Variabel ventiltiming er allment anerkjent som en av de mest effektive måtene å forbedre effektiviteten til forbrenningsmotorer (ICE) på. Moderne motorer justerer vanligvis gassdistribusjonsfasene ved inntak og/eller utblåsning, og noen går enda lenger ved å variere ventilløftehøyden. Disse systemene opererer imidlertid fortsatt innenfor mekaniske begrensninger — de forskyver kamaksler med noen grader eller bytter mellom kamprofilene. Intelligent Valve Actuation (IVA), utviklet av det britiske selskapet Camcon Automotive, eliminerer disse begrensningene fullstendig og tilbyr fullstendig og programmerbar frihet over ventilstyring.
Hvordan fungerer Intelligent Valve Actuation?
I motsetning til konvensjonelle systemer tildeler IVA en dedikert kamaksel til hver enkelt ventil. I stedet for å rotere kontinuerlig, dreier hver kamaksel bare når ventilen trenger å åpne eller lukke seg — og skifter retning ved hver aktivering. Forbindelsen mellom kamaksel og ventil bruker en desmodromisk ventilstyring, noe som betyr at både åpnings- og lukkeslagene er mekanisk drevet i stedet for å basere seg på en returfjær.
Denne arkitekturen muliggjør et presisjonsnivå og en fleksibilitet som ingen konvensjonelt system kan matche. Med IVA kan ingeniører og programmerere:
- Åpne ventiler betydelig raskere enn i en tradisjonell ICE
- Holde ventiler nesten stasjonære i hvilken som helst posisjon midt i slaget
- Åpne en ventil to ganger innenfor et enkelt stempelslag
- Endre sylindertenningsrekkefølgen fullstendig via programvare
- Definere et unikt ventilløft og lukkeprofil for hver enkelt sylinder
- Endre hvilke som helst av disse parameterne i sanntid mens motoren er i gang
Termodynamisk fleksibilitet: Enhver syklus på forespørsel
En av de mest bemerkelsesverdige egenskapene til IVA er dens evne til å bytte mellom termodynamiske sykluser i farten. En konvensjonell ICE utstyrt med IVA kan implementere hvilken som helst av følgende sykluser ved å oppdatere programvaren:
- Otto-syklus — den standard bensinmotorsyklusen
- Miller/Atkinson-syklus — for forbedret termisk effektivitet ved delbelastning
- Homogen ladningskompresjontenning (HCCI) — for renere og mer effektiv forbrenning
- Gniststyrt kompresjonstenning (SPCCI) — Mazdas produksjonsvariant av HCCI
- Totaktssyklus — for høyere effekttetthet
- 12-taktssyklus — en supereffektiv modus for kjøring med lav belastning
12-taktssyklusen fortjener spesiell oppmerksomhet. Den bygger på det langvarig etablerte konseptet med sylinderdeaktivering, men med en avgjørende forskjell: i en konvensjonell ICE slår elektronikken av et fast sett med sylindere for lengre perioder, noe som forårsaker ujevn termisk fordeling. Med IVA forblir alle sylindere aktive, men hver enkelt tenner én gang per tre arbeidsslag — eller én gang per 12 sykluser. Dette holder alle sylindere på normal driftstemperatur, samtidig som det dramatisk reduserer drivstofforbruket ved lette belastninger.
IVA vs. Andre kamløse ventilteknologier
Camcon Automotive er ikke det første selskapet som forfølger fullt variabel ventilstyring. Flere store aktører har utforsket lignende konsepter opp gjennom årene:
- General Motors og Ford — tidlige forskningsprogrammer innen fullt variabel ventilaktuering
- Ricardo og Lotus Engineering — ingeniørstudier og prototypesystemer
- FreeValve / Qamfree — et fullstendig kamakselfritt system opprinnelig utviklet hos Koenigsegg og videreført gjennom FreeValve- og Qoros-partnerskapet
Der systemer som Qamfree fjerner kamakselen fullstendig, tok Camcon den motsatte tilnærmingen: gi hver ventil sin egen dedikerte kamaksel. Dette bevarer den mekaniske påliteligheten og presisjonen ved kamstyrt aktuering, samtidig som det leverer programmerbarhet til et fullelektronisk system.
Effektivitetsgevinster og veien til produksjon
Ytelse- og effektivitetsresultatene fra IVA-prototyper er lovende. Ifølge utviklerne hos Camcon Automotive:
- CO₂-utslipp kan reduseres med 15–20 % sammenlignet med en konvensjonell motor
- Prototyptesting på en turboladet 2,0-liters firesylindret motor demonstrerte en 7,5 % forbedring i drivstofføkonomi
- Drivstofforbruket til en bensin-IVA-motor ville være bredt sammenlignbart med en diesel-motor
- IVA-systemer i serieproduksjon ville være rimeligere enn et hybriddrivverk
Camcon Automotive tilbyr to veier til markedet: direkte levering til produsenter med IVA-aktuatorsett og motoradaptasjonsmaskinvare, eller partnerskap med eksisterende bilkomponentleverandører. Selskapet forutsier at IVA-utstyrte produksjonskjøretøyer kan ankomme innen fem år etter kommersialisering.
Dette er en oversettelse. Du kan lese originalen her: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html
Publisert September 16, 2021 • 4m å lese
