Акылдуу клапан жандыруу (IVA): Ички жандыруу кыймылдаткычын башкаруунун келечеги

Өзгөрмөлүү клапан убактысы ички жандыруу кыймылдаткычынын (ИЖК) натыйжалуулугун жогорулатуунун эң натыйжалуу жолдорунун бири катары кеңири таанылган. Заманбап кыймылдаткычтар адатта кириш жана/же чыгуу учурунда газ бөлүштүрүү фазаларын жөнгө салат, ал эми кээ бирлери клапандын жогорулоо бийиктигин өзгөртүү менен дагы алдыга кетет. Бирок бул системалар дагы эле механикалык чектөөлөр менен иштейт — кулачоктуу валдарды бир нече градуска жылдыруу же кулачок профилдерин которуу. Британиялык Camcon Automotive компаниясы тарабынан иштелип чыккан Акылдуу клапан жандыруу (IVA) ушул чектөөлөрдү толугу менен жок кылып, клапандарды башкаруунун толук жана программалануучу эркиндигин сунуш кылат.

Акылдуу клапан жандыруу кандайча иштейт?

Кадимки системалардан айырмаланып, IVA ар бир өзүнчө клапанга атайын кулачоктуу вал ыйгарат. Үзгүлтүксүз айланып турбастан, ар бир кулачоктуу вал клапанды ачуу же жабуу керек болгондо гана айланат — ар бир иштетүүдө багытты алмаштырат. Кулачоктуу вал менен клапандын ортосундагы байланыш десмодромдук клапан башкаруу механизмин колдонот, башкача айтканда, ачуу жана жабуу инсульттары кайтаруу жазына таянуунун ордуна механикалык жол менен жүргүзүлөт.

Бул архитектура эч бир кадимки система жете алгыс деңгээлдеги тактык жана ийкемдүүлүктү камсыз кылат. IVA менен инженерлер жана программисттер:

• Кадимки ИЖКга салыштырмалуу клапандарды бир топ тезирээк ача алат
• Клапандарды инсульттун каалаган позициясында дээрлик кыймылсыз кармай алат
• Бир поршень инсультунда клапанды эки жолу ача алат
• Цилиндрлердин жандыруу ирети программалык камсыздоо аркылуу толугу менен өзгөртүлөт
• Ар бир өзүнчө цилиндр үчүн өзгөчө клапан жогорулоо жана жабуу профили аныкталат
• Кыймылдаткыч иштеп жатканда бул параметрлердин каалаганын реалдуу убакытта өзгөртүү мүмкүн

Термодинамикалык ийкемдүүлүк: Каалаган цикл талап боюнча

IVAнын эң укмуштуу мүмкүнчүлүктөрүнүн бири — учуп жүргөн учурда термодинамикалык циклдерди которуу жөндөмдүүлүгү. IVA орнотулган кадимки ИЖК программалык камсыздоону жаңыртуу аркылуу гана төмөнкү циклдердин каалаганын ишке ашыра алат:

• Отто цикли — стандарттык бензин кыймылдаткычынын цикли
• Миллер/Аткинсон цикли — жарым жүктөмдө жылуулук натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн
• Гомогендик заряддын сыктоодон өрттөнүүсү (HCCI) — таза жана натыйжалуу жандыруу үчүн
• Кычкылтеккен сыктоодон өрттөнүү (SPCCI) — Mazdanын HCCIнин өндүрүштүк варианты
• Эки инсульттук цикл — жогору кубаттуулук тыгыздыгы үчүн
• 12 инсульттук цикл — аз жүктөмдө жүрүүдө супер натыйжалуу режим

12 инсульттук цикл өзгөчө көңүл буруруга татыктуу. Ал цилиндрлерди өчүрүүнүн узак убакыттан бери белгилүү болгон концепциясына негизделет, бирок олуттуу айырмасы бар: кадимки ИЖКда электроника узак мезгил бою цилиндрлердин белгиленген топтомун өчүрүп, бирдей эмес жылуулук бөлүштүрүүгө алып келет. IVA менен бардык цилиндрлер активдүү бойдон кала берет, бирок алардын ар бири үч жумушчу инсульттун биринде — же 12 циклдин биринде — жандырылат. Бул бардык цилиндрлерди нормалдуу жумуш температурасында кармайт, ошол эле учурда аз жүктөмдө отун керектөөнү кескин кыскартат.

IVA менен башка кулачоксуз клапан технологияларынын салыштыруусу

Camcon Automotive толук өзгөрмөлүү клапан башкаруусун изилдеген биринчи компания эмес. Бир нече ири оюнчулар жылдар бою ушундай концепцияларды изилдешкен:

• General Motors жана Ford — толук өзгөрмөлүү клапан жандыруу боюнча алгачкы изилдөө программалары
• Ricardo жана Lotus Engineering — инженердик изилдөөлөр жана прототип системалар
• FreeValve / Qamfree — Koenigsegg компаниясында иштелип чыгып, FreeValve жана Qoros өнөктөштүгү аркылуу улантылган толугу менен кулачоксуз система

Qamfree сыяктуу системалар кулачоктуу валды толугу менен алып салганда, Camcon тескери жолду тандады: ар бир клапанга өзүнүн атайын кулачоктуу валын берүү. Бул кулачок менен башкарылуучу жандыруунун механикалык ишенимдүүлүгүн жана тактыгын сактап, толук электрондук системанын программалануучулугун камсыз кылат.

Натыйжалуулуктун жогорулашы жана өндүрүшкө жол

IVA прототиптеринин натыйжалуулук жана тиимдүүлүк жыйынтыктары өнүккөн. Camcon Automotive иштеп чыгуучуларынын айтуусу боюнча:

• CO₂ чыгарылышы кадимки кыймылдаткычка салыштырмалуу 15–20% га кыскарышы мүмкүн
• Турбоүргүчтүү 2.0 литрлик төрт цилиндрлүү кыймылдаткычта прототипти сыноо 7.5% отун үнөмдөөнүн жакшырышын көрсөттү
• Бензинди IVA кыймылдаткычынын отун керектөөсү жалпысынан дизель кыймылдаткычы менен салыштырылат
• Сериялуу өндүрүштүк IVA системалары гибриддик трансмиссияга салыштырмалуу арзаныраак болот

Camcon Automotive базарга эки жол сунуш кылат: өндүрүүчүлөргө түздөн-түз IVA жандыргыч комплекттерин жана кыймылдаткычты ыңгайлаштыруу жабдыктарын жеткирүү же бар болгон автомобиль компоненттер жеткирүүчүлөрү менен өнөктөшүү. Компания IVA менен жабдылган өндүрүштүк унаалар коммерциялаштыруудан беш жыл ичинде пайда болушу мүмкүн деп болжолдойт.

Бул которуу. Түп нускасын бул жерден окуй аласыз: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html