا أو غير مناسب، قد لا يعمل النظام كما يجب، ويؤثر ذلك على سلاسة المحرك وأدائه العام، حتى دون أن يشعر السائق فورًا بالمشكلة.

من المهم أيضًا أن نعرف أن نظام VVT ليس نوعًا واحدًا فقط. توجد تسميات مختلفة من شركات مختلفة، لكن الفكرة الأساسية واحدة تغيير توقيت الصمامات حسب ظروف التشغيل. بعض الأنظمة تغيّر توقيت صمامات السحب فقط، وبعضها يتحكم بصمامات السحب والعادم معًا، لكن الهدف النهائي يبقى تحسين كفاءة المحرك في مختلف ظروف القيادة.

في النهاية، يمكن القول إن نظام VVT هو واحد من أهم التطورات في عالم المحركات الحديثة. هو ليس نظامًا رياضيًا بحتًا، ولا هو مخصص فقط للقوة، بل هو حل ذكي يجعل المحرك أكثر توازنًا: هادئًا عند القيادة اليومية، وأفضل استجابة عندما يحتاج السائق إلى ذلك. والأهم من كل ذلك، أنه يقرّب طريقة عمل المحرك من الطريقة الطبيعية التي يتنفس بها الإنسان، وهذا ما يجعل القيادة أكثر راحة واقتصادًا في الوقت نفسه.