Интелигентно активирање на вентили (IVA): иднината на контролата на мотори со внатрешно согорување

Варијабилното временско отворање на вентилите е широко признато како еден од најефективните начини за подобрување на ефикасноста на моторот со внатрешно согорување (МВС). Современите мотори вообичаено ги прилагодуваат фазите на дистрибуција на гас при влез и/или излез, а некои одат чекор понатаму со менување на висината на подигање на вентилот. Меѓутоа, овие системи сè уште работат во рамките на механичките ограничувања — поместувајќи ги разводните осовини за неколку степени или менувајќи помеѓу профили на грбинки. Интелигентното активирање на вентили (IVA), развиено од британската компанија Camcon Automotive, целосно ги елиминира тие ограничувања, нудејќи целосна и програбилна слобода над контролата на вентилите.

Како функционира интелигентното активирање на вентили?

За разлика од конвенционалните системи, IVA доделува посветена разводна осовина на секој поединечен вентил. Наместо континуирано ротирање, секоја разводна осовина се врти само кога вентилот треба да се отвори или затвори — наизменично менувајќи насока со секое активирање. Врската помеѓу разводната осовина и вентилот користи механизам за десмодромска контрола на вентили, што значи дека и тактот на отворање и тактот на затворање се механички управувани, а не се потпираат на повратна пружина.

Оваа архитектура овозможува ниво на прецизност и флексибилност со кое не може да се мери ниту еден конвенционален систем. Со IVA, инженерите и програмерите можат:

• Да ги отвораат вентилите значително побрзо отколку во традиционален МВС
• Да ги задржат вентилите речиси неподвижни на која било позиција на средината на тактот
• Да отворат вентил двапати во рамките на еден такт на клипот
• Целосно да го сменат редоследот на палење на цилиндрите преку софтвер
• Да дефинираат уникатен профил на подигање и затворање на вентилот за секој поединечен цилиндар
• Да ги менуваат кој било од овие параметри во реално време додека моторот работи

Термодинамска флексибилност: кој било циклус на барање

Една од најзабележителните способности на IVA е можноста за менување помеѓу термодинамски циклуси во движење. Конвенционален МВС опремен со IVA може да имплементира кој било од следните циклуси само со ажурирање на софтверот:

• Отов циклус — стандардниот циклус на бензински мотор
• Милер/Аткинсонов циклус — за подобрена термална ефикасност при делумно оптоварување
• Хомогено полнење со компресиско палење (HCCI) — за почисто и поефикасно согорување
• Компресиско палење контролирано со искра (SPCCI) — Мазда производна варијанта на HCCI
• Двотактен циклус — за поголема густина на моќност
• 12-тактен циклус — суперефикасен режим за возење со мало оптоварување

12-тактниот циклус заслужува посебно внимание. Тој се надоврзува на долго воспоставениот концепт на деактивирање на цилиндри, но со клучна разлика: во конвенционален МВС, електрониката исклучува фиксен сет на цилиндри за подолги периоди, предизвикувајќи нерамномерна топлинска дистрибуција. Со IVA, сите цилиндри остануваат активни, но секој пали еднаш на секои три работни такти — или еднаш на секои 12 циклуси. Ова ги одржува сите цилиндри на нивната нормална работна температура додека драматично ја намалува потрошувачката на гориво при мали оптоварувања.

IVA наспроти другите технологии на вентили без разводна осовина

Camcon Automotive не е прва во потрагата по целосно варијабилна контрола на вентили. Неколку главни играчи истражувале слични концепти во текот на годините:

• General Motors и Ford — рани истражувачки програми за целосно варијабилно активирање на вентили
• Ricardo и Lotus Engineering — инженерски студии и прототипски системи
• FreeValve / Qamfree — систем целосно без разводна осовина, оригинално развиен во Koenigsegg и продолжен преку партнерството на FreeValve и Qoros

Додека системи како Qamfree целосно ја отстрануваат разводната осовина, Camcon го зеде спротивниот пристап: давање на секој вентил своја посветена разводна осовина. Ова ја зачувува механичката доверливост и прецизноста на активирањето со грбинки, истовремено обезбедувајќи програбилност на целосно електронски систем.

Добивки во ефикасноста и патот до производство

Резултатите за перформансите и ефикасноста од прототиповите на IVA се ветувачки. Според развивачите на Camcon Automotive:

• Емисиите на CO₂ би можеле да се намалат за 15–20% во споредба со конвенционален мотор
• Тестирањето на прототипот на турбонапојуван 2,0-литарски четирицилиндричен мотор покажа 7,5% подобрување на економичноста со гориво
• Потрошувачката на гориво на бензински IVA мотор би била широко споредлива со дизел мотор
• Серископроизводствените IVA системи би биле поевтини од хибриден погонски склоп

Camcon Automotive нуди два пати до пазарот: директно снабдување на производителите со комплети на IVA активатори и хардвер за адаптација на моторот, или партнерство со постоечки добавувачи на автомобилски компоненти. Компанијата предвидува дека возила за сериско производство опремени со IVA би можеле да пристигнат во рок од пет години по комерцијализацијата.

Ова е превод. Оригиналот можете да го прочитате овде: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html