Δημοσιεύτηκε 17 Μάη 2009 | Κατηγορία: Αυτοκίνητα
Κατά την τελευταία δεκαετία, η ανάπτυξη της τεχνολογία common rail για κινητήρες ντίζελ σηματοδότησε μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα των αυτοκινήτων και εμπορικών οχημάτων. Για να είναι ανταγωνιστική στον τομέα των βενζινοκινητήρων, η Fiat Group αποφάσισε να υιοθετήσει μια παρόμοια προσέγγιση, που βασίζεται στον προσδιορισμό των καινοτόμων τεχνολογιών. Ο στόχος είναι να παρέχει στους πελάτες, με σημαντικά οφέλη όσον αφορά την αποδοτικότητα των καυσίμων και διασκεδαστικό στην οδήγηση, διατηρώντας τα χαρακτηριστικά του κινητήρα εγγενή άνεση, που προκύπτουν από μια ομαλή διαδικασία καύσης και σε ελαφρές κατασκευές και συστατικά.
Η βασική παράμετρος για τον έλεγχο της καύσης ενός κινητήρα ντίζελ, και συνεπώς την απόδοση, τις εκπομπές και την κατανάλωση καυσίμου, αντιπροσωπεύεται από την ποσότητα και τα χαρακτηριστικά των καυσίμων ένεση στους κυλίνδρους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το σύστημα ψεκασμού common rail, ο ηλεκτρονικός έλεγχος έχει ένα πραγματικό νέο πρότυπο στον τομέα των τεχνολογιών των άμεσου ψεκασμού κινητήρες diesel Η βασική παράμετρος για τον έλεγχο της καύσης ενός κινητήρα βενζίνης, και κατά συνέπεια την απόδοσή του, τις εκπομπές και την κατανάλωση καυσίμου, αντιπροσωπεύεται από την ποσότητα και τα χαρακτηριστικά του αέρα τροφοδότησης στους κυλίνδρους. Στους συμβατικούς κινητήρες, η μάζα του αέρα παγιδευτεί στους κυλίνδρους ελέγχεται διατηρώντας το άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής και συνεχή προσαρμογή προς τα ανάντη πίεση μέσω μιας βαλβίδας γκαζιού. Ένα από τα μειονεκτήματα αυτού του απλού συμβατικού μηχανικού ελέγχου είναι τα απόβλητα της τάξης του 10% της χρήσιμης ενέργειας, λόγω της διαρροής ενέργειας στην άντληση της επιβάρυνσης του αέρα από την πίεση της προσφοράς χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση στην εξάτμιση.
Η καινοτομία στον έλεγχο της μάζας του αέρα, και στη συνέχεια στις τεχνολογίες των κινητήρων βενζίνης, βασίζεται στον έλεγχο του φορτίου στην είσοδο απευθείας στους κυλίνδρους, μέσω της προηγμένης ηλεκτρονικής ενεργοποίηση και τον έλεγχο των βαλβίδων εισαγωγής, με η διατήρηση σταθερής πίεσης πριν από την πρόσληψη.
Η έρευνα που οδήγησε σε αυτή την τεχνολογία που ξεκίνησε στη δεκαετία του ογδόντα, όταν οι τεχνολογίες ελέγχου του κινητήρα ηλεκτρονικά φτάσει στο στάδιο της ωριμότητας.
Στην αρχή, οι ερευνητικές προσπάθειες επικεντρώθηκαν στην παγκόσμια έννοια ηλεκτρομαγνητική ενεργοποίηση, όταν το άνοιγμα και το κλείσιμο της βαλβίδας επιτυγχάνεται με εναλλακτικά ενεργοποίηση των άνω και κάτω μαγνήτες με την οπλισμός συνδέεται με τη βαλβίδα. Αυτή η αρχή της ενεργοποίησης είχε την εγγενή έφεση τη μέγιστη δυνατή ευελιξία και δυναμική απάντηση στην βαλβίδα ελέγχου. Ωστόσο, μετά από μια δεκαετία σημαντικές προσπάθειες ανάπτυξης, ήταν δυνατόν να ξεπεραστούν τα μεγάλα μειονεκτήματα αυτού του τύπου τεχνολογίας και ότι δεν του εγγενώς ασφαλούς και υψηλής απορρόφησης της ενέργειας.
Σε εκείνο το σημείο οι περισσότερες επιχειρήσεις της αυτοκινητοβιομηχανίας υποχώρησαν για την ανάπτυξη απλούστερων και πιο ισχυρή ηλεκτρομηχανολογικών εννοιών, με βάση την μεταβολή ανύψωση βαλβίδων, μέσω ειδικών μηχανισμών, συνήθως σε συνδυασμό με σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων, ώστε να επιτρέπουν τον έλεγχο των δύο ανελκυστήρα βαλβίδων και φάση. Ο κύριος περιορισμός των συστημάτων αυτών οφείλεται στο χαμηλό βαθμό ευελιξίας των ρυθμίσεων από το άνοιγμα της βαλβίδας και σε χαμηλότερη δυναμική απάντηση, για το οποίο, για παράδειγμα, όλες οι φιάλες του κινητήρα (ή μια τράπεζα κυλίνδρων στην περίπτωση των κινητήρων "V") ενεργοποιούνται ταυτόχρονα, αποκλείοντας έτσι κάθε κύλινδρο επιλεκτικές δράσεις. Κατά την τελευταία δεκαετία έχουν τεθεί σε συστήματα παραγωγής ελέγχουν πολλές από τις βαλβίδες αυτού του τύπου.
Στα μέσα της δεκαετίας, οι ερευνητικές προσπάθειες της Fiat ομάδας κατευθύνεται προς το ηλεκτρο-υδραυλικό χειρισμό, αξιοποιώντας την τεχνογνωσία που αποκτήθηκε κατά τη διάρκεια της κοινής ανάπτυξης Rail. Ο στόχος ήταν να επιτευχθεί η επιθυμητή ευελιξία από το άνοιγμα της βαλβίδας και του ελέγχου του όγκου του αέρα, από τον κύλινδρο κύλινδρο και το εγκεφαλικό επεισόδιο από εγκεφαλικό επεισόδιο.
Η τεχνολογία ηλεκτρο-υδραυλικής μεταβλητής ενεργοποίησης της βαλβίδας από την Fiat επιλέχθηκε για την σχετική απλότητα της, χαμηλές απαιτήσεις ισχύος, εγγενώς "ασφαλούς" και το χαμηλό δυνητικό κόστος της.
Η αρχή λειτουργίας του συστήματος, που εφαρμόζεται στις βαλβίδες εισαγωγής, είναι η εξής: ένα πιστόνι, οδηγείται από ένα μηχανικό έκκεντρο, συνδέεται με τη βαλβίδα εισαγωγής με τη βοήθεια ενός υδραυλικού θάλαμο, που ελέγχεται από μια βαλβίδα, η ON / OFF τύπου, κανονικά ανοικτή .
Όταν η βαλβίδα είναι κλειστή, το λάδι στο υδραυλικό θάλαμο συμπεριφέρεται σαν ένα συμπαγές σώμα και μεταδίδει την πρόσληψη του νόμου ανελκυστήρα βαλβίδων που επιβάλλονται από το μηχανικό έκκεντρο εισαγωγής. Όταν η βαλβίδα είναι ανοικτή, το υδραυλικό θάλαμο και οι βαλβίδες εισαγωγής είναι ασύνδετες, και δεν ακολουθούν την εκκεντροφόρων εισαγωγής, κλείνοντας κάτω από τη δύναμη του ελατηρίου. Το τελικό τμήμα της διαδρομής του κλεισίματος της βαλβίδας ελέγχεται από ένα ειδικό υδραυλικό φρένο, μπορεί να εγγυηθεί μια φάση μαλακό και τακτική προσγείωση, σε οποιεσδήποτε συνθήκες λειτουργίας.
Με τον έλεγχο τις στιγμές της με το άνοιγμα και το κλείσιμο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, είναι δυνατόν να επιτευχθεί εύκολα διαφορετικές τάσεις βέλτιστη άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής.
Για μέγιστη ισχύς, οι σωληνοειδείς βαλβίδες είναι πάντα κλειστές και το πλήρες άνοιγμα των βαλβίδων που επιτυγχάνεται μετά από πλήρως την τάση των μηχανικών cam, η οποία έχει βελτιστοποιηθεί ειδικά για την ισχύ στις υψηλές στροφές του κινητήρα (και πολύ καιρό το άνοιγμα).
Μια χαμηλή ταχύτητα και υπό πλήρες φορτίο, η βαλβίδα ανοίγει κοντά στο τέλος του προφίλ cam συνειδητοποιούν την αναμενόμενη κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής. Αυτό εξαλείφει ανεπιθύμητα αντεπιστροφής σε πολλαπλή και μεγιστοποιεί τη μάζα αέρα που έχουν παγιδευτεί στους κυλίνδρους.
Σύμφωνα με τους όρους του μερικό φορτίο του κινητήρα, η βαλβίδα ανοίγει εκ των προτέρων (πριν την ολοκλήρωση του προφίλ των μηχανικών cam) δημιουργώντας ένα μερικό άνοιγμα των βαλβίδων για τον έλεγχο της μάζας του αέρα που εισάγεται, ανάλογα με την απαιτούμενη ροπή. Εναλλακτικά, μπορείτε να είναι εν μέρει ανοιχτή με το κλείσιμο της βαλβίδας σωληνοειδούς όταν η μηχανική δράση κάμερα έχει ήδη ξεκινήσει. Στην περίπτωση αυτή, η ροή του εισερχόμενου αέρα στους κυλίνδρους έχει μεγαλύτερη ταχύτητα και δημιουργεί ένα ιδιαίτερα υψηλό επίπεδο των υφιστάμενων αναταράξεων στο εσωτερικό των κυλίνδρων.
Είναι δυνατόν να συνδυαστούν οι δύο τρόποι εφαρμογής για την ίδια περίπτωση αναρρόφησης, με τον τρόπο που ονομάζεται "Multilift", η οποία αυξάνει την αναταραχή και την ταχύτητα της καύσης σε πολύ χαμηλές στροφές και φορτία.
Εδώ είναι μια περίληψη με τα δυνητικά οφέλη της τεχνολογίας Multiair βενζινοκινητήρες:
Αυξήστε τη μέγιστη ισχύ του 10% μέσω της υιοθέτησης μιας μηχανικής ενέργειας προφίλ cam
Βελτιωμένη ροπή στις χαμηλές στροφές κατά 15% μέσω των στρατηγικών του πρόωρου κλεισίματος των βαλβίδων εισαγωγής, το οποίο μεγιστοποιεί τον αέρα μέσα στους κυλίνδρους
Εξάλειψη απώλειες άντλησης με τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών CO 2 10%, τόσο στους ατμοσφαιρικούς κινητήρες, και σε εκείνες του ίδιου κυβισμού υπερτροφοδοτούμενο
Multiair και υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες μικρότερης χωρητικότητας (η έννοια του "downsizing") μπορεί να επιτύχει μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα όσον αφορά την κατανάλωση καυσίμου από 25% σε σύγκριση με ατμοσφαιρικούς κινητήρες, διατηρώντας το ίδιο επίπεδο απόδοσης
Η βελτιστοποίηση των στρατηγικών για τον έλεγχο των βαλβίδων κατά τη διαδικασία της «προθέρμανσης» του κινητήρα και την εσωτερική ανακυκλοφορία των καυσαερίων, που λαμβάνονται από την αναψηλάφηση των βαλβίδων εισαγωγής κατά τη διάρκεια της εξάτμισης φάση, δημιουργεί μια μείωση των εκπομπών κατά 40% HC / CO και το 60% των NOx
Η σταθερή πίεση του αέρα πριν από τον κύλινδρο, ατμοσφαιρική για ατμοσφαιρικούς κινητήρες και το υψηλότερο για υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες, σε συνδυασμό με τον έλεγχο των εξαιρετικά γρήγορη μάζας αέρα, από τον κύλινδρο κύλινδρο και το εγκεφαλικό επεισόδιο από εγκεφαλικό επεισόδιο, παράγει μια καλύτερη δυναμική απόκριση του κινητήρα
Η πρώτη θα καλύπτει την εφαρμογή της τεχνολογίας Multiair κινητήρες Fire 1400 εκατοστά 3 16-βάλβιδος ατμοσφαιρικοί και υπερτροφοδοτούμενοι.
Η δεύτερη εφαρμογή που αντιπροσωπεύεται από ένα νέο βενζινοκινητήρα 900 εκατοστά 3 κυλίνδρους (SGE - Μικρές βενζινοκινητήρα), στο οποίο ο σχεδιασμός της κυλινδροκεφαλής έχει βελτιστοποιηθεί ειδικά για την ενσωμάτωση ενεργοποιητή Multiair. Επίσης, στην περίπτωση αυτή θα είναι διαθέσιμη στους ατμοσφαιρικούς και υπερτροφοδοτούμενες.
Θα υπάρξει επίσης μια ειδική παραλλαγή υπερτροφοδοτούμενος διπλού καυσίμου (βενζίνη - CNG).
Οι δύο-κύλινδρος υπερτροφοδοτούμενος κινητήρας βενζίνης, χάρη στη δραστική μείωση της μετατόπισης, τα επίπεδα εκπομπών του CO 2 παρόμοιο με ντίζελ, με περαιτέρω μείωση σε φυσική μορφή αερίου, το οποίο έχει εκπομπές CO 2 είναι κατώτερος των 80 g / km σε πολλές εφαρμογές .
»Άρθρο στην Κατηγορία Αυτοκίνητα