Jednym ze sposobów osiągnięcia ambitnych celów ograniczania zużycia paliwa i emisji CO2 jest stosowanie zmiennych systemów sterowania zaworami.
Zmienny system sterowania zaworami jest jedną z kluczowych technologii potrzebnych, aby zrealizować strategię ograniczania emisji CO2. W obecnie dostępnych systemach zmienne sterowanie zaworami jest zazwyczaj realizowane poprzez przesunięcie czasu otwierania i zamykania (zmienne fazy) i/lub warianty skoku zaworów dolotowych. Technologia zmiennych faz stosuje hydrauliczną regulację wirnika, aby zmienić pozycję wałka rozrządu względem wału korbowego, co pozwala na optymalizację recyrkulacji gazów wydechowych i zapewnia efektywny współczynnik kompresji. Zmienny skok zaworów może być zrealizowany poprzez wałek mimośrodowy, napędzany przez siłownik. System ze zmiennym skokiem zaworów może mieć nieciągłe, dwu- lub trójstopniowe sterowanie albo być całkowicie zmienny.
Napęd systemu UniAir® kontroluje otwarcie i zamknięcie zaworów dolotowych. Wałek rozrządu dla zaworów dolotowych nie pełni już tych samych funkcji, konstrukcja UniAir® oddziela bezpośrednio kontakt krzywki wałka z zaworem. Ogranicza to duże tarcie, co zmniejsza opory własne silnika i zużycie współpracujących części. Napęd UniAir® posiada jedną jednostkę na każdy cylinder, która uruchamia zawory dolotowe, używając oleju silnikowego. W zależności od konstrukcji silnika (8 lub 16 zaworów) uruchamia on jeden lub dwa zawory dolotowe na cylinder. Napęd systemu UniAir® jest sterowany poprzez specjalnie skonstruowane krzywki na wałku dla zaworów wylotowych oraz jest elektronicznie kontrolowany przez jednostkę sterowania silnikiem. Silnikom benzynowym pozwala to na bezstopniową, opartą na oprogramowaniu kontrolę obciążenia całego silnika. W przeciwieństwie do konwencjonalnych lub elektromechanicznych systemów sterowania zaworami, gdzie profil krzywki oddziałuje na silnik zaworowy poprzez sztywny element (taki jak popychacz czy dźwigienka zaworowa), UniAir® używa ustalonej objętości oleju, która jest zamknięta w komorze wysokiego ciśnienia. Ta objętość oleju może być zróżnicowana poprzez użycie zaworów przełączających, dwudrożnych. W momencie, kiedy zawór przełączający jest zamknięty, olej zachowuje się jak sztywny popychacz hydrauliczny. Podczas gdy zawór przełączający jest otwarty, olej silnikowy płynie przez kanał olejowy do komory ciśnienia pośredniego i zasobnik ciśnienia, krzywka i zawór są więc rozłączone. Tak długo, jak krzywka znajduje się w zarysie kołowym, mechaniczny zasobnik ciśnienia zapewnia, że każda ilość oleju wypychanego z komory wysokiego ciśnienia do niej powróci. Zasobnik ciśnienia zapewnia również zaopatrzenie układu w odpowiednią ilość oleju potrzebnego do kolejnego obiegu.
Zawór przełączający jest otwierany w zależności od wymaganego momentu i czasu, w jakim zawór dolotowy ma być zamknięty lub otwarty. Parametry określające odpowiednie warunki obciążenia są zgromadzone w danych jednostki sterowania silnikiem. Podczas normalnych warunków jazdy rzadko wymagane jest maksymalne podniesienie zaworu dolotowego. Maksymalny skok podczas całego cyklu (tzn. wczesne otwarcie i późne zamknięcie zaworów dolotowych razem z pełną wysokością skoku) jest używany tylko wtedy, kiedy kierowca potrzebuje pełnej mocy silnika, co występuje tylko przy wysokich obrotach silnika i dużym momencie obrotowym.
Technologia bezstopniowego, elektrohydraulicznego systemu sterowania zaworami nie tylko zwiększa osiągi silnika, ale również pomaga ograniczyć spalanie i emisję CO2. Wyznacza również kierunek rozwoju innowacyjnych technologii jednostek napędowych przyszłości.
Schaeffler Polska Sp. z o.o.
Pomimo wzrastającego trendu do hybrydyzacji i elektryfikacji samochodowych układów napędowych silnik spalinowy będzie ciągle odgrywał decydującą rolę podczas następnych kilku dekad. Surowe ograniczenia emisji CO2, a co za tym idzie zużycia paliwa, czynią optymalizację silników spalinowych głównym zadaniem dla przemysłu motoryzacyjnego. Wspólnie z elektryfikacją, hybrydyzacją i rozwojem tanich w utrzymaniu pojazdów zmniejszanie zużycia paliwa stało się dominującym trendem. Jednym ze sposobów osiągnięcia ambitnych celów ograniczania zużycia paliwa i emisji CO2 jest stosowanie zmiennych systemów sterowania zaworami.
Zmienny system sterowania zaworami jest jedną z kluczowych technologii potrzebnych, aby zrealizować strategię ograniczania emisji CO2. W obecnie dostępnych systemach zmienne sterowanie zaworami jest zazwyczaj realizowane poprzez przesunięcie czasu otwierania i zamykania (zmienne fazy) i/lub warianty skoku zaworów dolotowych. Technologia zmiennych faz stosuje hydrauliczną regulację wirnika, aby zmienić pozycję wałka rozrządu względem wału korbowego, co pozwala na optymalizację recyrkulacji gazów wydechowych i zapewnia efektywny współczynnik kompresji. Zmienny skok zaworów może być zrealizowany poprzez wałek mimośrodowy, napędzany przez siłownik. System ze zmiennym skokiem zaworów może mieć nieciągłe, dwu- lub trójstopniowe sterowanie albo być całkowicie zmienny.
Napęd systemu UniAir® kontroluje otwarcie i zamknięcie zaworów dolotowych. Wałek rozrządu dla zaworów dolotowych nie pełni już tych samych funkcji, konstrukcja UniAir® oddziela bezpośrednio kontakt krzywki wałka z zaworem. Ogranicza to duże tarcie, co zmniejsza opory własne silnika i zużycie współpracujących części. Napęd UniAir® posiada jedną jednostkę na każdy cylinder, która uruchamia zawory dolotowe, używając oleju silnikowego. W zależności od konstrukcji silnika (8 lub 16 zaworów) uruchamia on jeden lub dwa zawory dolotowe na cylinder. Napęd systemu UniAir® jest sterowany poprzez specjalnie skonstruowane krzywki na wałku dla zaworów wylotowych oraz jest elektronicznie kontrolowany przez jednostkę sterowania silnikiem. Silnikom benzynowym pozwala to na bezstopniową, opartą na oprogramowaniu kontrolę obciążenia całego silnika. W przeciwieństwie do konwencjonalnych lub elektromechanicznych systemów sterowania zaworami, gdzie profil krzywki oddziałuje na silnik zaworowy poprzez sztywny element (taki jak popychacz czy dźwigienka zaworowa), UniAir® używa ustalonej objętości oleju, która jest zamknięta w komorze wysokiego ciśnienia. Ta objętość oleju może być zróżnicowana poprzez użycie zaworów przełączających, dwudrożnych. W momencie, kiedy zawór przełączający jest zamknięty, olej zachowuje się jak sztywny popychacz hydrauliczny. Podczas gdy zawór przełączający jest otwarty, olej silnikowy płynie przez kanał olejowy do komory ciśnienia pośredniego i zasobnik ciśnienia, krzywka i zawór są więc rozłączone. Tak długo, jak krzywka znajduje się w zarysie kołowym, mechaniczny zasobnik ciśnienia zapewnia, że każda ilość oleju wypychanego z komory wysokiego ciśnienia do niej powróci. Zasobnik ciśnienia zapewnia również zaopatrzenie układu w odpowiednią ilość oleju potrzebnego do kolejnego obiegu.
Zawór przełączający jest otwierany w zależności od wymaganego momentu i czasu, w jakim zawór dolotowy ma być zamknięty lub otwarty. Parametry określające odpowiednie warunki obciążenia są zgromadzone w danych jednostki sterowania silnikiem. Podczas normalnych warunków jazdy rzadko wymagane jest maksymalne podniesienie zaworu dolotowego. Maksymalny skok podczas całego cyklu (tzn. wczesne otwarcie i późne zamknięcie zaworów dolotowych razem z pełną wysokością skoku) jest używany tylko wtedy, kiedy kierowca potrzebuje pełnej mocy silnika, co występuje tylko przy wysokich obrotach silnika i dużym momencie obrotowym.
Technologia bezstopniowego, elektrohydraulicznego systemu sterowania zaworami nie tylko zwiększa osiągi silnika, ale również pomaga ograniczyć spalanie i emisję CO2. Wyznacza również kierunek rozwoju innowacyjnych technologii jednostek napędowych przyszłości.
Schaeffler Polska Sp. z o.o.
Komentarze (0)