Как работает движок без ГРМ

Как работает движок без ГРМ?

Кристиан Фон Кёнигсегг изобретатель

Будучи обычным шведский мальчиком, Кёнигсегг разбирала бытовые приборы, надеясь отыскать метод сделать лучше их. Молвят, что он первым выдумал аудиоплееры с памятью на микросхемах, но в мире, увлеченно компакт-дисками, к нему никто не прислушался. Ему приписывают идею защелкивающегося замка для напольного ламината.

И вновь спустя пару лет изобретение запатентовал кто-то другой. Правда это либо нет, судит не Возьмемся. Но сейчас к Кристиану прислушиваются очень пристально, ну и Патентное право он выучил назубок.

В две тыщи 5 году автомобиль, Нареченный именованием Кристиана фон Кёнигсегга, официально стал Самым резвыми серийным авто на планетке: специалисты Книжки рекордов Гиннеcса зафиксировалы скорость 388,87 км / ч. Koenigsegg CCXR стал наилучшим в мире гоночным автомобилем по соотношению массы и мощности. Koenigsegg One: один лидирует в номинации «лучший разгон», созревает скорости триста км / ч всего за 11,92 с.

Пока самые действенные на свете спортивные автомобили лупят рекорд за рекордом, их создатель разъезжает на старом Saab 9-5, хитро улыбаясь. Под капотом у «старичка» единственный в мире движок, у которого нет ни распределительного вала, ни кулачков, ни толкатель клапанов, ни несчастного ремня ГРМ. И, в отличие от обезумевших Koenigsegg, предназначающихся только богатым и известным, моторы с персональными приводами клапанов обещают стать первым по-настоящему массовым творением шведского изобретателя.

Меж 2-ух стихий

В головке блока цилиндров испытательного «Сааба», как и положено, трудятся шестнадцать клапанов. Любой из их приводится Отдельным актуатором, и каждый получает команду на открытие либо закрытие от компьютера управления движком независимо от других.

Актуатор - главное ноу-хау Freevalve, дочерней компании Koenigsegg. Снабдить каждый клапан личным приводом и управлять ими независимо друг от друга пробовали многие разработчики, посреди которых много автопроизводителей с мировым именованием. Более явное решение в виде линейных электродвигателей (соленоидов) не приводить к хотимого результата: маленьким мотор не хватает мощности, чтобы разогнать клапаны в подходящих скоростей (20000 открытий и закрыть за минуту), появляются задачи с остыванием и надежностью.

Кристиан фон Кёнигсегг НЕ вдается в детали механизма работы собственного привода, но с наслаждением разъясняет общую концепцию «пневмогидравлоэлектрического актуатора». Открывает клапаны пневматика, а закрывает - гидравлика. И пневматическая, и гидравлическая системы повсевременно находятся под давлением и готовы сказать клапана максимум энергии. Задачка электронного привода - только впору подавать к клапану воздух либо масло. Неувязка остывания и смазки при всем этом решается сама собой: Более нагруженные детали привода обслуживаются соответственных системами самого ДВС.

Красота актуатора Freevalve в том, что он подходит фактически для хоть какого авто либо мотоциклетного мотора. Будь то высокооборотные мотор гоночного байка, раскручивающийся до шестнадцать тыщ об / мин, либо грузовой дизель, тарахтящий на три тыщи 500 об / мин, один и тот же привод будет вполне соответствовать их нуждам. Клапан гоночного байка изготовлен из легкого сплава, потому энергия актуатора с легкостью разгоняет его до огромных скоростей. Клапан грузовика большой и тяжкий, но и высочайшие скорости ему не нужны.

Дышать во все клапаны

Красноватый график показывает кривую открытия впускного клапана, голубий - выпускного.

Отлично видно, что клапаны очень длительно пребывают в на сто процентов открытом положении, - графики имеют практически прямоугольный профиль, тогда как с обыденным ГРМ они могли быть больше похожи на параболы. Нужные объемы газов проходят через клапаны Freevalve за наименьший просвет времени, чем обычно, потому недлинные фазы впуска и выпуска НЕ ​​перекрываются. В этом кроется причина практически двукратного улучшения экологических характеристик.

На фортепиано коромысла

«Использовать обычный распредвал заместо Freevalve - это все равно что играть на фортепиано коромысла заместо пальцев», - утверждает фон Кёнигсегг. Что за трудности желает решить изобретатель, программируем поведение каждого клапана в отдельности? Перечислим их в порядке нарастания интересности.

Самое явное: для различных режимов работы мотора (сначала скорости вращения коленвала) существует собственный лучший состав топливовоздушной консистенции, свои правильные моменты открытия и закрытия клапанов. Обычно эта неувязка решается при помощи механизма конфигурации фаз газораспределения (к примеру, VTEC): весь распределительный вал немного поворачивается щодо шестерни привода газораспределительного механизма (ГРМ), и все моменты открытия и закрытия клапанов смещаются вперед либо вспять.

Неувязка VTEC заключается в ограниченном количестве режимов, в то время как персонально управляемые клапаны позволяют пересматривать лучший набор характеристик при любом, даже самом малом изменении оборотов. Но главное то, что Freevalve позволяет изменять Не только лишь момент, да и длительность открытия клапанов.

А что, если нам захочется гибко управлять мощностью мотора, отключаем часть цилиндров? В современных движках задачка решается при помощи очень сложного механизма: для каждого клапана предусматривается два кулачка, Которые сменяют друг дружку, сдвигаясь вдоль распредвала. Один кулачок обеспечивает штатную работу клапана, 2-ой отвечает за работу цилиндра в «режиме ожидания». Клапаны Freevalve позволяют в хоть какой момент включать всякую программку для хоть какого цилиндра без каких-то механических ухищрений.

И все таки основная неувязка обычного ГРМ кроется в эллиптической форме кулачка, благодаря которой клапан фактически никогда НЕ бывает открыт либо закрыт стопроцентно. Заместо этого он всегда либо плавненько раскрывается, либо плавненько запирается, что Понижает его пропускную способность. Не достаточно того, эта особенность приводит к тому, что в определенные моменты впускные и выпускные клапаны оказываются открытыми сразу, и это негативно сказывается на экологических свойствах мотора.

Кристиан фон Кёнигсегг показывает кривую открытия клапанов на мониторе специального устройства. Она припоминает прямоугольник: клапан резко раскрывается, удерживается в открытом состоянии, а потом резко запирается. Это для вас не нескончаемый печальный эллипс обычного клапана. В особенности любопытно, что кривая сохраняет свою угловатость даже на больших оборотах (до 10 000 об / мин) - актуаторы хватает мощности, чтобы открывать и закрывать клапан вправду стремительно.

Пожалуй, конкретно последнее свойство в Большей степени поспособствовало тому, что тестовый движок со свободными клапанами показал впечатляющие результаты на испытаниях: он выдает на 30% больше вращающего момента, потребляет на 30% меньше горючего и дает 50% -ное сокращение вредных выбросов.

Три цилиндра, восемнадцать клапанов

Клапаны Freevalve позволяют сделать головку блока цилиндров и сам движок намного компактнее. Но это далековато не единственное компоновочное преимущество. Можно прирастить количество клапанов на один цилиндр, Разделив функции меж ними. Например, направят одну часть выброс к турбине нагнетателя, а другую - впрямую к катализатору, из экологических суждений. Особые клапаны понадобятся и для того, чтобы перетворити автомобиль в пневматический гибрид.

Долой каноны!

Freevalve - это больше, чем кажется. Во-1-х, система может в важной мере поменять вид автомобиля. Распределительный вал и толкатель клапанов занимают много места в головке блока цилиндров, ну и весят много. 4-х цилиндровый движок с Freevalve размерами и весом припоминает трехцилиндровые.

Если же учитывать, что независящие клапаны дают весомый прирост вращающего момента, то можно и совсем обойтись 2-мя цилиндрами. Тогда и крошечный моторчик можно будет упрятать хоть под сидением.

Система позволяет в хоть какой момент перевести движок на экзотичный цикл работы, хоть Миллера, как на Мазда, хоть Аткинсона, как на Prius. Чего уж скромничать: при желании мотор может в мгновение ока стать двухтактным, практически дважды нарастив мощность! Фон Кёнигсегг грезит о автомобилях с 2-мя топливнымы баками и системами питания: для бензина и дизеля. Для перехода на биотопливо упругость опций также животрепещуща.

Но самая увлекательная фантазия изобретателя - это пневматический гибрид. Используя специальную конфигурацию клапанов, можно перетворити ДВС в компрессор, який при торможении будет закачивать воздух в баллон, аккумулируя давление. Потом сжатый воздух можно нагнетать в цилиндры, разгоняя автомобиль, либо использовать в качестве массивного аналога турбонаддува, краткосрочно увеличивая мощность мотора.

Пожалуй, самое внезапное свойство мотора с независящими клапанами - надежность. Каждый шофер опасается обрыва ремня ГРМ: если поршень «догонит» клапаны, то же самое произойдет и во всех других цилиндрах. Дорогостоящая головка блока цилиндров, а вкупе с ней и поршни, и, может быть, шатуны с коленчатым валом окажутся серьезно повреждены.

А с Freevalve все очень просто: нет ГРМ - нет и заморочек! Если же один цилиндр вдруг «стуканет» - все другие останутся целы и невредимы.

Волк в овечьей шкуре

Старенький Saab, которому досталась опытнейшая версия ГРМ с независящими клапанами, проехал с ней шестьдесят 000 км, повидав и летний зной, и 20-градусные морозы. Головку блока цилиндров сделали из уникальной «саабовской», выбросив из нее все избыточное и проточил новые каналы для гидравлики и пневматики. Наши коллеги из Jalopnik проехались на «старичков» и отметили, что на оборотах до три тыщи об / мин он проявляет дизельные повадки - приемлимо постукивает клапанами и выдает обезумевший вращающий момент.

Так же автомобилисту важно помнить, о том, что кроме всего прочего — необходимо иметь автомобиль соответственно подготовленный к зимнему или летнему сезону эксплуатации шин. Для того, что бы своевременно ваша машина была готова к летней или зимней езде, необходимо выбрать, а так же приобрести зимние, либо летние шины для вашего транспортного средства. Выбрать автомобильные покрышки и резину для авто лучше в интернете. И конечно остановится на интернет магазине шин можно только на самом выгодном, на котором размещены цены на шины с самой минимальной наценкой. Цены машины можно узнать исключительно погрузившись в тему выбора резины и покрышек и рассматривая интернет магазины шин. Мы в свою очередь как любители своих автомобилей советуем купить шины в спб именно в магазинах с низкой ценой и высоким качеством авторезины, так вы сэкономите ваш бюджет и будете обеспечены качественной автомобильной резиной на долгие годы. Выбрав и купив новые шины в СПб вы можете так же подобрать монтажную мастерскую по шинам с хорошим рейтингом. Рейтинг так же можно посмотреть в сети интернет. Исходя из этого мы желаем вам выбрать и купить себе на автомобиль отличные шины после того, как вы найдете интернет магазин шин с выгодной ценой на автомобильную резину. Так же можем посоветовать вам выбирать шины для вашей машины, которая ездит по дорогам СПб (Санкт-Петербурга) исходя из того, что при эксплуатации вашего автомобиля внутри городских условий — возможно выбрать фрикционные шины, так называемую в народе "липучку", но если вы выезжаете за черту города Санкт-Петербурга (СПб), то мы настойчиво вам рекомендуем выбрать и купить для своего транспортного средства шины именно с шипованным протектором.