Matalinong Pagpapatakbo ng Balbula (IVA): Ang Kinabukasan ng Kontrol ng Internal Combustion Engine

Ang variable valve timing ay malawak na kinikilala bilang isa sa pinaka-epektibong paraan upang mapabuti ang kahusayan ng internal combustion engine (ICE). Ang mga modernong makina ay karaniwang nag-a-adjust ng mga phase ng pamamahagi ng gas sa intake at/o exhaust, at ang ilan ay higit pa sa pamamagitan ng pag-iiba ng taas ng valve lift. Gayunpaman, ang mga sistemang ito ay nagpapatakbo pa rin sa loob ng mga mekanikal na limitasyon — inililipat ang mga camshaft ng ilang degree o nagpapalit sa pagitan ng mga cam profile. Ang Matalinong Pagpapatakbo ng Balbula (IVA), na binuo ng kumpanyang Britano na Camcon Automotive, ay ganap na inaalis ang mga limitasyong iyon, na nag-aalok ng kumpletong at nai-program na kalayaan sa kontrol ng balbula.

Paano Gumagana ang Matalinong Pagpapatakbo ng Balbula?

Hindi tulad ng mga karaniwang sistema, ang IVA ay nagtatakda ng isang nakatuong camshaft para sa bawat indibidwal na balbula. Sa halip na patuloy na umikot, ang bawat camshaft ay gumagalaw lamang kapag kailangang buksan o isara ang balbula — nagpapalit ng direksyon sa bawat pagpapaandar. Ang koneksyon sa pagitan ng camshaft at balbula ay gumagamit ng mekanismo ng desmodromic valve control, na nangangahulugang ang parehong mga stroke ng pagbubukas at pagsasara ay mekanikal na pinapagana sa halip na umasa sa return spring.

Ang arkitekturang ito ay nagbibigay-daan sa antas ng katumpakan at kakayahang umangkop na hindi kayang itugma ng anumang karaniwang sistema. Sa IVA, ang mga inhinyero at programmer ay maaaring:

• Buksan ang mga balbula nang mas mabilis kaysa sa isang tradisyonal na ICE
• Hawakan ang mga balbula na halos nakatayo sa anumang posisyon sa kalagitnaan ng stroke
• Buksan ang isang balbula nang dalawang beses sa loob ng isang stroke ng piston
• Baguhin ang pagkakasunud-sunod ng pagsusunog ng silindro nang ganap sa pamamagitan ng software
• Tukuyin ang natatanging valve lift at closing profile para sa bawat indibidwal na silindro
• Baguhin ang alinman sa mga parameter na ito sa real time habang tumatakbo ang makina

Termodinamikong Kakayahang Umangkop: Anumang Cycle sa Kahilingan

Isa sa mga pinaka-kapansin-pansing kakayahan ng IVA ay ang kakayahan nitong lumipat sa pagitan ng mga termodinamikong cycle habang tumatakbo. Ang isang karaniwang ICE na nilagyan ng IVA ay maaaring mag-implement ng alinman sa mga sumusunod na cycle sa pamamagitan lamang ng pag-update ng software:

• Otto cycle — ang karaniwang cycle ng gasolinang makina
• Miller/Atkinson cycle — para sa pinahusay na thermal efficiency sa bahagyang load
• Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) — para sa mas malinis at mas mahusay na pagsusunog
• Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI) — ang production variant ng HCCI ng Mazda
• Two-stroke cycle — para sa mas mataas na power density
• 12-stroke cycle — isang napaka-mahusay na mode para sa mababang load na pagmamaneho

Ang 12-stroke cycle ay nararapat ng espesyal na pansin. Ito ay binuo sa matagal nang naitatag na konsepto ng cylinder deactivation, ngunit may isang kritikal na pagkakaiba: sa isang karaniwang ICE, ang mga electronics ay nagpapatay ng isang nakapirming hanay ng mga silindro sa mahabang panahon, na nagdudulot ng hindi pantay na thermal distribution. Sa IVA, lahat ng silindro ay nananatiling aktibo, ngunit ang bawat isa ay nagsusunuog nang isang beses bawat tatlong working stroke — o isang beses bawat 12 cycle. Pinapanatili nitong nasa normal na temperatura ng pagpapatakbo ang lahat ng silindro habang lubos na binabawasan ang pagkonsumo ng gasolina sa magaan na load.

IVA kumpara sa Iba Pang Camless Valve Technologies

Ang Camcon Automotive ay hindi ang una na naghahanap ng ganap na variable valve control. Maraming malalaking manlalaro ang nag-explore ng katulad na mga konsepto sa nakalipas na mga taon:

• General Motors at Ford — maagang mga programa ng pananaliksik sa ganap na variable valve actuation
• Ricardo at Lotus Engineering — mga pag-aaral sa inhenyeriya at mga prototype na sistema
• FreeValve / Qamfree — isang ganap na walang camshaft na sistema na orihinal na binuo sa kumpanyang Suweko na Koenigsegg at ipinagpatuloy sa pamamagitan ng pakikipagtulungan ng FreeValve at Qoros

Kung saan ang mga sistema tulad ng Qamfree ay ganap na inaalis ang camshaft, pinili ng Camcon ang kabaligtarang diskarte: binibigyan ang bawat balbula ng sariling nakatuong camshaft. Pinapanatili nito ang mekanikal na pagiging maaasahan at katumpakan ng cam-driven actuation habang nagbibigay ng programmability ng isang ganap na electronic na sistema.

Mga Pakinabang sa Kahusayan at Landas Tungo sa Produksyon

Ang mga resulta ng pagganap at kahusayan mula sa mga IVA prototype ay promising. Ayon sa mga developer ng Camcon Automotive:

• Ang mga emisyon ng CO₂ ay maaaring mabawasan ng 15–20% kumpara sa isang karaniwang makina
• Ang prototype testing sa isang turbocharged na 2.0-litro na four-cylinder engine ay nagpakita ng 7.5% na pagpapabuti sa fuel economy
• Ang pagkonsumo ng gasolina ng isang gasolinang IVA engine ay magiging halos maihambing sa isang diesel engine
• Ang mga series production IVA system ay magiging mas mura kaysa sa isang hybrid powertrain

Nag-aalok ang Camcon Automotive ng dalawang landas sa merkado: direktang pagbibigay sa mga manufacturer ng mga IVA actuator kit at engine adaptation hardware, o pakikipagtulungan sa mga kasalukuyang automotive component supplier. Hinuhulaan ng kumpanya na ang mga production vehicle na may IVA ay maaaring dumating sa loob ng limang taon mula sa commercialization.

Ito ay isang pagsasalin. Maaari mong basahin ang orihinal dito: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html