बुद्धिमान वाल्व एक्चुएशन (IVA): आंतरिक दहन इंजन नियंत्रण का भविष्य

वेरिएबल वाल्व टाइमिंग को आंतरिक दहन इंजन (ICE) की दक्षता सुधारने के सबसे प्रभावी तरीकों में से एक के रूप में व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है। आधुनिक इंजन आमतौर पर इनटेक और/या एग्जॉस्ट पर गैस वितरण चरणों को समायोजित करते हैं, और कुछ वाल्व लिफ्ट ऊंचाई को बदलकर और आगे जाते हैं। हालांकि, ये सिस्टम अभी भी यांत्रिक बाधाओं के भीतर काम करते हैं — कैमशाफ्ट को कुछ डिग्री स्थानांतरित करना या कैम प्रोफाइल के बीच स्विच करना। बुद्धिमान वाल्व एक्चुएशन (IVA), ब्रिटिश कंपनी Camcon Automotive द्वारा विकसित, उन सीमाओं को पूरी तरह समाप्त करता है, वाल्व नियंत्रण पर पूर्ण और प्रोग्रामेबल स्वतंत्रता प्रदान करता है।

बुद्धिमान वाल्व एक्चुएशन कैसे काम करता है?

पारंपरिक सिस्टम के विपरीत, IVA प्रत्येक व्यक्तिगत वाल्व को एक समर्पित कैमशाफ्ट प्रदान करता है। लगातार घूमने के बजाय, प्रत्येक कैमशाफ्ट केवल तभी घूमता है जब वाल्व को खोलने या बंद करने की आवश्यकता होती है — प्रत्येक एक्चुएशन के साथ दिशा बदलता है। कैमशाफ्ट और वाल्व के बीच का कनेक्शन एक डेस्मोड्रोमिक वाल्व नियंत्रण तंत्र का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि खोलने और बंद करने दोनों स्ट्रोक यांत्रिक रूप से संचालित होते हैं, न कि रिटर्न स्प्रिंग पर निर्भर करते हुए।

यह आर्किटेक्चर सटीकता और लचीलेपन का एक स्तर सक्षम करता है जो कोई भी पारंपरिक सिस्टम मेल नहीं कर सकता। IVA के साथ, इंजीनियर और प्रोग्रामर कर सकते हैं:

• पारंपरिक ICE की तुलना में वाल्व को काफी तेजी से खोलें
• मध्य-स्ट्रोक पर किसी भी स्थिति में वाल्व को लगभग स्थिर रखें
• एकल पिस्टन स्ट्रोक के भीतर एक वाल्व को दो बार खोलें
• सॉफ्टवेयर के माध्यम से सिलेंडर फायरिंग ऑर्डर को पूरी तरह बदलें
• प्रत्येक व्यक्तिगत सिलेंडर के लिए एक अनूठा वाल्व लिफ्ट और क्लोजिंग प्रोफाइल परिभाषित करें
• इंजन चलते समय रियल टाइम में इन मापदंडों में से किसी को भी संशोधित करें

थर्मोडायनामिक लचीलापन: मांग पर कोई भी चक्र

IVA की सबसे उल्लेखनीय क्षमताओं में से एक उड़ान पर थर्मोडायनामिक चक्रों के बीच स्विच करने की इसकी क्षमता है। IVA से सुसज्जित एक पारंपरिक ICE केवल सॉफ्टवेयर को अपडेट करके निम्नलिखित में से किसी भी चक्र को लागू कर सकता है:

• ओटो चक्र — मानक गैसोलीन इंजन चक्र
• मिलर/एटकिंसन चक्र — आंशिक भार पर बेहतर थर्मल दक्षता के लिए
• होमोजीनियस चार्ज कम्प्रेशन इग्निशन (HCCI) — स्वच्छ, अधिक कुशल दहन के लिए
• स्पार्क कंट्रोल्ड कम्प्रेशन इग्निशन (SPCCI) — Mazda का HCCI का उत्पादन संस्करण
• टू-स्ट्रोक चक्र — उच्च शक्ति घनत्व के लिए
• 12-स्ट्रोक चक्र — कम-भार ड्राइविंग के लिए एक सुपर-कुशल मोड

12-स्ट्रोक चक्र विशेष ध्यान का पात्र है। यह सिलेंडर निष्क्रियकरण की लंबे समय से स्थापित अवधारणा पर आधारित है, लेकिन एक महत्वपूर्ण अंतर के साथ: एक पारंपरिक ICE में, इलेक्ट्रॉनिक्स विस्तारित अवधि के लिए सिलेंडरों के एक निश्चित सेट को बंद कर देते हैं, जिससे असमान थर्मल वितरण होता है। IVA के साथ, सभी सिलेंडर सक्रिय रहते हैं, लेकिन प्रत्येक हर तीन कार्यशील स्ट्रोक में एक बार — या हर 12 चक्रों में एक बार फायर होता है। यह सभी सिलेंडरों को उनके सामान्य परिचालन तापमान पर बनाए रखता है जबकि हल्के भार पर ईंधन की खपत को नाटकीय रूप से कम करता है।

IVA बनाम अन्य कैमलेस वाल्व प्रौद्योगिकियां

Camcon Automotive पूरी तरह से वेरिएबल वाल्व नियंत्रण को आगे बढ़ाने वाला पहला नहीं है। कई प्रमुख खिलाड़ियों ने वर्षों में इसी तरह की अवधारणाओं का पता लगाया है:

• General Motors और Ford — पूरी तरह से वेरिएबल वाल्व एक्चुएशन में प्रारंभिक शोध कार्यक्रम
• Ricardo और Lotus Engineering — इंजीनियरिंग अध्ययन और प्रोटोटाइप सिस्टम
• FreeValve / Qamfree — एक पूरी तरह से कैमशाफ्ट-मुक्त सिस्टम जो मूल रूप से Koenigsegg में विकसित हुआ और FreeValve और Qoros साझेदारी के माध्यम से जारी रहा

जहां Qamfree जैसे सिस्टम कैमशाफ्ट को पूरी तरह हटा देते हैं, Camcon ने विपरीत दृष्टिकोण अपनाया: प्रत्येक वाल्व को अपना समर्पित कैमशाफ्ट देना। यह एक पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम की प्रोग्रामेबिलिटी प्रदान करते हुए कैम-चालित एक्चुएशन की यांत्रिक विश्वसनीयता और सटीकता को बनाए रखता है।

दक्षता लाभ और उत्पादन का मार्ग

IVA प्रोटोटाइप से प्रदर्शन और दक्षता के परिणाम आशाजनक हैं। Camcon Automotive के डेवलपर्स के अनुसार:

• CO₂ उत्सर्जन पारंपरिक इंजन की तुलना में 15–20% तक कम किया जा सकता है
• टर्बोचार्ज्ड 2.0-लीटर फोर-सिलेंडर इंजन पर प्रोटोटाइप परीक्षण ने 7.5% ईंधन दक्षता सुधार प्रदर्शित किया
• गैसोलीन IVA इंजन की ईंधन खपत डीजल इंजन के व्यापक रूप से तुलनीय होगी
• सीरीज प्रोडक्शन IVA सिस्टम हाइब्रिड पावरट्रेन से कम महंगे होंगे

Camcon Automotive बाजार में दो रास्ते प्रदान कर रहा है: निर्माताओं को सीधे IVA एक्चुएटर किट और इंजन अनुकूलन हार्डवेयर की आपूर्ति करना, या मौजूदा ऑटोमोटिव घटक आपूर्तिकर्ताओं के साथ साझेदारी करना। कंपनी का अनुमान है कि IVA-सुसज्जित उत्पादन वाहन व्यावसायीकरण के पांच वर्षों के भीतर आ सकते हैं।

यह एक अनुवाद है। आप मूल यहाँ पढ़ सकते हैं: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html