Intelligent Valve Actuation (IVA): Framtíð stjórnunar brunahreyfla

Breytileg lokitímasetning er víða viðurkennd sem ein áhrikamastur leið til að bæta skilvirkni brunahreyfla (ICE). Nútíma hreyflar stilla almennt gasdreifingarstig við innsog og/eða útblástur, og sumir ganga lengra með því að breyta hæð lokilyftingar. Þessar kerfi starfa þó enn innan vélrænna takmarkana — hliðra kammiðlum um nokkrar gráður eða skipta á milli kamsnið. Intelligent Valve Actuation (IVA), þróað af breska fyrirtækinu Camcon Automotive, útilokar þessar takmarkanir að fullu og býður upp á fullkomið og forritanlegt frelsi yfir lokistjórnun.

Hvernig virkar Intelligent Valve Actuation?

Ólíkt hefðbundnum kerfum úthlutar IVA sérstökum kammiðli til hvers einstaks loka. Í stað þess að snúast samfellt snýst hver kammiðill aðeins þegar loka þarf að opna eða loka — víxlandi stefnu við hverja virkjun. Tengingin milli kammiðils og loka notar desmodromíska lokistýringu, sem þýðir að bæði opnunar- og lokunarlægi eru vélrænt knúin frekar en að treysta á endurkomufjaðir.

Þessi uppbygging gerir kleift að ná nákvæmni og sveigjanleika sem ekkert hefðbundið kerfi getur jafnast á. Með IVA geta verkfræðingar og forritarar:

• Opnað loka mun hraðar en í hefðbundnum brunahreyfli
• Haldið lokum nánast kyrrum í hvaða stöðu sem er á miðjum slagi
• Opnað loka tvisvar á einum stimpilslagi
• Breytt kveikjuröð strokanna að fullu í gegnum hugbúnað
• Skilgreint einstaka lokilyftingar- og lokunarsniðs fyrir hvern strok fyrir sig
• Breytt öllum þessum breytum í rauntíma á meðan hreyfillinn er í gangi

Varmafræðilegur sveigjanleiki: Hvaða hringferli sem óskað er

Ein þekktulegasta eiginleiki IVA er getan til að skipta á milli varmafræðilegra hringferla á flugi. Hefðbundinn brunahreyfill með IVA getur framkvæmt hvaða eftirfarandi hringferla sem er með því einu að uppfæra hugbúnaðinn:

• Otto-hringferli — hefðbundið bensínhreyfils-hringferli
• Miller/Atkinson-hringferli — fyrir bætta varmaskilvirkni við hlutálagi
• Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) — fyrir hreinna og skilvirkara bruna
• Spark Controlled Compression Ignition (SPCCI) — framleiðsluútgáfa Mazda af HCCI
• Tveggja-slaga hringferli — fyrir meiri aflaþéttni
• 12-slaga hringferli — ofurskilvirkur háttur fyrir akstur við léttar byrðar

12-slaga hringferlið á sér sérstaka athygli. Það byggir á lengi þekktu hugmyndinni um strokslagningu, en með mikilvægum mun: í hefðbundnum brunahreyfli slekkur rafræn tækni á föstu safni strokana í lengri tímabil, sem veldur ójöfnum hitadreifingu. Með IVA eru allir strokar virkir, en hver þeirra kveikir einu sinni á þremur vinnuslögum — eða einu sinni á hverju 12. hringi. Þetta heldur öllum strokum við venjulegar rekstrarhita á meðan eldsneytisnotkun við léttar byrðar minnkar verulega.

IVA á móti öðrum kamlaustum lokitæknum

Camcon Automotive er ekki fyrst til að þróa að fullu breytilega lokistjórnun. Nokkrir stórir leikmenn hafa rannsakað svipaðar hugmyndir í gegnum árin:

• General Motors og Ford — snemma rannsóknarverkefni í að fullu breytilega lokavirkjun
• Ricardo og Lotus Engineering — verkfræðilegar rannsóknir og frumgerðarkerfi
• FreeValve / Qamfree — að fullu kammiðilslaust kerfi upphaflega þróað hjá Koenigsegg og haldið áfram í gegnum samstarf FreeValve og Qoros

Þar sem kerfi eins og Qamfree fjarlæga kammiðilinn að fullu, fór Camcon gagnstæða leið: gefa hverjum loka sinn eigin sérstaka kammiðil. Þetta varðveitir vélrænan áreiðanleika og nákvæmni kamknúinnar virkjunar á meðan það skilar forritunarleika að fullu rafræns kerfis.

Skilvirkniávinningur og vegur til framleiðslu

Afköst- og skilvirkniútkomur IVA-frumgerða eru efnileg. Samkvæmt þróunarfólki Camcon Automotive:

• CO₂-losun gæti minnkað um 15–20% miðað við hefðbundinn hreyfil
• Frumgerðarprófanir á turboknúnum 2,0-lítra fjögurra strokla hreyfli sýndu 7,5% bætingu í eldsneytishagkvæmni
• Eldsneytisnotkun bensín-IVA-hreyfils yrði í stórum dráttum sambærileg dísel-hreyfli
• IVA-kerfi í serieframleiðslu yrðu ódýrari en blendingsknúningur

Camcon Automotive býður upp á tvær leiðir til markaðar: að selja framleiðendum beint IVA-virkjunarsett og hreyflaraðlögunarbúnað, eða að ganga í samstarf við núverandi bifreiðahlutabirgjir. Fyrirtækið spáir að IVA-útbúnar framleiðslubílar gætu komið á markað innan fimm ára frá markaðsvæðingu.

Þetta er þýðing. Þú getur lesið frumtextann hér: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html