Alternativă de motor non-timing de la Freevalve

Astăzi, principiul clasic de funcționare a mecanismului de distribuție a gazului unui motor cu ardere internă este dificil de imaginat fără principalele unități de distribuție: arbori cu came, curele de transmisie și lanțuri de distribuție, roți dințate, precum și came și împingătoare.

Fără îndoială, mulți producători de ICE și acest mecanism aparent simplu au suferit o modernizare complexă. Luați, de exemplu, sistemul variabil de sincronizare a supapelor (VTEC) și alte clopote și fluiere din sincronizare, permițându-vă să opriți activitatea pistonilor individuali pentru a economisi combustibil.

Și se părea cum puteți scăpa de această muncă coordonată armonios a elementelor mecanice ale mecanismului de distribuție a gazului. Dacă îl abordați radical, puteți schimba pur și simplu motorul cu ardere internă cu un motor electric. Dar tot este vorba despre cum să scapi de schema clasică de sincronizare a motorului cu ardere internă?

Se pare că a existat o astfel de soluție din 2005, dar este utilizată doar pe mașina sport Koenigsegg CCXR la scară mică. Viteza maximă a mașinii sport este de 388,87 km / h, iar timpul de accelerație de 300 km / h este de numai 11,92 s. Această mașină sport este numită în onoarea chiar creatorului Christian von Koenigsegg. Dar sistemul care a înlocuit cureaua de distribuție tradițională a fost numit Freevalve, care înseamnă „supapă liberă”.

mașină sport Koenigsegg CCXR

Creatorul acestei tehnologii nu călătorește într-o mașină sport, ci într-un modest Saab 9-5, care la prima vedere nu diferă de omologii săi. Dar dacă nici cel mai experimentat automobilist nu deschide capacul compartimentului motorului, el va vedea o imagine neobișnuită cu ochiul liber. Nu, transmisii, curea de distribuție, arborele cu came „pat”. Și ce conduce valva?

Christian von Koenigsegg

Deci așa-numitul actuator al sistemului Freevalve asigură mișcarea clanurilor, principiul cărora se bazează pe utilizarea complexă a energiei de natură electrică, hidraulică și pneumatică. Un curent electric este aplicat la intrarea unității Freevalve, care acționează mecanismul pneumatic al unui singur actuator pentru a deschide supapa și hidraulic pentru a închide. Cu alte cuvinte, actuatoarele electrice furnizează aer și ulei, asigurând astfel mișcarea supapei.

Bloc și actuatoare Freevalve

Fiecare servomotor este complet independent de celelalte și este controlat de o telecomandă. Creatorul nu dezvăluie detaliile sistemului inovator, dar urmând logica, această unitate de control ar trebui să funcționeze împreună cu sistemul de alimentare cu combustibil pentru a asigura sincronizarea deschiderii supapei și a momentului injecției de combustibil.

Actuator de sistem Freevalve

Programul demonstrativ al sistemului de control al supapei Freevalve arată avantajele clare.

Program de valvă FreeValve

Linia roșie arată caracteristica supapelor de admisie, linia albastră arată supapele de evacuare. Spre deosebire de schema clasică de sincronizare, unde atât supapele de admisie, cât și cele de evacuare se deschid lin cu arborele cu came de-a lungul unei căi eliptice, în sistemul Freevalve se deschid aproape instantaneu sub acțiunea unui impuls electric.

În consecință, mișcarea supapelor cu sistemul Freevalve este sub forma unui trapez cu unghiuri aproape drepte, iar graficul sistemului de sincronizare tradițional are forma unei parabole. Astfel, timpul de intrare a gazelor în orificiile de evacuare și evacuare a fost redus semnificativ, îmbunătățind în același timp puterea și performanțele de mediu la același volum al motorului. Pe bancul de testare, motorul Freevalve a arătat o creștere cu 30% a puterii și o reducere cu 50% a emisiilor.

supapă cu sistem de acționare FreeValve

Cu ajutorul lui Freevalve, mecanismul pentru schimbarea sincronizării supapelor este mult mai ușor. În sisteme atât de cunoscute precum VTEC, acest lucru este realizat printr-un design complex de arbori cu came care se pot amesteca în jurul axei angrenajelor de acționare. Din 2003, producătorul japonez Honda a introdus tehnologia Variable Cylinder Management (VCM), care vă permite să opriți buteliile și să acționați doar părți ale grupului de pistoane pentru a economisi combustibil în modul de control al vitezei de croazieră fără sarcini. Structural, acest lucru se face printr-o amplasare complexă de came care s-ar putea deplasa de-a lungul arborelui cu came oferind un mod de lucru și de așteptare al pistonului.

În cazul Freevalve, furnizarea unei astfel de funcționalități nu necesită implementare și modernizare mecanică suplimentară. Toate acestea se realizează prin firmware-ul unității de comandă a actuatorului.

Este posibilă creșterea suplimentară a puterii și reducerea emisiilor de substanțe nocive în atmosferă prin instalarea unor supape suplimentare pe evacuare. O parte din gazele de eșapament pot fi trimise către turbocompresor și o parte către catalizator.

Potrivit inventatorului, sistemul Freevalve poate fi instalat pe orice motor cu ardere internă. Dar acest lucru este doar în teorie. În practică, aceste opțiuni de adaptare nu sunt încă pe deplin clare. În primul rând, atunci când instalați pe o mașină veche, va fi necesar să furnizați o carcasă unică pentru fiecare în loc de un capac de supapă, unde vor fi montate dispozitivele de acționare. În al doilea rând, nu este pe deplin clar modul în care va fi stabilită relația cu sistemul de alimentare cu combustibil, care este controlat de creierele standard ale mașinii.

De asemenea, atunci când scoateți aceiași arbori cu came, angrenaje de antrenare, va fi necesar să scăpați de tot felul de senzori, în absența cărora creierul mașinii va avea o convulsie. Desigur, pentru mașinile noi, avantajele sunt, fără îndoială, pe față, dar în ceea ce privește adaptarea mașinilor existente, întrebarea este încă deschisă.

Deci, să rezumăm și să descriem avantajele sistemului Freevalve cu actuatoare electronice:

  • Reduce greutatea motorului prin eliminarea angrenajelor, curelelor de transmisie (lanțurilor) și arborilor cu came de distribuție.
  • Compacitatea motorului și creșterea în compartimentul motorului.
  • Creșterea puterii motorului cu aproximativ 30%.
  • Reduce emisiile de gaze toxice în atmosferă.

Copyright © | 2021