בשנים האחרונות האלקטרוניקה הגיעה לרכיבים שעד לאחרונה חשבנו ששמורים לחלוטין למכונאות. המערכת של החברה שסתום חופשי - השייך ליקום העסקי של כריסטיאן פון קוניגסג, מייסד מותג היפר-מכוניות באותו שם - היא אחת הדוגמאות הטובות ביותר.
מה החדש?
הטכנולוגיה של Freevalve מצליחה לשחרר את מנועי הבעירה ממערכת בקרת השסתומים המכנית (נראה באילו יתרונות בהמשך). כידוע, פתיחת השסתומים תלויה בתנועה המכנית של המנוע. חגורות או שרשראות, המחוברות לגל ארכובה של המנוע, מחלקות אנרגיה דרך המערכות התלויות בו (שסתומים, מיזוג אוויר, אלטרנטור וכו').
הבעיה עם מערכות הפצה היא שהן אחד המרכיבים שהכי גוזלים מהמנוע את הביצועים, בגלל האינרציה שנוצרה. ולגבי בקרת גלי זיזים ושסתומים, מכיוון שמדובר במערכת מכנית, וריאציות ההפעלה המותרות מוגבלות מאוד (לדוגמה: מערכת VTEC של הונדה).
במקום החגורות (או השרשראות) המסורתיות המעבירות את תנועתן לגלי הזיזים, אנו מוצאים מפעילים פניאומטיים
עם זאת, הגענו למסקנה שהיתרונות של המערכת שנוצרה על ידי החברה של כריסטיאן פון קוניגסג הם בדיוק החסרונות של המערכות הקיימות במנועים הנוכחיים: (1) משחרר את המנוע מאותה אינרציה ו (שתיים) מאפשר ניהול חופשי של זמני פתיחת השסתומים (כניסה או פליטה).
מהם היתרונות?
היתרונות של מערכת זו הם רבים. הראשון שכבר הזכרנו: זה מפחית את האינרציה המכנית של המנוע. אבל הדבר החשוב ביותר הוא החופש שהוא נותן לאלקטרוניקה לשלוט בזמן הפתיחה של השסתומים, בהתאם למהירות המנוע ולצרכים הספציפיים של רגע נתון.במהירויות גבוהות, מערכת Freevalve יכולה להגדיל את משרעת פתיחת השסתומים כדי לקדם כניסה (ויציאה) הומוגנית יותר של גזים. במהירויות נמוכות, המערכת יכולה להכתיב פתיחה פחות בולטת של השסתומים כדי לקדם הפחתה בצריכה. בסופו של דבר, המערכת של Freevalve יכולה אפילו לנטרל את הצילינדרים במצבים בהם המנוע אינו פועל בעומס (כביש שטוח).
התוצאה המעשית היא יותר כוח, יותר מומנט, יעילות גדולה יותר וצריכה נמוכה יותר. הרווח מבחינת יעילות המנוע יכול להגיע ל-30%, בעוד שפליטת פליטות יכולה להיות מופחתת עד 50%. מדהים, לא?
איך זה עובד?
במקום החגורות (או השרשראות) המסורתיות המעבירות את תנועתן לגלי הזיזים, מצאנו מפעילים פניאומטיים (ראה סרטון) נשלט על ידי ה-ECU, לפי הפרמטרים הבאים: מהירות מנוע, מצב בוכנה, מצב מצערת, העברת הילוך ומהירות.
טמפרטורת היניקה ואיכות הבנזין הם גורמים נוספים שניתן לקחת בחשבון בעת פתיחת שסתומי היניקה ליעילות מירבית.
"עם כל כך הרבה יתרונות, מדוע המערכת הזו עדיין לא ממוסחרת?" אתה שואל (וטוב מאוד).
האמת היא שהטכנולוגיה הזו הייתה רחוקה יותר מייצור המוני. הסינים מ-Qoros, יצרנית רכב סינית, בשיתוף עם Freevalve, רוצים להשיק דגם עם הטכנולוגיה הזו כבר בשנת 2018. אולי זו טכנולוגיה יקרה, אבל אנחנו יודעים שעם ייצור המוני הערכים ירדו משמעותית.
אם הטכנולוגיה הזו תאשר את היתרונות התיאורטיים שלה בפועל, היא עשויה להיות אחת ההתפתחויות הגדולות ביותר במנועי בעירה - היא לא היחידה, תראה מה מאזדה עושה...