A változó szelepvezérlést széles körben a belsőégésű motorok (BEM) hatékonyságának javítására szolgáló egyik legeredményesebb módszernek tartják. A modern motorok általában a szívó- és/vagy kipufogó gázelosztási fázisokat hangolják, némelyek pedig a szelepemeléssel is tovább mennek. Ezek a rendszerek azonban még mindig mechanikai korlátok között működnek — a vezértengelyeket néhány fokkal tolva el, vagy a bütykös profilok között váltva. A brit Camcon Automotive által kifejlesztett Intelligens Szelepvezérlés (IVA) ezeket a korlátokat teljesen kiküszöböli, és teljes, programozható szabadságot kínál a szelepvezérlés felett.
Hogyan működik az Intelligens Szelepvezérlés?
A hagyományos rendszerekkel ellentétben az IVA minden egyes szelephez saját dedikált vezértengelyt rendel. Folyamatos forgás helyett minden vezértengelyt csak akkor forog, amikor a szelepet nyitni vagy zárni kell — minden egyes működésnél irányt váltva. A vezértengelyt és a szelepet összekötő mechanizmus deszmodromikus szelepvezérlést alkalmaz, ami azt jelenti, hogy mind a nyitó, mind a záró löket mechanikusan hajtott, nem visszatérő rugóra támaszkodva.
Ez az architektúra olyan precizitási és rugalmassági szintet tesz lehetővé, amellyel egyetlen hagyományos rendszer sem versenyezhet. Az IVA segítségével a mérnökök és programozók képesek:
- A szelepeket lényegesen gyorsabban nyitni, mint egy hagyományos BEM esetén
- A szelepeket szinte mozdulatlanul tartani a löket közepén bármely pozícióban
- Egyetlen dugattyúlöketen belül kétszer nyitni egy szelepet
- A hengergyújtási sorrendet teljesen szoftveresen megváltoztatni
- Egyedi szelep-emelési és zárási profilt meghatározni minden egyes hengerhez
- Bármelyik paramétert valós időben módosítani a motor működése közben
Termodinamikai rugalmasság: Bármely ciklus igény szerint
Az IVA egyik legfigyelemreméltóbb képessége, hogy menet közben válthat a termodinamikai ciklusok között. Egy IVA-val felszerelt hagyományos BEM a szoftver frissítésével bármelyik alábbi ciklust megvalósíthatja:
- Otto-ciklus — a szabványos benzinmotor-ciklus
- Miller/Atkinson-ciklus — jobb hőhatásfok részterhelésnél
- Homogén töltésű kompressziós gyújtás (HCCI) — tisztább, hatékonyabb égéshez
- Szikragyújtással vezérelt kompressziós gyújtás (SPCCI) — a Mazda HCCI-alapú sorozatgyártási megoldása
- Kétütemű ciklus — nagyobb teljesítménysűrűséghez
- 12-ütemű ciklus — szuper-hatékony üzemmód kis terhelésű vezetéshez
A 12-ütemű ciklus különös figyelmet érdemel. A hengerleállítás régóta ismert koncepcióján alapul, de egy kritikus különbséggel: egy hagyományos BEM esetén az elektronika hosszabb időre leállít egy rögzített hengercsoportot, ami egyenetlen hőeloszlást okoz. Az IVA esetén minden henger aktív marad, de mindegyik háromszor minden harmadik munkáslöket után gyújt — vagyis minden 12. ciklusban egyszer. Ez az összes hengert normál üzemi hőmérsékleten tartja, miközben kis terhelésű menetben drámaian csökkenti az üzemanyag-fogyasztást.
IVA kontra egyéb vezértengelymentes szeleptechnológiák
A Camcon Automotive nem az első, aki teljesen változtatható szelepvezérlésre törekszik. Számos nagy szereplő vizsgált hasonló koncepciókat az évek során:
- General Motors és Ford — korai kutatási programok a teljesen változtatható szelepvezérlés területén
- Ricardo és Lotus Engineering — mérnöki tanulmányok és prototípus-rendszerek
- FreeValve / Qamfree — egy teljesen vezértengelymentes rendszer, amelyet eredetileg a Koenigsegg-nél fejlesztettek ki, és a FreeValve–Qoros partnerségen keresztül folytatódott
Míg az olyan rendszerek, mint a Qamfree, teljesen eltávolítják a vezértengelyt, a Camcon épp az ellentétes megközelítést választotta: minden szelephez saját dedikált vezértengelyt adott. Ez megőrzi a bütykös meghajtású vezérlés mechanikai megbízhatóságát és pontosságát, miközben egy teljesen elektronikus rendszer programozhatóságát biztosítja.
Hatékonysági nyereségek és az út a sorozatgyártásig
Az IVA prototípusok teljesítmény- és hatékonysági eredményei ígéretesek. A Camcon Automotive fejlesztői szerint:
- A CO₂-kibocsátás 15–20%-kal csökkenthető egy hagyományos motorhoz képest
- Egy turbófeltöltős 2,0 literes négyhengeres motoron végzett prototípustesztelés 7,5%-os üzemanyag-hatékonysági javulást igazolt
- Egy benzines IVA motor üzemanyag-fogyasztása nagyjából összehasonlítható lenne egy dízel motoréval
- A sorozatgyártású IVA rendszerek olcsóbbak lennének egy hibrid hajtásláncnál
A Camcon Automotive két piacra lépési utat kínál: közvetlenül látja el a gyártókat IVA-aktuátorkészletekkel és motoradaptációs hardverrel, vagy meglévő autóipari alkatrészgyártókkal köt partnerséget. A vállalat előrejelzése szerint az IVA-val felszerelt sorozatgyártású járművek a kereskedelmi forgalomba hozataltól számított öt éven belül megjelenhetnek.
Ez egy fordítás. Az eredeti itt olvasható: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html
Közzététel szeptember 16, 2021 • 4 perc olvasási idő
