در سالهای اخیر، الکترونیک به قطعاتی رسیده است که تا همین اواخر، ما فکر میکردیم که کاملاً مختص مکانیک هستند. سیستم شرکت دریچه آزاد - که متعلق به دنیای تجارت کریستین فون کونیگزگ، بنیانگذار برند هایپرکار با همین نام است - یکی از بهترین نمونه ها است.
چی جدیده؟
فناوری Freevalve موفق می شود موتورهای احتراقی را از سیستم کنترل مکانیکی سوپاپ آزاد کند (در ادامه خواهیم دید که چه مزایایی دارد). همانطور که می دانیم باز شدن سوپاپ ها به حرکت مکانیکی موتور بستگی دارد. تسمه یا زنجیر متصل به میل لنگ موتور، انرژی را از طریق سیستم های وابسته به آن (سوپاپ ها، تهویه مطبوع، دینام و غیره) توزیع می کند.
مشکل سیستم های توزیع این است که آنها یکی از عناصری هستند که به دلیل اینرسی ایجاد شده، بیشتر عملکرد موتور را از بین می برند. و با توجه به کنترل میل بادامک ها و سوپاپ ها، چون یک سیستم مکانیکی است، تغییرات عملیاتی مجاز بسیار محدود است (مثال: سیستم VTEC هوندا).
به جای تسمه (یا زنجیر) سنتی که حرکت خود را به میل بادامک منتقل می کند، ما محرک های پنوماتیکی را پیدا می کنیم.
با این حال، ما به این نتیجه رسیدیم که مزایای سیستم ایجاد شده توسط شرکت کریستین فون کونیگزگ دقیقاً معایب سیستم های موجود در موتورهای فعلی است: (1) موتور را از آن اینرسی آزاد می کند و (دو) امکان مدیریت رایگان زمان باز شدن سوپاپ (مخلخل یا اگزوز) را فراهم می کند.
مزایای آن چیست؟
مزایای این سیستم بسیار زیاد است. اولین موردی که قبلاً ذکر کردیم: اینرسی مکانیکی موتور را کاهش می دهد. اما مهمترین چیز آزادی است که به الکترونیک می دهد تا زمان باز شدن سوپاپ ها را بسته به سرعت موتور و نیازهای خاص یک لحظه خاص کنترل کند.در سرعت های بالا، سیستم Freevalve می تواند دامنه باز شدن سوپاپ را افزایش دهد تا ورودی (و خروجی) گازها همگن تر شود. در سرعتهای پایین، سیستم میتواند بازکردن کمتری از سوپاپها را برای کاهش مصرف دیکته کند. در نهایت، سیستم Freevalve حتی می تواند سیلندرها را در شرایطی که موتور تحت بار کار نمی کند (جاده صاف) غیرفعال کند.
نتیجه عملی قدرت بیشتر، گشتاور بیشتر، راندمان بیشتر و مصرف کمتر است. افزایش راندمان موتور می تواند به 30٪ برسد در حالی که انتشار گازهای گلخانه ای را می توان تا 50٪ کاهش داد. قابل توجه است، اینطور نیست؟
چگونه کار می کند؟
به جای تسمه (یا زنجیر) سنتی که حرکت خود را به میل بادامک منتقل می کند، ما محرک های پنوماتیک را پیدا کردیم (ویدیو را ببینید) کنترل شده توسط ECU، با توجه به پارامترهای زیر: سرعت موتور، موقعیت پیستون، موقعیت دریچه گاز، تعویض دنده و سرعت.
دمای ورودی و کیفیت بنزین از دیگر عواملی هستند که میتوان هنگام بازکردن دریچههای مکش برای حداکثر بازدهی در نظر گرفت.
با وجود این همه مزیت، چرا این سیستم هنوز تجاری نشده است؟ شما بپرسید (و خیلی خوب).
حقیقت این است که این فناوری از تولید انبوه دورتر بوده است. چینیهای Qoros، خودروساز چینی، با همکاری Freevalve میخواهند مدلی با این فناوری را در اوایل سال 2018 عرضه کنند. ممکن است این فناوری گرانقیمتی باشد، اما میدانیم که با تولید انبوه ارزشها به میزان قابل توجهی کاهش مییابد.
اگر این فناوری مزیت های نظری خود را در عمل تایید کند، می تواند یکی از بزرگترین تحولات در موتورهای احتراقی باشد - این تنها مورد نیست، ببینید مزدا چه می کند...