mojeauto.pl > motogazeta > Technika > Univalve - oszczędny system sterowania zaworów

Univalve - oszczędny system sterowania zaworów

Mimo ogromnego postępu w kwestii ograniczenia spalania, silniki benzynowe nadal są uznawane za mniej ekonomiczne w porównaniu z jednostkami wysokoprężnymi. Jedną z głównych przyczyn są większe straty w układzie dolotowym powietrza. Ostatnio jednak pojawiła się pewna koncepcja, która może definitywnie zmienić układ sił pomiędzy silnikami typu Otto i Dieslami.

Univalve - oszczędny system sterowania zaworów

Już ponad 10 lat temu inżynierowie BMW doszli do wniosku, że kluczem do optymalizacji spalania przy jednoczesnym wzroście efektywności silnika benzynowego jest opracowanie wydajnego systemu sterującego procesem zamykania i otwierania się wentyli zaworów. Efektem ich prac w tej materii był system Valvetronic, który zajmuje się sterowaniem zmiennym skokiem zaworu ssącego w układzie dolotowym silnika, w którym wielkość zasysanego ładunku (czyli mieszanki paliwowo-powietrznej) nie jest regulowana przepustnicą. Oczywiście Valvetronic jest tylko częścią mechanizmu płynnej regulacji faz rozrządu, który przez Bawarczyków określany jest jako VANOS i skupia także w swoim działaniu zawory wydechowe, odpowiedzialne za wyrzucanie gazów z komory spalania.

Koncepcja BMW okazała się na tyle logiczna, że w kolejnych latach inni producenci przygotowali swoje systemy zarządzające procesem otwierania i domykania wentyli zaworów. Ostatnią z najciekawszych propozycji w tej dziedzinie przedstawił Fiat, implementując do swoich silników benzynowych system MultiAir. W swojej konstrukcji Włosi zastąpili proces sterowania wentyli dolotowych w zaworach przez wałek rozrządu. Tłok poruszany przez wałek rozrządu sterujący zaworami ssącymi jest połączony z zaworem poprzez poduszkę hydrauliczną, sterowaną przez normalnie otwarty dwupołożeniowy elektrozawór. Gdy elektrozawór jest zamknięty, olej w poduszce hydraulicznej zachowuje się jak ciało stałe i przekazuje zaworowi ssącemu przebieg czasowy wzniosu narzucony przez wałek rozrządu. Z kolei proces otwierania po "wylotowej" stronie układu jest sterowany ciśnieniem hydraulicznym o stałym poziomie kompresji. Wspomniane sterowniki elektroniczne kompleksowo zajmują się sterowaniem całej mechatroniki. W ułamkach sekundy dopasowując ułożenie zaworów. Skutek jest więc łatwy do przewidzenia - silnik cały czas pracuje w swoich optymalnych zakresach, w każdej sytuacji.

Niektóre firmy specjalizujące się w tej tematyce, dążą jednak ciągle do całkowitego wyeliminowania z układu sterującego zaworami elektromagnetycznych czy - tak jak to ma miejsce u Fiata - hydraulicznych "łączników", które ich zdaniem nie tylko mogą być podatne na awarie przy dłuższej eksploatacji, ale również pochłaniają cenną energię. Jednym z pionierów opracowania tzw. w pełni regulowanego systemu sterowania wentylami zaworów jest niemiecka firma Kolbenschmidt Pierburg AG. W rozumieniu specjalistów tego przedsiębiorstwa, ich autorski mechanizm o nazwie "Univalve", będzie w stanie możliwie jak najefektywniej zarządzając procesem sterowania zaworów, bez sztywnego powiązania z wałem korbowym lub też wałem rozrządu, jednocześnie dopasowując się do zmiennych parametrów pracy silnika.

Dokładny schemat działania systemu Univalve obrazuje zdjęcie po prawej: decydujący wpływ na zmienność ruchu zaworu ma dźwignia pośrednia (1), jej pozycja jest zmieniana przez okresowy ruch wałka rozrządu (2), który pełni jednocześnie rolę wspornika dla elektrycznie regulowanego wału mimośrodowego (3), przekazując dalej ruch do rolki krzywki (4). Sprężyna zwrotna z kolei utrzymuje cały system we właściwym rowku (5).

Według prognoz system Univalve będzie w stanie ograniczyć realne spalanie silnika benzynowego o 12%. Dużą zaletą jest też to, że jego konstrukcja uwzględnia zastosowanie zarówno przy zaworach dolotowych jak i wydechowych, co zdaniem przedstawicieli Kolbenschmidt Pierburg pozwoli wycisnąć cały potencjał oszczędności konkretnej jednostki napędowej. Univalve ma najlepiej sprawdzić się w silnikach poddanych "downsizingowi", czyli trendowi, który można określić w skrócie - mała pojemność, duża moc. Pełna zmienność regulacji faz rozrządu w systemie Univalve, pozwoli w takich właśnie jednostkach, rozwiązać stary konflikt niskiego obciążenia i wysokiego momentu obrotowego generowanego w dolnej strefie obrotów silnika jednocześnie polepszając jego wydajność.

Jak zapewniają szefowie niemieckiej firmy, Univalve ma być też przede wszystkim systemem bardzo tanim w produkcji, zmniejszającym straty podczas tarcia, co w konsekwencji będzie miało także odbicie w niższej emisji CO2. Ponadto ma doskonale sprawdzać się w silnikach wysokoobrotowych, w których wskazówka obrotomierza bez problemu przekracza 8000 obr./min.


Podobne wiadomości:

Rozrząd silnika - dbaj albo płać

Rozrząd silnika - dbaj albo płać

Technika 2012-07-23

CamInCam, czyli wał rozrządu 2 w 1

CamInCam, czyli wał rozrządu 2 w 1

Technika 2012-01-05

Komentuj:

marko1 2011-08-23

jak znam życie tani produkt w produkcji, to drogi w sprzedaży

ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Konkurs na 25-lecie magazynu "auto motor i sport". Zrób sobie zdjęcie z jubileuszowym wydaniem magazynu i prześlij je do nas koszystając z formularza na stronie. Masz szansę na wygranie jednej z 30 nagród. Weź udział!
Wydania cyfrowe auto motor i sport Wydania cyfrowe auto motor i sport