Τα τελευταία χρόνια, τα ηλεκτρονικά έχουν φτάσει σε εξαρτήματα που, μέχρι πρόσφατα, πιστεύαμε ότι ήταν αποκλειστικά αποκλειστικά για τους μηχανικούς. Το σύστημα της εταιρείας Ελεύθερη βαλβίδα — που ανήκει στο επιχειρηματικό σύμπαν του Christian von Koenigsegg, ιδρυτή της μάρκας hypercar με το ίδιο όνομα — είναι ένα από τα καλύτερα παραδείγματα.
Ποιο είναι το νέο;
Η τεχνολογία της Freevalve καταφέρνει να απελευθερώσει τους κινητήρες εσωτερικής καύσης από το μηχανικό σύστημα ελέγχου βαλβίδων (θα δούμε με ποια οφέλη αργότερα). Όπως γνωρίζουμε, το άνοιγμα των βαλβίδων εξαρτάται από τη μηχανική κίνηση του κινητήρα. Ιμάντες ή αλυσίδες, συνδεδεμένες με τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα, διανέμουν ενέργεια μέσω των συστημάτων που εξαρτώνται από αυτόν (βαλβίδες, κλιματισμός, εναλλάκτης κ.λπ.).
Το πρόβλημα με τα συστήματα διανομής είναι ότι είναι ένα από τα στοιχεία που κλέβουν περισσότερο την απόδοση του κινητήρα, λόγω της αδράνειας που δημιουργείται. Και όσον αφορά τον έλεγχο εκκεντροφόρων και βαλβίδων, καθώς πρόκειται για μηχανικό σύστημα, οι επιτρεπόμενες παραλλαγές λειτουργίας είναι πολύ περιορισμένες (παράδειγμα: σύστημα VTEC της Honda).
Αντί για τους παραδοσιακούς ιμάντες (ή αλυσίδες) που μεταδίδουν την κίνησή τους στους εκκεντροφόρους, βρίσκουμε πνευματικούς ενεργοποιητές
Τούτου λεχθέντος, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι τα πλεονεκτήματα του συστήματος που δημιουργήθηκε από την εταιρεία του Christian von Koenigsegg είναι ακριβώς τα μειονεκτήματα των συστημάτων που υπάρχουν στους σημερινούς κινητήρες: (1) ελευθερώνει τον κινητήρα από αυτή την αδράνεια και (δύο) επιτρέπει τη δωρεάν διαχείριση των χρόνων ανοίγματος βαλβίδων (εισαγωγή ή εξαγωγή).
Ποια είναι τα πλεονεκτήματα;
Τα πλεονεκτήματα αυτού του συστήματος είναι πολλά. Το πρώτο που έχουμε ήδη αναφέρει: μειώνει τη μηχανική αδράνεια του κινητήρα. Το πιο σημαντικό όμως είναι η ελευθερία που δίνει στα ηλεκτρονικά να ελέγχουν τον χρόνο ανοίγματος των βαλβίδων, ανάλογα με τις στροφές του κινητήρα και τις συγκεκριμένες ανάγκες μιας δεδομένης στιγμής.Σε υψηλές ταχύτητες, το σύστημα Freevalve μπορεί να αυξήσει το πλάτος ανοίγματος της βαλβίδας για να προωθήσει μια πιο ομοιογενή είσοδο (και έξοδο) αερίων. Σε χαμηλές ταχύτητες, το σύστημα μπορεί να υπαγορεύσει ένα λιγότερο έντονο άνοιγμα των βαλβίδων για να προωθήσει τη μείωση της κατανάλωσης. Τελικά, το σύστημα της Freevalve μπορεί ακόμη και να απενεργοποιήσει τους κυλίνδρους σε περιπτώσεις όπου ο κινητήρας δεν λειτουργεί υπό φορτίο (επίπεδος δρόμος).
Το πρακτικό αποτέλεσμα είναι περισσότερη ισχύς, περισσότερη ροπή, μεγαλύτερη απόδοση και χαμηλότερη κατανάλωση. Το κέρδος όσον αφορά την απόδοση του κινητήρα μπορεί να φτάσει το 30%, ενώ οι εκπομπές ρύπων μπορούν να μειωθούν έως και 50%. Αξιοσημείωτο, έτσι δεν είναι;
Πως δουλεύει?
Στη θέση των παραδοσιακών ζωνών (ή αλυσίδων) που μεταδίδουν την κίνησή τους στους εκκεντροφόρους, βρήκαμε πνευματικούς ενεργοποιητές (δείτε βίντεο) ελέγχεται από την ECU, σύμφωνα με τις ακόλουθες παραμέτρους: ταχύτητα κινητήρα, θέση εμβόλου, θέση γκαζιού, αλλαγή ταχύτητας και ταχύτητα.
Η θερμοκρασία εισαγωγής και η ποιότητα της βενζίνης είναι άλλοι παράγοντες που μπορούν να ληφθούν υπόψη κατά το άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής για μέγιστη απόδοση.
"Με τόσα πολλά πλεονεκτήματα, γιατί αυτό το σύστημα δεν έχει ακόμη εμπορευματοποιηθεί;" ρωτάς (και πολύ καλά).
Η αλήθεια είναι ότι αυτή η τεχνολογία ήταν πιο μακριά από τη μαζική παραγωγή. Ο Κινέζος από την Qoros, μια κινεζική αυτοκινητοβιομηχανία, σε συνεργασία με τη Freevalve, θέλει να λανσάρει ένα μοντέλο με αυτήν την τεχνολογία ήδη από το 2018. Μπορεί να είναι ακριβή τεχνολογία, αλλά ξέρουμε ότι με τη μαζική παραγωγή οι τιμές θα μειωθούν σημαντικά.
Εάν αυτή η τεχνολογία επιβεβαιώσει τα θεωρητικά της πλεονεκτήματα στην πράξη, θα μπορούσε να είναι μια από τις μεγαλύτερες εξελίξεις στους κινητήρες εσωτερικής καύσης — δεν είναι η μόνη, δείτε τι κάνει η Mazda...