Viime vuosina elektroniikka on saavuttanut komponentteja, jotka viime aikoihin asti luulimme olevan kokonaan mekaniikka. Yrityksen järjestelmä Vapaaventtiili – joka kuuluu samannimisen hyperautomerkin perustajan Christian von Koenigseggin bisnesuniversumiin – on yksi parhaista esimerkeistä.
Mikä on uutta?
Freevalven teknologia onnistuu vapauttamaan polttomoottorit mekaanisesta venttiilinohjausjärjestelmästä (nähdään myöhemmin, millä eduilla). Kuten tiedämme, venttiilien avautuminen riippuu moottorin mekaanisesta liikkeestä. Moottorin kampiakseliin kytketyt hihnat tai ketjut jakavat energiaa siitä riippuvaisten järjestelmien (venttiilit, ilmastointi, laturi jne.) kautta.
Jakelujärjestelmien ongelma on, että ne ovat yksi niistä elementeistä, jotka eniten ryöstävät moottorin suorituskyvyn luodun inertian vuoksi. Ja mitä tulee nokka-akselien ja venttiilien ohjaukseen, koska se on mekaaninen järjestelmä, sallitut toimintavaihtelut ovat hyvin rajalliset (esimerkki: Hondan VTEC-järjestelmä).
Perinteisten hihnojen (tai ketjujen) sijasta, jotka välittävät liikkeensä nokka-akseleille, löydämme pneumaattiset toimilaitteet
Tästä huolimatta tulimme siihen tulokseen, että Christian von Koenigseggin yrityksen luoman järjestelmän edut ovat juuri nykyisten moottoreiden järjestelmien haittoja: (1) vapauttaa moottorin tästä hitaudesta ja (kaksi) mahdollistaa venttiilin avautumisaikojen vapaan hallinnan (imu tai poisto).
Mitkä ovat edut?
Tämän järjestelmän edut ovat lukuisia. Ensimmäinen, jonka olemme jo maininneet: se vähentää moottorin mekaanista inertiaa. Mutta tärkeintä on vapaus, jonka elektroniikka antaa ohjata venttiilien avautumisaikaa moottorin kierrosluvusta ja tietyn hetken erityistarpeista riippuen.Suurilla nopeuksilla Freevalve-järjestelmä voi lisätä venttiilin avautumisamplitudia edistääkseen homogeenisempaa kaasujen sisääntuloa (ja ulostuloa). Alhaisilla nopeuksilla järjestelmä voi sanella venttiilien vähemmän näkyvää avautumista kulutuksen vähentämiseksi. Lopulta Freevalven järjestelmä voi jopa sammuttaa sylinterit tilanteissa, joissa moottori ei käy kuormitettuna (tasainen tie).
Käytännön tuloksena on enemmän tehoa, enemmän vääntöä, suurempi hyötysuhde ja pienempi kulutus. Moottorin hyötysuhteen kasvu voi olla 30 %, kun taas päästöjä voidaan vähentää jopa 50 %. Merkittävää, eikö?
Kuinka se toimii?
Perinteisten hihnojen (tai ketjujen) sijaan, jotka välittävät liikkeensä nokka-akseleille, Löysimme pneumaattiset toimilaitteet (katso video) ECU:n ohjaama seuraavien parametrien mukaan: moottorin nopeus, männän asento, kaasun asento, vaihteenvaihto ja nopeus.
Imulämpötila ja bensiinin laatu ovat muita tekijöitä, jotka voidaan ottaa huomioon avattaessa imuventtiilejä maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi.
"Miksi tätä järjestelmää ei ole vielä kaupallistettu, koska sillä on niin monia etuja?" kysyt (ja erittäin hyvin).
Totuus on, että tämä tekniikka on ollut kauempana massatuotannosta. Kiinalaisen autonvalmistajan Qorosin kiinalaiset haluavat yhteistyössä Freevalven kanssa tuoda markkinoille tällä teknologialla varustetun mallin jo vuonna 2018. Se voi olla kallis tekniikka, mutta tiedämme, että massatuotannon myötä arvot putoavat huomattavasti.
Jos tämä tekniikka vahvistaa teoreettiset etunsa käytännössä, se voi olla yksi suurimmista polttomoottoreiden kehityksestä – se ei ole ainoa, katso mitä Mazda tekee...