Uendeshaji wa Vali kwa Akili (IVA): Mustakabali wa Udhibiti wa Injini ya Mwako wa Ndani

Muda wa vali unaobadilika unatambuliwa sana kama mojawapo ya njia bora zaidi za kuboresha ufanisi wa injini ya mwako wa ndani (ICE). Injini za kisasa kawaida hurekebisha awamu za usambazaji wa gesi katika ulaji na/au kutolea, na baadhi huenda zaidi kwa kubadilisha urefu wa kuinua kwa vali. Hata hivyo, mifumo hii bado inafanya kazi ndani ya vikwazo vya kimekanikal — kuhamisha mifumo ya kamba kwa digrii chache au kubadilisha kati ya wasifu wa kamba. Uendeshaji wa Vali kwa Akili (IVA), uliotengenezwa na kampuni ya Uingereza ya Camcon Automotive, huondoa vikwazo hivyo kabisa, ikitoa uhuru kamili na unaoweza kupangwa wa udhibiti wa vali.

Jinsi Uendeshaji wa Vali kwa Akili Unavyofanya Kazi?

Tofauti na mifumo ya kawaida, IVA inagawia mfumo wa kamba maalum kwa kila vali binafsi. Badala ya kuzunguka kwa kuendelea, kila mfumo wa kamba unazunguka tu wakati vali inahitaji kufunguliwa au kufungwa — ukibadilisha mwelekeo kwa kila uendeshaji. Unganisho kati ya mfumo wa kamba na vali hutumia utaratibu wa udhibiti wa vali wa desmodromic, maana yake stroke zote mbili za kufungua na kufunga zinaendeshwa kimekanikal badala ya kutegemea chemchemi ya kurudi.

Muundo huu unawezesha kiwango cha usahihi na kubadilika ambacho hakuna mfumo wa kawaida unaolingana nazo. Kwa IVA, wahandisi na wapanga programu wanaweza:

• Kufungua vali kwa kasi zaidi sana kuliko katika ICE ya jadi
• Kushikilia vali karibu isiyo na mwendo katika nafasi yoyote ya katikati ya stroke
• Kufungua vali mara mbili ndani ya stroke moja ya pistoni
• Kubadilisha mpangilio wa kuwasha silinda kabisa kupitia programu
• Kufafanua wasifu wa kipekee wa kuinua vali na kufunga kwa kila silinda binafsi
• Kubadilisha vigezo vyovyote vya hivi kwa wakati halisi wakati injini inafanya kazi

Kubadilika kwa Thermodynamiki: Mzunguko Wowote Unaohitajika

Mojawapo ya uwezo wa kushangaza zaidi wa IVA ni uwezo wake wa kubadilisha kati ya mizunguko ya thermodynamiki wakati wa uendeshaji. ICE ya kawaida iliyowekwa na IVA inaweza kutekeleza mizunguko yoyote ya ifuatayo kwa kusasisha programu tu:

• Mzunguko wa Otto — mzunguko wa kawaida wa injini ya petroli
• Mzunguko wa Miller/Atkinson — kwa ufanisi wa joto ulioimarishwa wakati wa mzigo mdogo
• Kuwashwa kwa Msongamano wa Chaji Homogeneous (HCCI) — kwa mwako safi na wenye ufanisi zaidi
• Kuwashwa kwa Msongamano Kinachodhibitiwa na Cheche (SPCCI) — toleo la uzalishaji la Mazda la HCCI
• Mzunguko wa mapigo miwili — kwa msongamano wa nguvu wa juu zaidi
• Mzunguko wa mapigo 12 — hali ya ufanisi mkubwa kwa uendeshaji wa mzigo mdogo

Mzunguko wa mapigo 12 unastahili umakini maalum. Unajengwa juu ya dhana ya muda mrefu ya uzimaji wa silinda, lakini na tofauti muhimu: katika ICE ya kawaida, vifaa vya elektroniki huzima seti ya silinda zilizowekwa kwa vipindi virefu, na kusababisha usambazaji usio sawa wa joto. Kwa IVA, silinda zote zinabaki hai, lakini kila moja inawaka mara moja kila mapigo matatu ya kufanya kazi — au mara moja kila mizunguko 12. Hii inaweka silinda zote katika joto lao la kawaida la uendeshaji huku ikipunguza sana matumizi ya mafuta wakati wa mizigo nyepesi.

IVA dhidi ya Teknolojia Nyingine za Vali Zisizo na Kamba

Camcon Automotive si ya kwanza kutafuta udhibiti wa vali unaobadilika kabisa. Wachezaji wakubwa kadhaa wamechunguza dhana zinazofanana kwa miaka mingi:

• General Motors na Ford — programu za utafiti za mapema katika uendeshaji wa vali unaobadilika kabisa
• Ricardo na Lotus Engineering — masomo ya uhandisi na mifumo ya mfano
• FreeValve / Qamfree — mfumo kamili usio na mfumo wa kamba uliotengenezwa asili katika Koenigsegg na kuendelea kupitia ushirikiano wa FreeValve na Qoros

Ambapo mifumo kama Qamfree huondoa mfumo wa kamba kabisa, Camcon ilichagua njia ya kinyume: kumpa kila vali mfumo wake wa kamba maalum. Hii inadumisha uaminifu wa kimekanikal na usahihi wa uendeshaji unaodhibitiwa na kamba huku ikitoa uwezo wa kupanga programu wa mfumo kamili wa kielektroniki.

Mafanikio ya Ufanisi na Njia ya Uzalishaji

Matokeo ya utendaji na ufanisi kutoka kwa mifano ya IVA yanaahidi. Kulingana na wasanidi wa Camcon Automotive:

• Uzalishaji wa CO₂ unaweza kupunguzwa kwa asilimia 15–20 ikilinganishwa na injini ya kawaida
• Upimaji wa mfano kwenye injini ya silinda nne ya lita 2.0 iliyoboreshwa na turbo ulionyesha uboreshaji wa uchumi wa mafuta wa asilimia 7.5
• Matumizi ya mafuta ya injini ya petroli ya IVA yangekuwa sawa kwa kiasi kikubwa na injini ya dizeli
• Mifumo ya IVA ya uzalishaji wa mfululizo ingekuwa bei ya chini kuliko mfumo wa nguvu wa mseto

Camcon Automotive inatoa njia mbili za kuingia sokoni: kutoa kwa wazalishaji moja kwa moja vifaa vya IVA actuator na vifaa vya urekebishaji wa injini, au kushirikiana na wasambazaji wa vipande vya magari waliopo. Kampuni inatabiri kwamba magari ya uzalishaji yenye IVA yanaweza kufika ndani ya miaka mitano ya biashara.

Hii ni tafsiri. Unaweza kusoma asili hapa: https://www.drive.ru/technic/5be19fd7ec05c4bb5c00003d.html