Tech Through Time: How Variable Valve Timing Works
今日のほとんどの自動車の心臓部である内燃機関は、その 100 年に及ぶ歴史の中で大きく進歩してきました。
このシリーズは、内燃機関の代替品を見る前に、エンジン技術における重要な革新について概説しています。
このシリーズの他のパートもご覧ください：
時を超えた技術。
時代を超えた技術：フューエルインジェクション
時代を超えた技術。
スーパーチャージャー
技術革新の歴史を振り返る。
Tech through time：ターボチャージング
Tech through time：ターボチャージング。 水素燃料電池
目的
内燃機関が動力を生み出すには、空気がシリンダー室に入り、排気ガスがシリンダー室から出る必要があります。
この吸気通路と排気通路の開閉は、それぞれ吸気バルブ、排気バルブと呼ばれるバルブで制御されています。
可変バルブタイミングがなければ、エンジンの回転数（毎分回転数）や走行環境にかかわらず、この吸気バルブと排気バルブが同じように動作することになります。 これは理想的ではありません。ドライバーは、回転域を通じてエンジンに異なる挙動を求めるかもしれないからです。
可変バルブタイミングは、異なるエンジン速度で吸排気バルブの働きを変えることにより、これらの異なる挙動を可能にします。 そのため、エンジンの性能を最適化し、燃費と排出ガスを改善することができるのです。
歴史
可変バルブタイミングの必要性は、1924年にはすでに認められており、アメリカ人が内燃機関の可変開時間バルブを特許で認めたときから、認識されていました。
どのように機能するのか
自動車メーカーは、可変バルブタイミング技術に独自の名前を付ける傾向があります。
これらのシステムは、その実装に多少の違いがあるかもしれませんが、すべて同じ基礎技術と工学原理を共有しています。
吸排気バルブが開閉するために、それらはバルブの上にある回転カムシャフトに接続されています。
可変バルブタイミング技術は、吸排気バルブの3つの主要特性を制御しています。
– バルブが物理的に開く量 (開口部)
このために、エアフローやカムシャフト位置センサーなどの各種センサーから車の ECU (エンジン制御ユニット) に情報が送られ、ECU はさまざまなメカニズムを使って前述のバルブ特性を制御します。
将来
現在、可変バルブタイミング機構は、上記の3つの主要なバルブ特性を間接的に変更するためにカムシャフトを操作することに依存しています。 これは、次に、バルブの可変性を制限します。 その代わりに、将来の可変バルブタイミングシステムは、各バルブの直接制御を可能にするかもしれません (「カムレス」または「フリーバルブ」エンジンと呼ばれることもあります)。