Двигатели без распредвалов, новая технология, которая изменит автоиндустрию
FreeValve, как может трудиться двигатель без распредвала
Уверен, что многие из отечественных читателей знают о существования компании называющиеся. Koenigsegg. Вместе с тем мы уверены, что вы практически ничего не слышали о её дочерней компании называющиеся FreeValve.
В случае если это вправду так, то вам очень рады в мир высоких автотехнологий. Скандинавы создали и претворяют в судьбу очень занимательный продукт, новый (это не преувеличение) тип двигателя в котором нет таких привычных для всех кто связан с машинами подробностей, таких как распредвал двигателя.
Смотрите кроме этого: 1.6 литровый двигатель без распредвала от Qoros 3 развивает 230 л.с.
В случае если посмотреть в прошлое, в 80-е года, топовой и самой продвинутой разработкой стала совокупность управления клапанами типа VTEC, 90-е года отличились применением и разработкой продвинутой совокупностью впрыска горючего, чуть позднее кульминационным моментом развития прямого впрыска стали поздние 2000-е. Будущее за разработкой FreeValve, без совокупности распредвалов приводящего клапаны в перемещение в ДВС. Но вправду ли это станет будущим моторостроения?
Давайте посмотрим совместно.
Как и каждая вторая технологическая революция, FreeValve Camfree стал технологическим прорывом, что обязан (либо обязан?) поменять расстановку сил в разработках создания двигателей внутреннего сгорания. Фундаментальный принцип звучит легко и гениально, вместо определённой привязки к определенной, статической формуле, новая разработка предлагает гибкость в ходе работы мотора.
Технологии изменяемого открытия клапанов существуют уже довольно в далеком прошлом, было сделано множество прототипов от различных производителей машин, существуют кроме того похожие серийные предположения от BMW, но ни одна из них неимеетвозможности сравниться с возможностями, каковые предлагает новый тип двигателя, созданный скромной скандинавской компанией. Гениальность продвигаемой совокупности кроме этого не в последнюю очередь содержится в том, что она не подразумевает важных трансформаций в конструкции самого двигателя.
Однако эта кажущаяся простота не помогла избежать FreeValve сложностей и дороговизны производства. Закон бизнеса, новинки стоят неизменно больших денег.
Мотор FreeValve на 30% замечательнее, вдвое экологичнее и на 20-50% экономичнее простого распредвального двигателя
Как и другие инженеры, сосредоточившиеся на изменяемой технологий степени и развитии дезактивации сжатия, и изменяемого количества, юноши из FreeValve трудились над тем, что именуется топовой всемирный разработкой мотора, стоящей на острие атаки прогресса.
На протяжении изучений, компания Koenigsegg узнала, что разработка привода клапанов имеет громадный потенциал развития, ответ было логичным, создать настоящую совокупность, основанную на теоретическом опыте, так с целью достижения амбициозных целей случилось объединение с дочерней компанией Cargine, потом переименованной в FreeValve.
Вступление закончилось. Переходим к подробностям.
Давайте перейдем к изучению всех нюансов FreeValve технологии, которая недавно была публично раскрыта для общественности.
В чем отличие между совокупностью без распредвалов и хорошей разработкой привода клапанов
Из описания и названия разработки делается понятным, что обращение вправду идет о двигателе, в котором отсутствуют распределительные валы. В действительности необыкновенный подход к инженерии внутримоторных разработок, основной секрет которых содержится в том, что двигателю не необходимы эти валы, потому, что клапаны вычислены на личную работу, любой по отдельности. Любой клапан не связан жестко с соседними клапанами, из этого проистекает наименование- «свободные клапаны», FreeValve.
Основная идея содержится в том, дабы работа двигателя внутреннего сгорания стала более действенной во всех фазах работы. Стандартные распределительные валы ввиду заложенных в них конструктивных изюминок являются очень компромиссными вариантами, что обычно ведет к определенным «жертвам», повышенный расход горючего в угоду мощности либо низкий крутящий момент на высоких оборотах в угоду пиковой мощности и т.д..
С новой разработкой инженеры взяли возможность сделать двигатель действенным при любых оборотах и на всех режимах работы, не опасаясь провалов на холостом ходу, плохой динамики либо большого расхода горючего.
Звучит как недосягаемая мечта, но нет ничего неосуществимого, вероятно все, что вероятно себе представить. "дочка" Кёнигсегг добилась высоких результатов, создав в полной мере рабочий, фактически серийный экземпляр собственной разработки, которую они много лет возили от выставки к выставке, воображая прототип на различных собственных новинках. Вместо распредвалов, любой клапан приводится в перемещение отдельным приводом, работу которых со своей стороны осуществляет контроль электроника.
Как хороша новинка и как она дороже простой совокупности привода клапанов?
Разработчики утверждают, что совокупность без распредвалов применяет на 10% меньше энергии, чем классические ответы привода. Эти проценты в стандартной схеме двигателя в большинстве случаев уходят на преодоление трения, привод и работу всей верхней части «головы» мотора, другими словами всех этих бессчётных совокупностей. Эффективность применения для того чтобы двигателя как несложно додуматься будет на 10% лучше, но намного больший выигрыш станет очевидным при экологической проверке.
Двигатель может трудиться в четырех циклах: обычный- Отто, экономный- Аткинсона и сложный-Миллера. Кроме этого двигатель способен воспроизводить цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия
К примеру, в двигателе с искровым зажиганием, (просматривайте, в бензиновом моторе) с установленным FreeValve возможно смело снять каталитический нейтрализатор, а экономичность кроме того у замечательного бензинового двигателя станет сродни дизельному варианту.
В следствии полученный силовой агрегат станет дешевле эквивалентного дизельного мотора, говорят в FreeValve. На дизельные двигатели также будут быть установлены новомодные электронные приводы клапанов, что в теории должно чуть снизить расход мотора трудящегося на ДТ и без шуток повысить экологичность его выброса.
Цена новой разработке. В случае если забрать в расчет науку экономику, то получается, что первые 10- 100 тыс. двигателей, выстроенных по данной технологии, будут стоить дороже простых типов силовых агрегатов, но в конечном счете, в то время, когда производство будет поставлено на промышленный поток и при достижении определённой «критической массы», цена новых типов моторов начнет неспешно понижаться и в итоге сравняется со ценой стандартного ДВС.
Наряду с этим такие моторы будут более действенными, чем классические модели, будут меньше расходовать горючего при повышении мощности и начнут показывать значительно более приемлемые показатели полки крутящего момента.
Что случится, в случае если совокупность продемонстрирует себя несостоятельной?
Приверженцам хорошей схемы двигателей и тем людям, каковые с опаской принимают все обновления в мире технических новшеств и технологий, возможно, весьма интересно, как все будет не хорошо, при поломке новомодной совокупности. И по большому счету, а надежная ли она?
Отрицать довольно глупо, любой, кроме того самый надежный девайс может выдать неприятную осечку, кроме этого не следует забывать про конструктивные недостатки, каковые смогут быть не распознаны на начальной стадии разработки. Результат предсказуем, дорогая поломка. Но и тут у FreeValve имеется маленький утешительный козырь в рукаве.
Поразительно, но данный двигатель сможет нормально делать собственные рабочие функции кроме того при поломке одного либо нескольких приводов клапанов, очевидно это скажется на пиковой мощности на высоких оборотах, но как уверяют разработчики, отличие будет незначительна.
Это весьма интересно: Дизельные моторы: История развития
Предусмотрен катастрофический вариант работы двигателя,содержится он в том, что кроме того в случае если 75% приводов клапанов выйдут из строя, автомобиль сможет самостоятельно добраться до СТО, немыслимая живучесть. Тестирования длятся…, но самое основное, чего разработчики все еще никак не смогут побороть, это именно выносливость для того чтобы типа привода. В нем все прекрасно, но камень преткновения, пребывает в том, что продолжительно совокупность не выхаживает.
Но это временное явление и его удастся нейтрализовать, поскольку инженеры по теоретическим расчётам узнали, надежность таковой совокупности возможно сопоставима со стандартным двигателем ДВС. Смоделированы сотни-миллионов циклов работы приводов, ощутимого износа найдено не было. Осталось применить знания на практике и возможно выезжать.
Шведская компания сравнивает текущую разработку распределительного вала, с игрой на пианино двумя руками, любая из которых привязана к противоположным финишам метлы. Применение каждого пальца по отдельности, как делают пианисты, разрешит перейти к личному управлению клапанами.
Из сказанного выше возможно сделать вывод:
1. Сейчас разработка очевидно сырая. Двигатель не может пройти столько же, сколько ходят без значительных неприятностей моторы с простой совокупностью распредвалов.
2. Но кроме того на этом этапе разработки, совокупность продемонстрировала себя с лучшей стороны. Ни один мотор со стандартной совокупностью газораспределения не может хоть как-то нормально трудиться, в случае если прекратят трудиться 75% клапанов (представим это гипотетически). Более того, прекрати функционировать в обычном режиме хотя бы один из клапанов на простых ДВС, вы утратите больше, чем пиковую мощность на высоких оборотах.
Другими словами в плане поломок, в случае если уж что-то случилось с ГРМ, скандинавская разработка очевидно обходит все другие типы моторов.
Еще один плюс. На революционном двигателе, как утверждают инженеры, трудящиеся над проектом, неосуществима встреча клапанов с поршнями при обрыва ремня/растяжения цепи так как ее тут просто-напросто нет.
Технические нюансы. FreeValve- более, чем всецело изменяемые фазы газораспределения?
В случае если ответить коротко, по существу, то да, это больше чем двигатель с изменяемыми фазами газораспределения, по причине того, что любой конкретный клапан может иметь разные «подъемы», как по времени, так и в позиции открытия. Кроме этого он может раскрываться и закрываться с различной скоростью, изменяя частоту, за этим в онлайн режиме следит совокупность бортовых компьютеров высчитывая нужный режим хода клапана в соответствии с режимом работы двигателя с точностью подъема впредь до 1/10 миллиметра.
Как видно приводы (актуаторы) способны делать это с необычайной точностью, существенно превосходя показатели работы ГРМ в простом двигателе.
Смотрите кроме этого: Для чего поменять ремень ГРМ
Кстати, электроприводы, они же актуаторы, самая неотъемлемая часть разрабатываемого типа мотора. Клапаны при помощи личных совокупностей приводятся в перемещение до 20 тыс. открытий, закрытий в 60 секунд. Датчики контроля положения клапана зорко смотрят за происходящим, мониторя положение клапанов, внимание, — 100 тыс. раз в 1 секунду (!!!).
Причем привод, двигающий клапаны не просто электрический, таковой тип не выдерживает больших нагрузок/скоростей/температур и скоро выходит из строя. В компании Koenigsegg создали «пневмогидроэлектрический тип привода». Любая из стихий: пневматика, электрика и гидравлика, делает сугубо собственную отдельную функцию.
Пневматикой клапан раскрывается, при помощи гидравлики- закрывается. Электропривод подает масло и воздух, дабы в совокупности было нужное для работы актуатора давление.
Данный тип привода подойдет и грузовому автомобилю и гоночному мотоциклу
Еще одна экономическая польза, о которой стоит упомянуть. Использование гидропневмоэлектро клапанов не требует множества подробностей, дорогих и тяжелых. Не необходимы шестерни ГРМ, крышка ГРМ, цепь ГРМ (либо ремень), распредвал а также регулятор давления наддува для турбированных двигателей.
Смотрите кроме этого: срок и Долговечность работы автомобиля
Ввиду сказанного выше силовой агрегат возможно сделать компактнее и легче классического мотора.
В то время, когда возможно приобрести автомобиль с таким двигателем?
Страно, но первым автомобилем, что выйдет на рынок оборудованный таковой безраспредвальной совокупностью, станет не гоночный замечательный спорткар Koenigsegg, вероятнее лавры первопроходца достанутся китайской модели Quoros 3, с которым шведский Кенигсегг заключил контракт о сотрудничестве. Доступность гарантирована. Пара месяцев, год либо полтора и на дорогах покажутся первые ласточки.
Учитывая то, что шведы разрабатывали разработку начиная с 2000 года, ожидать осталось совсем не продолжительно.
Koenigsegg One: Новый король скорости
На выходе мы возьмём более негромкий, более экономичный, действенный и замечательный бензиновый мотор если сравнивать с современными аналогами. Сохраняем надежду действительность не разочарует.
