วาล์วแปรผัน | คมชัดลึก

 แรกเริ่มเดิมทีเครื่องยนต์ก็จะมี 2 วาล์วต่อสูบ มีเพลาราวลิ้นควบคุมเพียงหนึ่ง ถ้าต้องการให้มีกำลังมากขึ้นก็จะเพิ่มขนาดความโตของลูกสูบเพิ่มจำนวนของลูกสูบ มีการใช้เครื่องอัดอากาศไม่ว่าจะเป็น เทอร์โบชาร์จเจอร์ หรือ คอมเพรสเซอร์ เพื่อให้อากาศป้อนเข้าห้องเผาไหม้ได้มากขึ้น แต่การใช้เครื่องอัดอากาศก็ได้ผลในระดับหนึ่งคือได้ผลดีในรอบสูงๆ แต่รอบต่ำเครื่องอัดอากาศจะมีผลน้อยมาก การเพิ่มวาล์วในแต่ละสูบจาก 2 วาล์วเป็น 3 วาล์ว เป็น 4 หรือ 5 วาล์วเช่นกันที่ได้ผลในระดับหนึ่ง จนโลกของระบบอิเล็กทรอนิกส์พัฒนามากขึ้น มีการใช้ระบบหัวฉีด มีอุปกรณ์ วัดปริมาณอากาศ (Air Flow Meter) ตามด้วยอุปกรณ์ควบคุมรอบเดินเบาของเครื่องยนต์ ที่รู้จักกันทั่วไปว่า ISC Idle Speed Control หรือ ปีกผีเสื้อ แต่การควบคุมอากาศหรือส่วนผสมของน้ำมันกับอากาศก็ยังมีขีดจำกัด เพราะระยะทางหรือระยะเวลาของการปิดเปิดลิ้นถูกกำหนดไว้อย่างตายตัวด้วยรูปแบบของลูกเบี้ยวที่เพลาราวลิ้น หรือกล่าวง่ายๆ ว่ารอบจะช้าจะเร็วอากาศที่ถูกป้อนเข้าไปก็ได้เท่านั้น

อย่างไรก็ตามส่วนผสมของ น้ำมันกับอากาศ (Fuel Ratio) ในเครื่องยนต์สันดาปภายในจะมีค่าตายตัว เช่น ในเครื่องยนต์เบนซิน อัตราส่วนผสมที่เหมาะสมก็คือ 14:1 และในเครื่องยนต์ดีเซลจะอยู่ที่ 50:1 โดยประมาณ ก็หมายความว่าถ้าป้อนอากาศเข้าไปในห้องเผาไหม้ไม่ว่าจะมีเครื่องช่วย (เครื่องอัดอากาศ) หรือไม่ ไม่ว่าจะเป็นรอบสูงหรือรอบต่ำ ส่วนผสมตายตัวระยะการปิดเปิดลิ้นเพื่อให้ส่วนผสมไปจุดระเบิดตายตัวสิ่งที่ได้คือ ถ้าเครื่องยนต์มีแรงดีแต่การสิ้นเปลืองน้ำมันก็จะมีสูง หรือลดอัตราการสิ้นเปลืองได้แรงก็จะตก
  ฮอนด้า จึงได้พัฒนาระบบวาล์วปิดเปิดให้แปรผันได้ตามความเร็วที่เครื่องยนต์ต้องการโดยใช้กลไกของกระเดื่องกดวาล์วและลูกเบี้ยวเป็นตัวบังคับ การใช้ระบบแปรผันของวาล์วก็เพื่อให้ลิ้นไอดีเปิดได้นานขึ้นเมื่อเครื่องยนต์ต้องการปริมาณอากาศมากขึ้นในรอบสูง หรือปิดเร็วขึ้น (อากาศเข้าน้อย) ในเครื่องรอบต่ำโดยคงอัตราส่วนผสมของน้ำมันกับอากาศไว้ที่14:1(ในเครื่องเบนซิน) โดยประมาณ

นับว่าระบบวาล์วแปรผันของฮอนด้าที่เรียกว่า VETEC จากการประสบความสำเร็จของระบบแปรผันของวาล์วไอดี (VETEC) ก็พัฒนาต่อมาทั้ง วาล์วไอดีและไอเสียที่เรียกว่า I-Vetec ความสำเร็จของฮอนด้าทำให้ค่ายผลิตอื่นๆ พัฒนาระบบวาล์วแปรผันโดยการพัฒนาระบบ หน่วงเพลาราวลิ้น ทั้งเพลาให้ควบคุมการปิดเปิดของลิ้นได้ตามต้องการโดยแต่ละค่ายก็มีชื่อเรียกกันหลากหลายที่โดดเด่นและคนใช้รถจำกันได้ก็คือ VVT-I ของโตโยต้า ระบบนี้เป็นระบบที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อนเท่ากับ VETEC ที่เพิ่มชิ้นส่วนการบังคับมากมายหลายชิ้น VVTI เพิ่มชิ้นส่วนเข้าไปหนึ่งชุดที่เพลาราวลิ้นโดยใช้ แรงดันน้ำมันเครื่อง (ที่มีค่าตายตัว) เป็นตัวสั่งงาน

 สรุปกันได้ว่าระบบวาล์วแปรผันที่ใช้กับเครื่องยนต์ในปัจจุบันมีด้วยกันอยู่ 2 แบบ คือ แบบที่เล่นกับ กระเดื่องกดวาล์ว หรือ VETEC ของฮอนด้า หรือ MIVEC ของมิตซูบิชิ และแบบที่เล่นกับ เพลาราวลิ้นที่โตโยต้าเรียกว่า VVT-I ถ้าวัดเอาประสิทธิภาพตรงบรรทัดสุดท้ายแล้วกล่าวกันว่า VTEC ให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า VVTI นิดหน่อย แต่ VETEC มีชิ้นส่วนที่ละเอียดซับซ้อนยุ่งยาก (ในการผลิตการดูแลบำรุงรักษา) มากกว่า

 ระบบที่เล่นกับเพลาราวลิ้นโดยตรง หรือVVTI แบบของโตโยต้าจึงแพร่หลายมากกว่าในชื่อ เรียกต่างกันไปในแต่ละยี่ห้อ การที่เครื่องยนต์ใช้ระบบวาล์วแปรผันไม่ว่าจะเป็นแบบใดก็เพื่อช่วยให้เครื่องยนต์เผาไหม้เชื้อเพลิงได้หมดจดมากขึ้นในทุกความเร็วรอบ ส่งผลให้ได้กำลังมากขึ้น ประหยัดเชื้อเพลิงได้ดีกว่าและลดมลพิษจากไอเสียได้ดีกว่า เรื่องของวาล์วแปรผัน (การป้อนอากาศเข้าห้องเผาไหม้) นั้นจึงเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องยนต์ในปัจจุบัน หลายค่ายผลิตอาจจะมีระบบเพิ่มเติมเข้ามาช่วย เช่น ท่อไอดีแปรผัน การนำไอเสียกลับเข้ามาเผาไหม้ใหม่ แต่ยังไม่แพร่หลายมากนักจึงยังไม่ขอนำมากล่าวในที่นี้