En 'ventil-for-wire'-teknologi til fuld ventilaktiveringskontrol

En 'ventil-for-wire'-teknologi til fuld ventilaktiveringskontrol

Nyt system kombinerer gennemprøvet mekanisk hardware med højhastighedselektronik for at give uafhængig kontrol af ventilløft, timing og periode for alle motorhastigheder og belastningsforhold.

Camcon Automotive, en britisk udvikler af præcisionsaktiveringssystemer, mener, at det er ved at bringe motorventilstyring ind i den digitale tidsalder med et teknologitrin lige så dramatisk som overgangen fra punkttænding til motorstyringssystemer eller fra karburatorer til elektronisk brændstofindsprøjtning. Virksomheden er ved at udvikle et ventiloperativsystem kaldet Intelligent Valve Actuation (IVA), der giver fuld autoritet 'by-wire' kontrol af timing, varighed og løft for hver enkelt ventil. Kritisk er det, at Camcons system giver kontinuerlig, højpræcision mekanisk kontrol af ventilen på hvert punkt i dens bevægelse og ved enhver kombination af motorhastighed og belastning.VentilbevægelseskontrolFysisk test af ventilaktiveringssystem

'Ventilhændelser er en af ​​de få tilbageværende store begrænsninger for forbrændingsoptimering,' forklarer Camcons tekniske direktør Roger Stone, tidligere teknisk direktør (design) hos Ricardo. 'Vi har løst dette ved endelig at bryde systemets afhængighed af en krumtap-drevet knastaksel, hvilket gør det muligt for motorkalibratorer at specificere den ideelle ventilhændelse for enhver hastigheds-/belastningstilstand. Konventionelle systemer med variabel ventiltiming har hjulpet med at reducere dette kompromis, men IVA eliminerer det praktisk talt hele vejen igennem fuld motor hastighedsområde for både benzin og diesel.'

Camcons gennembrud er kombinationen af ​​en ny multistabil aktuatorteknologi (en videreudvikling af Camcons gennemprøvede Bi-Stable-teknologi, der fungerer som en kompakt, ultraresponsiv elmotor) med en innovativ mekanisme, der bruger desmodromiske knastpar og rockere til at oversætte aktuatorens roterende bevægelse til hurtig, højpræcision lineær bevægelse af hver ventil.



Hvert ventilmodul indeholder en energigenvindingsfjeder, der forbedrer systemets effektivitet ved at genbruge energi fra den ene ventilhændelse til den næste. Kombineret med de højeffektive roterende aktuatorer gør dette IVA-systemet energieffektivt og derfor i stand til at fungere inden for en konventionel 12V elektrisk arkitektur. Test har vist, at raffinement er fremragende med væsentligt lavere støj end en konventionel knastaksel og ventilsystem. Systemhøjden svarer til en nuværende camcover.

Stone siger, at fordi IVA tillader en optimeret ventilhændelse for hver kombination af motorhastighed og belastning, kan den give betydelige brændstoføkonomi og emissionsfordele selv med en relativt simpel udvikling af en eksisterende motor. Det kan også give øget drejningsmoment i den lave ende for at tillade højere gearing, sletning af gashåndtaget for at reducere pumpetab og større kontrol over udstødningsgasrecirkulation. Dette implementeringsniveau kunne give 'en behagelig forbedring på 15 % i brændstoføkonomi og CO2,' siger han.

'Men når du bruger IVAs ventilstyringskapacitet med fuld autoritet til at implementere nye forbrændingsstrategier, frigiver du et yderligere væsentligt niveau af forbedringer,' siger han begejstret. 'Det bliver meget enklere, for eksempel at muliggøre korte perioder med totaktsdrift for at give et midlertidigt kraftforøgelse eller HCCI (IVA understøtter flere ventilhændelser under udstødningscyklussen) eller selektiv Miller Cycle-drift. Sofistikerede 'roaming' cylinderdeaktiveringsstrategier bliver også relativt enkle at implementere.'

Efter omfattende simulering har Camcon nu et fysisk system, der fungerer på en testbænk. 'Vi har et tæt forhold til en større bilproducent og er i diskussioner med flere andre,' siger administrerende direktør Danny Chapchal. 'Hidtil har vores modelleringsarbejde vist sig nøjagtigt, så vi er sikre på, at hvis det kræves af en kunde, med støtte fra en første tiers produktionspartner, kan teknologien være i produktion komfortabelt i tide for at hjælpe med at opfylde de krævende 2020-krav til køretøjer brændstoføkonomi og emissioner.'