Variabel ventiltiming er bredt anerkendt som en af de mest effektive måder at forbedre forbrændingsmotorens (ICE) effektivitet på. Moderne motorer justerer normalt gasdistributionsfaserne ved indsuget og/eller udstødningen, og nogle går videre ved at variere ventilløftehøjden. Disse systemer opererer dog stadig inden for mekaniske begrænsninger — forskydning af knastaksler med få grader eller skift mellem knastprofiler. Intelligent Ventilstyring (IVA), udviklet af det britiske selskab Camcon Automotive, eliminerer disse begrænsninger fuldstændigt og tilbyder komplet og programmerbar frihed over ventilstyringen.
Hvordan Fungerer Intelligent Ventilstyring?
I modsætning til konventionelle systemer tildeler IVA en dedikeret knastaksel til hver enkelt ventil. I stedet for at rotere kontinuerligt drejer hver knastaksel kun, når ventilen skal åbnes eller lukkes — og skifter retning ved hver aktivering. Forbindelsen mellem knastaksel og ventil anvender en desmodromisk ventilstyring, hvilket betyder, at både åbnings- og lukningsslagene er mekanisk drevet frem for at afhænge af en returfjeder.
Denne arkitektur muliggør et præcisions- og fleksibilitetsniveau, som intet konventionelt system kan matche. Med IVA kan ingeniører og programmører:
- Åbne ventiler betydeligt hurtigere end i en traditionel forbrændingsmotor
- Holde ventiler næsten stationære i enhver position midt i slaget
- Åbne en ventil to gange inden for et enkelt stempelslag
- Ændre cylinderens tændingsrækkefølge fuldstændigt via software
- Definere et unikt ventilløfte- og lukningsprofil for hver enkelt cylinder
- Ændre enhver af disse parametre i realtid, mens motoren kører
Termodynamisk Fleksibilitet: Enhver Cyklus på Forespørgsel
En af de mest bemærkelsesværdige egenskaber ved IVA er dens evne til at skifte mellem termodynamiske cyklusser i farten. En konventionel forbrændingsmotor udstyret med IVA kan implementere enhver af følgende cyklusser blot ved at opdatere softwaren:
- Otto-cyklus — den standard benzinmotorcyklus
- Miller/Atkinson-cyklus — for forbedret termisk effektivitet ved delbelastning
- Homogen Ladningskompressionsantændelse (HCCI) — for renere, mere effektiv forbrænding
- Gniststyret Kompressionsantændelse (SPCCI) — Mazdas produktionsvariant af HCCI
- Totaktscyklus — for højere effekttæthed
- 12-taktscyklus — en supereffektiv tilstand til kørsel med lav belastning
12-taktscyklussen fortjener særlig opmærksomhed. Den bygger på det velestablerede koncept om cylinderdeaktivering, men med en afgørende forskel: i en konventionel forbrændingsmotor lukker elektronikken en fast gruppe af cylindre ned i længere perioder, hvilket forårsager ujævn varmefordeling. Med IVA forbliver alle cylindre aktive, men hver enkelt tænder én gang hvert tredje arbejdsslag — eller én gang hvert 12. forløb. Dette holder alle cylindre på deres normale driftstemperatur, mens det dramatisk reducerer brændstofforbruget ved lette belastninger.
IVA vs. Andre Knastfrie Ventilteknologier
Camcon Automotive er ikke den første til at forfølge fuldt variabel ventilstyring. Adskillige store aktører har udforsket lignende koncepter gennem årene:
- General Motors og Ford — tidlige forskningsprogrammer inden for fuldt variabel ventilstyring
- Ricardo og Lotus Engineering — ingeniørstudier og prototypesystemer
- FreeValve / Qamfree — et fuldt knastakselfrit system, der oprindeligt blev udviklet hos Koenigsegg og videreført gennem FreeValve og Qoros-partnerskabet
Hvor systemer som Qamfree fjerner knastakslen fuldstændigt, valgte Camcon den modsatte tilgang: at give hver ventil sin egen dedikerede knastaksel. Dette bevarer den mekaniske pålidelighed og præcision af knastdrevet aktivering, mens det leverer programmerbarhed som et fuldt elektronisk system.
Effektivitetsgevinster og Vejen til Produktion
Ydelses- og effektivitetsresultaterne fra IVA-prototyper er lovende. Ifølge Camcon Automotives udviklere:
- CO₂-emissioner kan reduceres med 15–20% sammenlignet med en konventionel motor
- Prototypetest på en turboopladet 2,0-liters firecylindret motor demonstrerede en 7,5% forbedring af brændstofforbruget
- Brændstofforbruget for en benzin IVA-motor ville være bredt sammenligneligt med en dieselmotor
- IVA-systemer til serieproduktion ville være billigere end et hybridkraftdrev
Camcon Automotive tilbyder to veje til markedet: direkte levering til producenter med IVA-aktuatorsæt og motoradaptationsudstyr, eller partnerskab med eksisterende bilkomponentleverandører. Virksomheden forudsiger, at IVA-udstyrede produktionskøretøjer kan ankomme inden for fem år efter kommercialisering.
Dette er en oversættelse. Du kan læse originalen her: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html
Udgivet september 16, 2021 • 4m at læse
