බුද්ධිමත් කපාට ක්‍රියාකරණය (IVA): අභ්‍යන්තර දහන එන්ජින් පාලනයේ අනාගතය

අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක (ICE) කාර්යක්ෂමතාව වැඩිදියුණු කිරීමට ඇති ඵලදායීම ක්‍රමවලින් එකක් ලෙස විචල්‍ය කපාට කාලීකරණය පුළුල් ලෙස පිළිගැනේ. නවීන එන්ජින් සාමාන්‍යයෙන් ඇතුළුවීමේ (intake) සහ/හෝ පිටවීමේ (exhaust) අවස්ථාවලදී වායු බෙදාහැරීමේ අවධීන් සකසන අතර, සමහර ඒවා කපාට ඔසවන උස වෙනස් කිරීම මගින් තවදුරටත් ඉදිරියට යයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම පද්ධති තවමත් යාන්ත්‍රික සීමාවන් තුළ ක්‍රියාත්මක වේ — කැම්ෂාෆ්ට් (camshaft) අංශක කිහිපයකින් මාරු කිරීම හෝ කැම් පැතිකඩ අතර මාරු වීම. බ්‍රිතාන්‍ය සමාගමක් වන Camcon Automotive විසින් සංවර්ධනය කරන ලද බුද්ධිමත් කපාට ක්‍රියාකරණය (IVA), එම සීමාවන් සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කරමින්, කපාට පාලනය පිළිබඳ සම්පූර්ණ සහ ක්‍රමලේඛනය කළ හැකි නිදහසක් ලබා දෙයි.

බුද්ධිමත් කපාට ක්‍රියාකරණය ක්‍රියාත්මක වන්නේ කෙසේද?

සාම්ප්‍රදායික පද්ධතිවලට වඩා වෙනස්ව, IVA එක් එක් කපාටයට වෙන් වූ කැම්ෂාෆ්ට් එකක් පවරයි. අඛණ්ඩව භ්‍රමණය වෙනවා වෙනුවට, එක් එක් කැම්ෂාෆ්ට් භ්‍රමණය වන්නේ කපාටය විවෘත වීමට හෝ වැසීමට අවශ්‍ය විට පමණි — සෑම ක්‍රියාකරණයකදීම දිශාව මාරු කරමින්. කැම්ෂාෆ්ට් සහ කපාට අතර සම්බන්ධතාව ඩෙස්මොඩ්‍රොමික් කපාට පාලන (desmodromic valve control) යාන්ත්‍රණයක් භාවිතා කරයි, එනම් විවෘත කිරීමේ සහ වැසීමේ ස්ට්‍රෝක් දෙකම ආපසු හැරවීමේ පැටවුම් (return spring) මත රඳා පැවතීම වෙනුවට යාන්ත්‍රිකව ක්‍රියාත්මක වේ.

මෙම ගෘහනිර්මාණ ශිල්පය කිසිදු සාම්ප්‍රදායික පද්ධතියකට ගැලපිය නොහැකි මට්ටමේ නිරවද්‍යතාවක් සහ නම්‍යශීලීත්වයක් සක්‍රීය කරයි. IVA සමඟින්, ඉංජිනේරුවන්ට සහ ක්‍රමලේඛකයන්ට:

• සාම්ප්‍රදායික ICE එකකට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වේගයෙන් කපාට විවෘත කළ හැකිය
• ස්ට්‍රෝක් මැද ඕනෑම ස්ථානයක කපාට පාහේ නිශ්චලව තබා ගත හැකිය
• තනි පිස්ටන් ස්ට්‍රෝක් එකක් තුළ කපාටයක් දෙවරක් විවෘත කළ හැකිය
• මෘදුකාංගය හරහා සම්පූර්ණයෙන්ම සිලින්ඩර දැල්වෙන අනුපිළිවෙල වෙනස් කළ හැකිය
• එක් එක් සිලින්ඩරය සඳහා අනන්‍ය කපාට ඔසවීමේ සහ වැසීමේ පැතිකඩක් නිර්වචනය කළ හැකිය
• එන්ජිම ක්‍රියාත්මක වන අතරතුර තත්‍ය කාලීනව මෙම පරාමිතීන්ගෙන් ඕනෑම එකක් වෙනස් කළ හැකිය

තාප ගතික නම්‍යශීලීත්වය: ඉල්ලුම මත ඕනෑම චක්‍රයක්

IVA හි වඩාත්ම කැපී පෙනෙන හැකියාවන්ගෙන් එකක් වන්නේ ක්ෂණිකව තාප ගතික චක්‍ර අතර මාරු වීමේ හැකියාවයි. IVA සවි කර ඇති සාම්ප්‍රදායික ICE එකකට පහත දැක්වෙන ඕනෑම චක්‍රයක් මෘදුකාංගය යාවත්කාලීන කිරීමෙන් පමණක් ක්‍රියාත්මක කළ හැකිය:

• ඔටෝ චක්‍රය (Otto cycle) — සම්මත පෙට්‍රල් එන්ජින් චක්‍රය
• මිලර්/ඇට්කින්සන් චක්‍රය (Miller/Atkinson cycle) — අර්ධ බර යටතේ වැඩිදියුණු කළ තාප කාර්යක්ෂමතාව සඳහා
• සමජාතීය ආරෝපණ සම්පීඩන දැල්වීම (HCCI) — පිරිසිදු, වඩාත් කාර්යක්ෂම දහනය සඳහා
• ස්පාර්ක් පාලිත සම්පීඩන දැල්වීම (SPCCI) — HCCI හි Mazda නිෂ්පාදන ප්‍රභේදය
• ද්වි-ස්ට්‍රෝක් චක්‍රය (Two-stroke cycle) — ඉහළ බල ඝනත්වයක් සඳහා
• 12-ස්ට්‍රෝක් චක්‍රය (12-stroke cycle) — අඩු බර රිය පැදවීම සඳහා අතිශය කාර්යක්ෂම ආකාරයක්

12-ස්ට්‍රෝක් චක්‍රය විශේෂ අවධානයකට යෝග්‍ය වේ. එය සිලින්ඩර අක්‍රිය කිරීමේ දිගුකාලීනව ස්ථාපිත සංකල්පය මත ගොඩනැගී ඇත, නමුත් තීරණාත්මක වෙනසක් සමඟින්: සාම්ප්‍රදායික ICE එකක, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ දීර්ඝ කාලයක් සඳහා ස්ථාවර සිලින්ඩර සමූහයක් වසා දමයි, එමගින් අසමාන තාප බෙදාහැරීමක් ඇති කරයි. IVA සමඟින්, සියලුම සිලින්ඩර ක්‍රියාකාරීව පවතී, නමුත් එක් එක් එක වැඩ කරන ස්ට්‍රෝක් තුනකට වරක් — හෝ චක්‍ර 12කට වරක් දැල්වේ. මෙය සියලුම සිලින්ඩර ඒවායේ සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරී උෂ්ණත්වයේ තබා ගනිමින් සැහැල්ලු බර යටතේ ඉන්ධන පරිභෝජනය නාටකාකාර ලෙස අඩු කරයි.

IVA එදිරිව අනෙකුත් කැම්-රහිත කපාට තාක්ෂණයන්

සම්පූර්ණයෙන්ම විචල්‍ය කපාට පාලනය ලුහුබැඳ ගිය පළමු සමාගම Camcon Automotive නොවේ. වසර ගණනාවක් පුරා ප්‍රධාන ක්‍රීඩකයන් කිහිප දෙනෙක් සමාන සංකල්ප ගවේෂණය කර ඇත:

• General Motors සහ Ford — සම්පූර්ණයෙන්ම විචල්‍ය කපාට ක්‍රියාකරණය පිළිබඳ මුල් පර්යේෂණ වැඩසටහන්
• Ricardo සහ Lotus Engineering — ඉංජිනේරු අධ්‍යයන සහ මූලාකෘති පද්ධති
• FreeValve / Qamfree — මුලින් Koenigsegg හි සංවර්ධනය කරන ලද සහ FreeValve සහ Qoros හවුල්කාරිත්වය හරහා දිගටම පැවති සම්පූර්ණයෙන්ම කැම්ෂාෆ්ට්-රහිත පද්ධතියක්

Qamfree වැනි පද්ධති කැම්ෂාෆ්ට් සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කරන විට, Camcon ප්‍රතිවිරුද්ධ ප්‍රවේශය ගත්තේය: සෑම කපාටයකටම එහිම වෙන් වූ කැම්ෂාෆ්ට් එකක් ලබා දීම. මෙය කැම්-මගින් ක්‍රියාත්මක වන ක්‍රියාකරණයේ යාන්ත්‍රික විශ්වසනීයත්වය සහ නිරවද්‍යතාව සංරක්ෂණය කරන අතරම සම්පූර්ණයෙන්ම ඉලෙක්ට්‍රොනික පද්ධතියක ක්‍රමලේඛනය කළ හැකි බව ලබා දෙයි.

කාර්යක්ෂමතා වාසි සහ නිෂ්පාදනය කරා මග

IVA මූලාකෘතිවලින් ලැබෙන කාර්ය සාධන සහ කාර්යක්ෂමතා ප්‍රතිඵල පොරොන්දු සහගතය. Camcon Automotive හි සංවර්ධකයන්ට අනුව:

• සාම්ප්‍රදායික එන්ජිමකට සාපේක්ෂව CO₂ විමෝචනය 15–20% කින් අඩු කළ හැකිය
• ටර්බෝචාජ් කරන ලද ලීටර් 2.0 සිලින්ඩර හතරේ එන්ජිමක මූලාකෘති පරීක්ෂණය මගින් 7.5% ඉන්ධන ඉතිරිකිරීමේ වැඩිදියුණුවක් පෙන්නුම් කරන ලදී
• පෙට්‍රල් IVA එන්ජිමක ඉන්ධන පරිභෝජනය ඩීසල් එන්ජිමකට පුළුල් ලෙස සැසඳිය හැකි වනු ඇත
• මාලා නිෂ්පාදන IVA පද්ධති දෙමුහුන් බල පද්ධතියකට වඩා අඩු වියදම් සහිත වනු ඇත

Camcon Automotive වෙළඳපොළට මාර්ග දෙකක් ඉදිරිපත් කරයි: නිෂ්පාදකයන්ට IVA ක්‍රියාකාරක කට්ටල සහ එන්ජින් අනුවර්තන දෘඪාංග සෘජුව සැපයීම, හෝ පවතින මෝටර් රථ සංරචක සැපයුම්කරුවන් සමඟ හවුල් වීම. වාණිජකරණයෙන් වසර පහක් ඇතුළත IVA-සවි කළ නිෂ්පාදන වාහන පැමිණිය හැකි බව සමාගම පුරෝකථනය කරයි.

මෙය පරිවර්තනයකි. ඔබට මුල් පිටපත මෙහි කියවිය හැකිය: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html