Интелигентно управљање вентилима (IVA): Будућност управљања мотором са унутрашњим сагоревањем

Варијабилно управљање вентилима широко је признато као један од најефикаснијих начина за побољшање ефикасности мотора са унутрашњим сагоревањем (МУС). Савремени мотори обично подешавају фазе расподеле гасова на усисној и/или издувној страни, а неки иду корак даље варирањем висине подизања вентила. Ипак, ови системи и даље раде у оквиру механичких ограничења — померањем брегастих осовина за неколико степени или преласком између профила брега. Интелигентно управљање вентилима (IVA), које је развила британска компанија Camcon Automotive, у потпуности елиминише та ограничења, нудећи потпуну и програмабилну слободу у управљању вентилима.

Како функционише интелигентно управљање вентилима?

За разлику од конвенционалних система, IVA додељује посебну брегасту осовину сваком појединачном вентилу. Уместо да се непрекидно ротира, свака брегаста осовина се окреће само када вентил треба да се отвори или затвори — мењајући смер при сваком активирању. Веза између брегасте осовине и вентила користи механизам десмодромног управљања вентилом, што значи да су и ход отварања и ход затварања механички вожени, без ослањања на повратну опругу.

Ова архитектура омогућава ниво прецизности и флексибилности који ниједан конвенционални систем не може пружити. Са IVA системом, инжењери и програмери могу:

• Отварати вентиле знатно брже него у традиционалном МУС-у
• Задржати вентиле готово непомично у било ком положају у средини хода
• Отворити вентил двапут током једног хода клипа
• Потпуно мењати редослед паљења цилиндара путем софтвера
• Дефинисати јединствен профил подизања и затварања вентила за сваки поједини цилиндар
• Мењати било који од ових параметара у реалном времену током рада мотора

Термодинамичка флексибилност: Сваки циклус по захтеву

Једна од најзначајнијих могућности IVA система је способност преласка између термодинамичких циклуса у ходу. Конвенционални МУС опремљен IVA системом може имплементирати било који од следећих циклуса простим ажурирањем софтвера:

• Отов циклус — стандардни циклус бензинског мотора
• Милеров/Аткинсонов циклус — за побољшану термичку ефикасност при делимичном оптерећењу
• Хомогено пуњење компресионим паљењем (HCCI) — за чистије и ефикасније сагоревање
• Компресионо паљење контролисано варничиром (SPCCI) — Маздина производна варијанта HCCI система
• Двотактни циклус — за већу густину снаге
• 12-тактни циклус — суперефикасан режим за вожњу при малом оптерећењу

12-тактни циклус заслужује посебну пажњу. Заснива се на одавно успостављеном концепту деактивације цилиндра, али са кључном разликом: у конвенционалном МУС-у, електроника искључује фиксни скуп цилиндара на дуже периоде, изазивајући неравномерну расподелу топлоте. Са IVA системом, сви цилиндри остају активни, али сваки пали само једном у три радна такта — или једном у 12 циклуса. Ово одржава све цилиндре на нормалној радној температури уз драматично смањење потрошње горива при малим оптерећењима.

IVA у поређењу са другим технологијама вентила без брегасте осовине

Camcon Automotive није прва компанија која тежи потпуно варијабилном управљању вентилима. Неколико великих играча истраживало је сличне концепте током година:

• General Motors и Ford — рани истраживачки програми о потпуно варијабилном управљању вентилима
• Ricardo и Lotus Engineering — инжењерске студије и прототипски системи
• FreeValve / Qamfree — систем потпуно без брегасте осовине, првобитно развијен у компанији Koenigsegg и настављен кроз партнерство FreeValve и Qoros

Тамо где системи попут Qamfree-а у потпуности уклањају брегасту осовину, Camcon је кренуо супротним приступом: давањем сопствене посебне брегасте осовине сваком вентилу. Тиме се чува механичка поузданост и прецизност погона вентила брегастом осовином, уз истовремено обезбеђивање програмабилности потпуно електронског система.

Повећање ефикасности и пут до серијске производње

Резултати перформанси и ефикасности IVA прототипова су обећавајући. Према речима програмера компаније Camcon Automotive:

• Емисије CO₂ могле би бити смањене за 15–20% у поређењу са конвенционалним мотором
• Тестирање прототипа на турбопуњачком четворокарактном мотору запремине 2,0 литра показало је побољшање потрошње горива од 7,5%
• Потрошња горива бензинског IVA мотора би у широком смислу бити упоредива са дизелским мотором
• Серијски IVA системи би били јефтинији од хибридног погонског склопа

Camcon Automotive нуди два пута до тржишта: директно снабдевање произвођача IVA комплетима актуатора и хардвером за прилагођавање мотора, или партнерство са постојећим добављачима ауто-компоненти. Компанија предвиђа да би возила опремљена IVA системом у серијској производњи могла стићи у року од пет година од комерцијализације.

Ово је превод. Оригинал можете прочитати овде: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html