Распредвал в двигателе лишняя деталь — он это доказал. Двигатель без распредвала
избавься от него и стань мощнее на 30%
Изобретатель Кристиан фон Кёнигсегг доказал автомобильному миру, распредвал не нужен в двигателе — эта деталь лишняя. Двигатель без распредвала имеет место быть в автомобилестроении.
Краткая биография изобретателя
Кристиан родился в 1972 году в Стокгольме, Швеция. Еще в детстве любил разбирать бытовую технику с желанием что-то изменить в конструкции аппаратов, а в подростковом возрасте уже зарекомендовал себя в своем квартале мастером на все руки и талантливым умельцем.
Он первый предсказал что чипы вытеснят CD диски, даже хотел запатентовать проект этого устройства, но в то время это никого не интересовала.
А еще он изобрел замок для скрепления деревянных пластин, но его тоже никто не понял, даже отец, работающий в сфере деревообработки. В последствии подобный патент запатентовали другие фирмы и заработали на нем многие миллионы.
В 22 года он стал заниматься созданием автомобилей, основал компанию Koenigsegg Automotive AB, и в 2002 году был пущен в серию автомобиль Koenigsegg CC.
В 2005 году этот автомобиль занесен в Книгу рекордов Гиннеса, как самый скоростной серийный автомобиль (388 км/ч.). А его автомобиль Koenigsegg CCXR лидер по соотношению мощности к массе. Автомобиль марки Koenigsegg One1 лидер по разгону, он может разогнаться до скорости 300 км/ч. за 11,92 сек.
Между двух стихий
Сам Кристиан Фон Кёнигсегг ездит на стареньком Saab и хитренько улыбается. А причина его улыбки проста. У его автомобиля единственный в мире двигатель старой серии…. ВНИМАНИЕ! Без распредвала и газораспределительного механизма, ГРМ ремня и коромысел.
В двигателе «Сааба», точнее в его головке блока родные 16 клапанов. Но каждый клапан управляется отдельным узлом, и каждый этот прибор получает команду на закрытие или открытие клапана с блока управления двигателем независимо от других.
Это и есть главное ноу-хау — актуатор. Каждый клапан управляется таким приводом-актуатором. Узел представляет собой пневмо-гидравло-электрическую систему Кёнигсегга. Секрет в том, что пневматикой клапаны открываются, гидравликой закрываются.
Воздушная магистраль и гидравлическая находятся под постоянным давлением, они в постоянной готовности к отрытию или закрытию. Электрическая часть узла несет на себе управляющую функцию к тому или иному действию.
Оснащенные такой системой газораспределения двигатели способны развивать до 20000 оборотов в минуту с самой высокой степенью продувки и наполнения цилиндров топливной смесью.
Охлаждаются и смазываются эти узлы стандартными системами двигателя.
Самое, на мой взгляд, высочайшее достижение актуатора от дочерней фирмы Кёнигсегга «Freevalve» в том, что его можно установить практически на любой двигатель автомобиля и даже мотоцикла. И на высокооборотистый двигатель мотоцикла с оборотами 16000 и на автомобиль с дизельным двигателем с 3500 об/мин.
Дышать полными цилиндрами во все клапаны
Рассмотрим график работы клапанов. Мне он представляется фантастическим. Куда там десмодромному механизму…
Красный график показывает работу впускного клапана, то есть его открытие и закрытие. По нему видно, что нет никаких мягких парабол как в обычных двигателях, просто и гениально, открылся – закрылся и никаких пересечений с выпускным клапаном (синий график) на продувку. Графики не пересекаются и имеют почти прямые углы. Это фантастика!
Все объемы газов входят и выходят за меньший промежуток времени, чем в обычных двигателях, благодаря этому фазы впуска и выпуска не пересекаются. Благодаря этому в два, это факт !!!, в два раза улучшены показатели экологичности двигателя. Это действительно ПРОРЫВ!
Играть на фортепиано коромыслом
Фон Кёнигсегг говорит, что использовать распредвал вместо Freevalve — это играть на пианино коромыслом, вместо того чтобы играть пальцами.
Что запрограммировано изобретателем для каждого клапана?
Перечислим в порядке важности:
- на всех режимах, не зависимо от оборотов двигателя, на впуске самый оптимальный объем топливной смеси, самые правильные режимы открытия и закрытия клапанов, что невозможно в классической системе ГРМ;
- система Freevalve позволяет менять параметры: момент и продолжительность открытия клапана. В этом отношении в обычной системе это невозможно, а здесь можно пересмотреть любой параметр;
- возможность легко управлять мощностью двигателя, отключать любой цилиндр, создавать для каждого цилиндра любую программу работы. В классике это можно делать, но только путем сложных механических операций, связанных с механическим переключением на кулачки другой конфигурации распредвала;
- здесь нет этого грустного эллиптического графика работы кулачков, когда плавно открываются и закрываются клапаны, нет моментов, когда одновременно открыт впускной и выпускной клапан. Кривых здесь нет, здесь только ломанные линии. Актуатор спокойно работает в таком режиме до 10000 об/мин;
- И теперь главное: на 30% выше крутящий момент, на 30% меньше потребление топлива и на 50% меньше вредного выхлопа!
Три цилиндра, восемнадцать клапанов
Внедрение актуаторов в конструкцию двигателя можно значительно сократить его размер. И это не всё. Можно увеличить количество клапанов на цилиндр, и даже разделить пути выхлопных газов, к примеру часть направить к турбине, а часть в глушитель. Часть клапанов можно использовать в систему компрессора.
Двигатель без распредвала. Долой стереотипы!
Что еще дает такая система. Ввиду того, что двигатель может быть компактнее, отсутствие распредвала дает экономию место, значит и дизайн кузова можно изменить.
А тот плюс, что нам подарен значительно больший момент, т.е. мощность, то необходимые лошадиные силы можно извлечь и из меньшего числа цилиндров, соответственно размер станет еще меньше. И маленький моторчик спрятать под сиденьем))).
Эта система в любой момент может быть установлена на любой двигатель любого производителя, выкинув распредвал со всеми причиндалами. Увеличить мощность на 30%, а это не мало!
Но самое экзотическое, перевести его в двухтактный, при этом в 2 раза увеличить мощность!!!… всего лишь просто переключив программу!
Фон Кёнигсегг работает над идеей автомобиля с двумя баками под разное топливо, и с разными системами питания, бензинового и дизеля, и даже с переходом на биотопливо.
Но верх фантазии Кёнигсегга конечно пневматический гибрид – это что-то! О чем он мечтает?
О том, чтобы по специальной программе настраивалась определенная конфигурация клапанов, при которой ДВС превращается в компрессор.
Принцип такой: при торможении двигателем, воздух закачивается в баллон, аккумулируя давление. А потом этот воздух использовать для движения или разгона автомобиля, так же использовать его в турбонаддуве, если нужно на время увеличить мощность двигателя.
Независимые клапаны, это еще и надежность. В такой компоновке не случится обрыв ремня ГРМ и поршня никогда не встретятся и не сломают друг друга.
Тот самый, старенький Saab, на котором ездит Кристиан, проехал уже 60000 км., испытал жару и мороз и очень не плохо себя чувствует. Его головка блока родная, но переделанная под независимые клапаны, с неё убрано все лишнее и проточены нужные каналы для пневматики и гидравлики.
Ощущение от тест драйва Saab: Ведет себя как дизель на 3000 об/мин., крутящий момент просто бешеный.
Моё мнение
Я в диком восторге от этого изобретения! Двигатель без распредвала!!! Какой потенциал настроек открывается.
Режимы работы двигателя можно сочинять как музыку.
А какие безумные показатели можно вытянуть из обычного двигателя!!!
Слов нет, друзья! Нет предела человеческому гению! Двигатель без распредвала, кто бы мог подумать, что это возможно!
Обязательно поделитесь с друзьями, которые понимают о чем идет речь, удивите новизной нового изобретения. Это действительно фантастика, воплощенная в реальность!
До новых встреч в сети!
auto-ru.ru
Двигатель без ГРМ
Самое очевидное: для разных режимов работы двигателя (прежде всего скорости вращения коленвала) существует свой оптимальный состав топливовоздушной смеси, свои правильные моменты открытия и закрытия клапанов. Традиционно эта проблема решается с помощью механизма изменения фаз газораспределения (например, VTEC): весь распределительный вал слегка поворачивается относительно шестерни привода газораспределительного механизма (ГРМ), и все моменты открытия и закрытия клапанов смещаются вперед или назад.
Проблема VTEC заключается в ограниченном количестве режимов, в то время как индивидуально управляемые клапаны позволяют пересматривать оптимальный набор параметров при любом, даже самом малом изменении оборотов. Но главное то, что Freevalve позволяет изменять не только момент, но и продолжительность открытия клапанов.
А что, если нам захочется гибко управлять мощностью двигателя, отключая часть цилиндров? В современных двигателях задача решается с помощью весьма сложного механизма: для каждого клапана предусматривается два кулачка, которые сменяют друг друга, сдвигаясь вдоль распредвала. Один кулачок обеспечивает штатную работу клапана, второй отвечает за работу цилиндра в «режиме ожидания». Клапаны Freevalve позволяют в любой момент включать любую программу для любого цилиндра без каких-либо механических ухищрений.
И все же главная проблема традиционного ГРМ кроется в эллиптической форме кулачка, благодаря которой клапан практически никогда не бывает открыт или закрыт полностью. Вместо этого он всегда или плавно открывается, или плавно закрывается, что снижает его пропускную способность. Мало того, эта особенность приводит к тому, что в определенные моменты впускные и выпускные клапаны оказываются открытыми одновременно, и это отрицательно сказывается на экологических характеристиках двигателя.
Кристиан фон Кёнигсегг демонстрирует кривую открытия клапанов на мониторе специального прибора. Она напоминает прямоугольник: клапан резко открывается, удерживается в открытом состоянии, а затем резко закрывается. Это вам не вечный грустный эллипс традиционного клапана. Особенно интересно, что кривая сохраняет свою угловатость даже на высоких оборотах (до 10 000 об/мин) — актуатору хватает мощности, чтобы открывать и закрывать клапан действительно быстро.
Пожалуй, именно последнее свойство в наибольшей степени поспособствовало тому, что тестовый двигатель со свободными клапанами показал впечатляющие результаты на испытаниях: он выдает на 30% больше крутящего момента, потребляет на 30% меньше топлива и дает 50%-ное сокращение вредных выбросов.
fishki.net
Автомобильный двигатель без распределительного вала
В схеме газораспределительного механизма Архангельского имеется центробежный регулятор, сдвигающий моменты открытия и закрытия клапанов в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.
Клапан Архангельского открывается при срабатывании электромагнита и закрывается возвратной пружиной.
Использование для перемещения клапана двух электромагнитов позволяет избавиться от возвратных пружин.
В новой конструкции газораспределительного механизма привод расположен сбоку от блока цилиндров. Применение длинных соленоидов увеличивает ход клапанов, позволяет его регулировать в широких пределах.
‹
›
Исторически сложилось так, что отечественное автомобилестроение развивалось в попытках догнать западных коллег. По-настоящему оригинальные модели (к ним относится, скажем, “Победа”) можно пересчитать по пальцам. И все же интересные разработки, внедрение которых позволило бы нашим автомобилестроителям успешно конкурировать с зарубежными, появляются. Предлагаем вниманию читателей рассказ о необычном механизме, предложенном доцентом кафедры “Электротехника и электрооборудование” Московского автомобильно-дорожного института (Государственного технического университета) Д. А. Сосниным. Устройство позволяет отказаться от применения в двигателе привычного распределительного вала и в то же время гибко управлять фазами газораспределения и величиной хода клапанов.
ТАМ, ГДЕ ЭЛЕКТРОНИКА ПАСУЕТ
Любой автомобилестроитель стремится к тому, чтобы двигатели внутреннего сгорания (ДВС) на его машинах работали в оптимальном режиме: обеспечивали максимальную мощность, равномерность крутящего момента, минимальный расход топлива, наименьшую токсичность выхлопных газов. Однако пока этого никому не удалось добиться в полной мере, поскольку улучшение одних характеристик приводит к ухудшению других. В последнее время, правда, достигнут существенный прогресс благодаря применению автоматизированного управления работой двигателя с широким использованием электроники.
При составлении программы для системы управления двигатель на специальном испытательном стенде вводят в устойчивый режим работы и последовательно корректируют все параметры так, чтобы для данного режима они обеспечивали наилучшие выходные характеристики. То же проделывают при других режимах. Результаты записывают в постоянную память электронного блока в виде многомерной диаграммы, с помощью которой в дальнейшем формируются управляющие сигналы по каждому из параметров.
Например, в комплексной электронной системе “Motronic” (ФРГ), которая управляет впрыском топлива и зажиганием, пять таких диаграмм: для корректировки угла опережения зажигания, времени впрыска топлива, положения клапана рециркуляции (устройства, возвращающего часть выхлопных газов в цилиндр для лучшего дожигания топлива), времени накопления энергии в катушке зажигания и положения дроссельной заслонки. В качестве входных параметров в этой системе используются частота вращения коленчатого вала, крутящий момент и температура двигателя, а также напряжение аккумуляторной батареи. На выходе контролируют соответствие оборотов двигателя крутящему моменту и содержание окиси углерода в выхлопных газах.
К сожалению, в автомобиле есть система, которая не поддается регулированию даже самой изощренной автомобильной электроникой. Это газораспределительный механизм с жесткой кинематической связью между коленчатым и распределительным валами.
Специалисты считают, что классический двигатель достаточно совершенен и если иногда плохо работает, то лишь потому, что “задыхается от собственного выхлопа”; стоит дать двигателю побольше кислорода, позволить “дышать полной грудью”, и ему не будет альтернативы.
Помочь двигателю можно, если бы удалось сдвигать моменты открытия и закрытия клапанов, в первую очередь впускных. Вспоминается, как еще в начале 70-х годов прошлого века автогонщики прибалтийских
республик выигрывали состязания, добиваясь частоты вращения коленчатого вала до 3000 об/мин на холостом ходу и до 8000 об/мин на полном газу. Впоследствии выяснилось, что они раздобыли шаблон распределительного вала, наплавляли кулачки и затем вручную доводили их форму. С такими распредвалами двигатели выдавали высокие характеристики (мощность и крутящий момент), но только на больших оборотах. Для спортивных машин это хорошо, но для “частных” — неприемлемо. Тем не менее такой факт говорит о заметной роли запаздывания или опережения фазы клапанов.
Как же заставить клапан открываться и закрываться в тот момент, который соответствует оптимальной работе двигателя? Ясно, что нужно управлять фазами газораспределения в зависимости от частоты вращения, положения и нагрузки коленчатого вала. Традиционный кулачковый распредвал не позволяет решить эту задачу.
В небольших пределах соотношение фаз газораспределения можно регулировать с помощью механических, электромеханических, гидравлических, пневматических приводов клапанов. Но наиболее перспективным считается электромагнитный привод, управляемый электроникой. С его помощью можно не только оптимизировать работу двигателя, но и расширить его функциональные возможности. Так, четырехцилиндровый двигатель при изменении порядка срабатывания клапанов можно заставить действовать как двух- или трехцилиндровый; он более равномерно работает при переменных нагрузках, потребляет меньше топлива на максимальных оборотах при заданной мощности. Не будет у такого двигателя проблем с изменением направления вращения коленчатого вала.
На первый взгляд все выглядит очень просто, но почему-то на автомобилях электромагнитные клапана пока встречаются только в экспериментальных разработках.
КЛАПАН АРХАНГЕЛЬСКОГО
Попытку реализовать идею электромагнитного клапана с гибким управлением предпринял в середине XX века профессор МАДИ В. М. Архангельский. Включение и выключение электромагнитов происходило при замыкании и размыкании контактов, связанных с кулачками распределительного вала. На место клапан возвращался пружиной.
В схеме Архангельского был предусмотрен центробежный регулятор на распределительном валу. При изменении частоты вращения он смещал положение кулачков и вызывал опережение открывания и закрывания клапанов. Таким образом, регулятор играл роль обратной связи. Это позволяло обходиться без программного управления, которого, кстати, тогда и не могло быть.
К сожалению, несмотря на изящество схемы, работоспособную конструкцию создать не удалось. Дело в том, что клапан должен быстро срабатывать и надежно закрываться, а поэтому требуется возвратная пружина с большой жесткостью. Соответственно нужен мощный электромагнит, который потребляет значительный ток из бортовой сети автомобиля. В те времена не было мощных полупроводниковых вентилей и металлические контакты при коммутации больших токов быстро выгорали. Наконец, при закрытии клапана возвратной пружиной происходил сильный удар головки клапана о гнездо, что вызывало шум при работе газораспределительного механизма и вело к частым поломкам клапанов.
ОДИН ХОРОШО, А ДВА ЛУЧШЕ
Избавиться от многих недостатков, присущих клапану Архангельского, можно, если вместо одного электромагнита поставить два — открывающий и закрывающий. Подобная схема была разработана одним из студентов Тольяттинского государственного университета в дипломном проекте под руководством доктора технических наук профессора В. В. Ивашина.
В данном варианте конструкции пружины не нужны, и поэтому электромагниты могут быть меньших размеров и мощности — ведь большой ток потребляется лишь при закрывании и открывании клапанов, а для их удержания достаточна сила тока в десять раз меньше.
Но главное, теперь можно обойтись совсем без распределительного вала, поскольку задавать время срабатывания и силу тока через обмотку электромагнита может программируемый контроллер — электронное устройство, обычно на микропроцессоре, управляющее работой двигателя и других систем автомобиля.
В НАМИ под руководством кандидата технических наук А. Н. Терехина начали проводить исследовательские и конструкторские разработки газораспределительного механизма с электромагнитным приводом клапанов на базе двигателя М-412. В результате был создан действующий макет газораспределительного механизма с двухсторонними электромагнитами на восьми клапанах. Но с начала 1990-х годов финансирование прекратилось, и перспективная разработка затерялась в архивах.
Несколько лет назад работы над новым газораспределительным механизмом были возобновлены на Волжском автозаводе под руководством главного конструктора АвтоВАЗа П. М. Прусова. Так, среди тем Всероссийского конкурса “Русский автомобиль” (см. “Наука и жизнь” № 12, 2002 г.) была объявлена “Разработка системы электромагнитного привода газораспределительных клапанов для 16-клапанного двигателя ВАЗ”. На конкурс были представлены два проекта, но оба совсем “не по делу”, и их даже не стали рассматривать.
Тем временем над усовершенствованием электромагнитного привода клапанов начали работать японские, американские и (с наибольшим успехом) немецкие автомобилестроители. Уже в 2002 году компания БМВ приступила к испытаниям на реальном 16-клапанном двигателе газораспределительного механизма с электромагнитным приводом всех клапанов.
КОНКУРЕНТОСПОСОБНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
Тогда же к разработке электромагнитных газораспределительных клапанов приступили на кафедре “Электротехника и электрооборудование” МАДИ (ГТУ).
Хотя на Западе нас не признавали конкурентами: мол, “отстали на 10 миль” (на жаргоне автогонщиков так говорят об отставших на два круга, что означает — слабаки), однако автором запатентована конструкция, которая решает большинство проблем, присущих электромагнитным приводам.
В ней вместо громоздких электромагнитов, установленных над клапанами, применены длинные соленоиды. Торможение сердечника в длинном соленоиде реализуется не жесткими упорами, а краевыми магнитными полями, и работа привода становится бесшумной. Кроме того, ход клапана может быть сколь угодно большим и регулируемым. Возвратно-поступательное движение от электромагнита к клапану передается через штангу и качающееся коромысло. Благодаря этому привод можно устанавливать не над блоком цилиндров, а на его боковой поверхности. В результате значительно уменьшается высота двигателя, а для охлаждения и смазки деталей привода используются штатные системы автомобиля.
Теперь дело за моторостроителями. Если удастся воплотить идею в металле, в России появится приемистый и экономичный автомобиль, который к тому же будет удовлетворять самым жестким требованиям по чистоте выхлопа.
www.nkj.ru
Двигатель без ГРМ — альтернатива от Freevalve
Сегодня классический принцип работы газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания сложно представить без основных узлов ГРМ: распределительных валов, приводных ремней и цепей ГРМ, приводных шестеренок, а также кулачков и толкателей.
Несомненно, многие ведущие производители ДВС и этот простой на первый взгляд механизм подвергли сложной модернизации. Взять к примеру систему изменения фаз газораспределения (VTEC) и прочих наворотов в ГРМ, позволяющих отключать работу отдельных поршней для экономии топлива.
И, казалось, как можно избавиться от этой гармонично слаженной работы механических элементов газораспределительного механизма. Если подходить кардинально, можно просто поменяв двигатель внутреннего сгорания на электромотор. Но речь все-таки о том как избавиться от классической схемы ГРМ именно в ДВС?
Оказывается уже с 2005 года такое решение есть, но только его применяют на мелкосерийном спорткаре Koenigsegg CCXR. Максимальная скорость спорткара 388,87 км/ч, а время набора скорости в 300 км/ч всего 11,92 с. Назван этот спорткар в честь самого создателя Кристиана фон Кенигсегга. А вот система, заменившая традиционную ГРМ, получила названия Freevalve, что в переводе означает «свободный клапан».
Создатель данной технологии передвигается не на спорткаре, а на скромном Saab 9-5, который на первый взгляд ничем не отличается от своих собратьев. Но если крышку капота отсека двигателя откроет даже не самый опытный автолюбитель, он невооруженным глазом увидит непривычную для себя картинку. Нет, приводных шестерней, ремня ГРМ, «постели» распределительных валом. А что приводит в действие клапана?
Так вот обеспечивает движением кланов так называемый актуатор системы Freevalve принцип которого основан на комплексном применении энергии электричесткого, гидравлического и пневматического характера. На вход блока Freevalve подается электрический ток, который приводит в действие пневматический механизм отдельно взятого актуатора для открытия клапана, и гидравлический для закрытия. Иными словами электрические приводы подают воздух и масло, тем самым обеспечивая движение клапана.
Каждый актуатор полностью независим от других и управляется вынесенным блоком управления. Создатель не раскрывает подробностей инновационной системы, но следуя логике данный блок управления должен работать в связке с системой подачи топлива для обеспечения синхронизации открытия клапанов и моментом впрыска топлива.
Демонстрационный график работы системы управления клапанами Freevalve позволяет увидеть очевидные плюсы.
Красная линия отображает характеристику работы впускных клапанов, синий — выпускных. В отличие от классической схемы ГРМ, где как впускные так и выпускные клапана открываются плавно с помощью распредвала по траектории эллипса, в системе Freevalve они открываются фактически мгновенно под действием электрического импульса.
Соответственно график движения клапанов с системой Freevalve имеют форму трапеции с почти прямыми углами, а график традиционной системы ГРМ — форму параболы. Таким образом время для попадания газов во выпускные и выпускные отверстия значительно сократилось улучшив при этом мощностные и экологические характеристики при равном объеме двигателя. На тестовом стенде двигатель с системой Freevalve показал 30-ти процентный прирост мощности и 50-ти процентное снижение вредных выбросов.
С помощью Freevalve гораздо проще решается механизм изменения фаз газораспределения. В таких известных системах как VTEC это достигается сложной конструкцией распределительных валов, которые умеют смешаться относительно оси приводных шестерен. Японский производитель Honda c 2003 года представил технологию Variable Cylinder Management (VCM), позволяющую отключать цилиндры и работать только части поршневой группы для экономии топлива в режиме круиз контроля без нагрузок. Конструктивно это выполнено сложным размещением кулачков, которые могли двигаться вдоль распределительного вала обеспечивая рабочий и ожидающий режим работы поршня.
В случае с Freevalve обеспечения подобного функционала не требует дополнительные механические внедрения и модернизации. Все это достигается прошивкой блока управления актуаторов.
Дополнительно увеличить мощность и уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу можно с помощью установки дополнительных клапанов на выхлопе. Часть выхлопных газов можно направлять в турбокомпрессор, а часть в катализатор.
Со слов изобретателя система Freevalve может быть установлена на любой двигатель внутреннего сгорания. Но это только теоретически. На практике пока что не совсем ясны эти варианты адаптации. Во-первых при установке на старый авто необходимо будет обеспечить уникальном для каждого корпусом вместо клапанной крышки, куда в свою очередь будут монтироваться актуаторы. Во-вторых не совсем понятно как будет налажена взаимосвязь с топливной системой, которой управляет штатные мозги авто.
Также при снятии тех же распределительных валов, приводных шестерен необходимо будет избавится от всяческих датчиков, при отсутствии которых мозг авто будет испытывать судорогу. Конечно, для новых авто плюсы несомненно на лицо, но в плане адаптации уже существующих авто вопрос пока еще остается открытым.
Итак, давайте подведен итоги и подобъем плюсы системы Freevalve с электронными актуатарами:
- Снижается масса двигателя за счет исключения шестерен, приводных ремней (цепей) и распредвалов ГРМ.
- Компактность двигателя и увеличения подкапотного пространства.
- Увеличения мощности двигателя порядка на 30%.
- Уменьшается выбросов токсичных газов в атмосферу.
www.sciencedebate2008.com
Как устроен революционный двигатель без распредвала
Читать оригинал публикации на motor.ru
Компания Koenigsegg, создавшая 1500-сильный гиперкар, которому не нужна трансмиссия, уже 15 лет ведет разработку инновационного двигателя внутреннего сгорания – без распределительного вала и дроссельной заслонки. «Мотор» разбирается в принципе работы чудо-агрегата.
Что случилось?
Шведская компания FreeValve, партнер шведского производителя суперкаров Koenigsegg, опубликовала видеоролик, демонстрирующий схему работы принципиально нового двигателя внутреннего сгорания, где вместо традиционного распредвала используются управляемые электроникой актуаторы клапанов.
Шведы утверждают, что такой мотор способен потреблять топливо с практически любым октановым числом, отключать любое количество цилиндров, а также работать в любом из трех основных термодинамических циклов.
Откуда он появился?
Разработкой принципиально нового мотора в начале 2000-х занялась компания Cargine, партнером которой с 2001 года стала фирма Koenigsegg.
Цель, которую поставили перед собой шведские инженеры, заключалась в создании экономичного и экологически чистого мотора нового поколения. За основу была взята концепция двигателя Кармело Скудери, в котором цилиндры делятся на рабочие и вспомогательные. Первые отвечают за сжигание смеси и выпуск, а вторые – за впуск и сжатие рабочей смеси. Правда, в отличие от мотора Скудери, шведы хотели реализовать эту схему внутри одного цилиндра, для чего им требовался быстрый и очень точный актуатор клапанов.
В 2000 году был подготовлен первый одноцилиндровый агрегат, способный работать на метане или водороде. Уровень выбросов оксидов азота у этого мотора оказался невероятно низким, однако автоиндустрию заинтересовал даже не сам мотор, а использовавшийся в нем толкатель.
Правда, первый вариант толкателя был полностью пневматическим и имел множество недостатков: он был слишком большой, слишком шумный и вибронагруженный. Поэтому инженеры решили добавить в актуаторы гидравлический элемент для фиксации клапанов и дополнительного демпфирования.
К 2003 году был подготовлен первый прототип актуатора, размеры которого уже позволяли использовать его на обычном двигателе, однако потребовалось еще несколько лет, в течение которых инженеры несколько раз меняли его конструкцию, прежде чем первый по-настоящему рабочий вариант системы электронного управления клапанами был готов к тестам.
Первый прототип двигателя без распредвалов установили на универсал Saab 9-5. Отдача этого мотора оказалась на 30 процентов выше серийного агрегата, а расход горючего уменьшился на треть. Понятно, что технология еще требовала доработки и адаптации под массовое применение, однако воодушевленные создатели надеялись уже в обозримом будущем запустить новые моторы в серийное производство. Двигатели без распредвалов должны были появиться на новом седане Saab 9-3 и кроссовере 9-4X — Cargine входила в альянс скандинавских компаний, которые пытались выкупить марку Saab во время кризиса 2008 года. Однако эта затея в итоге закончилась ничем, а «Сааб» продали китайцам.
Единственным автомобильным партнером Cargine с тех пор является фирма Koenigsegg. Ее глава Кристиан фон Кенигсегг как-то признался, что давно мечтает использовать технические наработки, сделанные его компанией, в массовых машинах. Возможно, он имел в виду как раз экономичный и эффективный двигатель без распредвала, к разработке которого он был причастен?
Так как этот двигатель устроен?
«Если представить, что мотор – это фортепьяно, а клапаны – его клавиши, то применять распределительный вал – все равно, что играть на инструменте шваброй, а не пальцами», – так описывает Кенигсегг преимущества своего мотора.
Своего – потому что с некоторых пор компания Cargine переименована в Freevalve и находится под контролем группы Koenigsegg. Над проектом мотора без распредвала, способного «играть любую музыку», трудятся девять инженеров.
Вместо распределительного вала открытием и закрытием клапанов управляют очень быстрые электромагнитные актуаторы по команде компьютера. В них используются пневматические пружины, способные менять собственную жесткость, и особые датчики контроля положения клапана. Последние контролируют положение клапанов сто тысяч раз в секунду с точностью до одной десятой миллиметра, а для их работы требуется примерно в сто раз меньше энергии, чем для аналогов других фирм.
Подобная конструкция позволяет бесконечно менять фазы газораспределения, а также в любой момент отключать и задействовать любое количество цилиндров в зависимости от конкретных нагрузок. Такой мотор может работать по традиционному термодинамическому циклу Отто, экономичному циклу Аткинсона, а также по более сложному циклу Миллера, обеспечивающему мотору еще более высокую эффективность и экономичность. Кроме того, этот мотор может моделировать цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия, управлять которой стало возможно именно благодаря клапанам с электронным управлением подъемом и временем открытия.
Современный агрегат, разработанный Freevalve, на 30 процентов мощнее и имеет более высокий крутящий момент при низких оборотах, по сравнению с аналогами того же объема, но при этом на 20-50 процентов экономичней и выбрасывает вдвое меньше вредных веществ в атмосферу. Наконец, он способен потреблять как бензин с различным октановым числом, так и дизельное топливо.
Кристиан фон Кенигсегг отмечает, что новые агрегаты можно сделать компактнее и легче традиционных ДВС за счет отказа от распредвалов, дроссельной заслонки и соответствующего навесного оборудования. Освободившееся пространство можно использовать для повышения безопасности или увеличения свободного пространства под капотом.
Погодите, но моторы без дросселя и с электронным управлением подъемом клапанов уже делают BMW и даже Fiat?
Действительно, баварцы первыми отказались от дроссельной заслонки, внедрив в газораспределительный механизм систему управления впускными клапанами с электронным управлением. Однако баварцы используют достаточно сложную механическую систему с дополнительным электромотором, а в конструкции Fiat MultiAir до сих пор не решена проблема с высокими насосными потерями.
Технология Freevalve, в свою очередь, способна управлять всеми клапанами независимо друг от друга, совмещая сильные стороны всех существующих термодинамических циклов в одном силовом агрегате.
Когда ждать?
Выпуск мотора без распредвалов считается экономически оправданным уже сейчас, несмотря на необходимость решения оставшихся проблем с высоким потреблением электроэнергии, уровнем шума и вибрациями. Но его главный недостаток – это высокая стоимость производства. Которая, впрочем, может снизиться в случае массового применения новой технологии.
Весной 2015 года Кристиан фон Кенигсегг заявил о том, что агрегат с бескулачковым механизмом привода клапанов уже практически готов и в скором времени будет запущен в серию. И если Кенигсегг сдержит свое обещание, то двигатель внутреннего сгорания получит шанс на новую жизнь перед тем, как мир окончательно будет завоеван электрокарами и гибридами.
Тем более, что новые двигатели могут использоваться не только в качестве основного силового агрегата – замены традиционного ДВC, но и в составе гибридных силовых установок. \m
lenta.co
Двигатели без распредвалов, новая технология, которая изменит автоиндустрию
Читать оригинал публикации на 1gai.ru
FreeValve, как может работать двигатель без распредвала
Уверен, что многие из наших читателей знают о существования компании под названием. Koenigsegg. Но также мы уверены, что вы почти ничего не слышали о её дочерней фирме под названием FreeValve.
Если это действительно так, то добро пожаловать в мир высоких автотехнологий. Скандинавы разработали и претворяют в жизнь чрезвычайно интересный продукт, новый (это не преувеличение) тип двигателя в котором нет таких привычных для всех кто связан с автомобилями деталей, таких как распредвал двигателя.
Если взглянуть в прошлое, в 80-е года, топовой и самой продвинутой технологией стала система управления клапанами типа VTEC, 90-е года отличились разработкой и применением продвинутой системой впрыска топлива, чуть позже кульминацией развития прямого впрыска стали поздние 2000-е. Будущее за технологией FreeValve, "без системы распредвалов" приводящего клапаны в движение в ДВС. Но действительно ли это станет будущим моторостроения? Давайте посмотрим вместе.
Как и любая другая технологическая революция, FreeValve Camfree стал технологическим прорывом, который должен (или обязан?) изменить расстановку сил в технологиях создания двигателей внутреннего сгорания. Основной принцип звучит просто и гениально, вместо определённой привязки к определенной, статической формуле, новая технология предлагает гибкость в процессе работы мотора.
Технологии изменяемого открытия клапанов существуют уже относительно давно, было сделано множество прототипов от разных автопроизводителей, существуют даже похожие серийные версии от BMW, но ни одна из них не может сравниться с возможностями, которые предлагает новый тип двигателя, разработанный скромной скандинавской компанией. Гениальность продвигаемой системы также не в последнюю очередь заключается в том, что она не подразумевает серьёзных изменений в конструкции самого двигателя. Тем не менее эта кажущаяся простата не помогла избежать FreeValve дороговизны и сложностей производства. Закон бизнеса, новинки стоят всегда немалых денег.
Мотор FreeValve на 30% мощнее, в два раза экологичнее и на 20-50% экономичнее обычного распредвального двигателя
Как и другие инженеры, сосредоточившиеся на развитии технологий дезактивации и изменяемой степени сжатия, а также изменяемого объёма, парни из FreeValve работали над тем, что называется топовой мировой технологией мотора, стоящей на острие атаки прогресса.
В ходе исследований, компания Koenigsegg выяснила, что технология привода клапанов имеет огромный потенциал развития, решение было логичным, разработать реальную систему, основанную на теоретическом опыте, таким образом для достижения амбициозных целей произошло объединение с дочерней компанией Cargine, впоследствии переименованной в FreeValve.
Вступление закончилось. Переходим к подробностям.
Давайте перейдем к изучению всех нюансов FreeValve технологии, которая не так давно была публично раскрыта для общественности.
В чем разница между системой без распредвалов и классической технологией привода клапанов
Из названия и описания технологии становится понятным, что речь действительно идет о двигателе, в котором отсутствуют распределительные валы. На самом деле необычный подход к инженерии внутримоторных технологий, главный секрет которых заключается в том, что двигателю не нужны эти валы, поскольку клапаны рассчитаны на индивидуальную работу, каждый по отдельности. Каждый клапан не связан жестко с соседними клапанами, отсюда проистекает название- «свободные клапаны», FreeValve.
Главная мысль заключается в том, чтобы работа двигателя внутреннего сгорания стала более эффективной во всех фазах работы. Стандартные распределительные валы ввиду заложенных в них конструктивных особенностей являются крайне компромиссными вариантами, что зачастую приводит к определенным «жертвам», повышенный расход топлива в угоду мощности или низкий крутящий момент на высоких оборотах в угоду пиковой мощности и т.д..
С новой технологией инженеры получили возможность сделать двигатель эффективным при любых оборотах и на всех режимах работы, не опасаясь провалов на холостом ходу, посредственной динамики или высокого расхода топлива.
Звучит как недосягаемая мечта, но нет ничего невозможного, возможно все, что возможно себе представить. Дочерняя компания Кёнигсегг добилась высоких результатов, создав вполне рабочий, практически серийный экземпляр своей разработки, которую они долгие годы возили от выставки к выставке, представляя прототип на разных своих новинках. Вместо распредвалов, каждый клапан приводится в движение отдельным приводом, работу которых в свою очередь контролирует электроника.
Насколько хороша новинка и насколько она дороже обычной системы привода клапанов?
Разработчики утверждают, что система без распредвалов использует на 10% меньше энергии, чем традиционные решения привода. Эти проценты в стандартной схеме двигателя обычно уходят на преодоление трения, привод и работу всей верхней части «головы» мотора, то есть всех этих многочисленных систем. Эффективность использования такого двигателя как несложно догадаться будет на 10% эффективнее, но гораздо больший выигрыш станет очевидным при экологической проверке.
Двигатель может работать в четырех циклах: стандартный- Отто, сложный- Миллера и экономный-Аткинсона. Также двигатель способен воспроизводить цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия
Например, в двигателе с искровым зажиганием, (читайте, в бензиновом моторе) с установленным FreeValve можно смело снять каталитический нейтрализатор, а экономичность даже у мощного бензинового двигателя станет сродни дизельного варианта.
В результате полученный силовой агрегат станет дешевле эквивалентного дизельного мотора, говорят в FreeValve. На дизельные двигатели также могут быть установлены новомодные электронные приводы клапанов, что в теории должно чуть снизить расход мотора работающего на ДТ и серьезно повысить экологичность его выхлопа.
Стоимость новой технологии. Если взять в расчет науку экономику, то получается, что первые 10- 100 тыс. двигателей, построенных по этой технологии, будут стоить дороже обычных типов силовых агрегатов, но в конечном итоге, когда производство будет поставлено на промышленный поток и при достижении определённой «критической массы», стоимость новых типов моторов начнет постепенно снижаться и в итоге сравняется со стоимостью стандартного ДВС.
При этом такие моторы будут более эффективными, чем традиционные модели, будут меньше расходовать горючего при увеличении мощности и станут показывать гораздо более приемлемые показатели полки крутящего момента.
Что произойдет, если система покажет себя несостоятельной?
Приверженцам классической схемы двигателей и тем людям, которые с опаской принимают все обновления в мире технологий и технических новшеств, наверное, интересно, насколько все будет плохо, при поломке новомодной системы. И вообще, а надежная ли она?
Отрицать глупо, любой, даже самый надежный девайс может выдать неприятную осечку, также не стоит забывать про конструктивные дефекты, которые могут быть не выявлены на начальном этапе разработки. Итог предсказуем, дорогая поломка. Но и здесь у FreeValve есть небольшой утешительный козырь в рукаве.
Невероятно, но этот двигатель сможет нормально выполнять свои рабочие функции даже при поломке одного или нескольких приводов клапанов, разумеется это скажется на пиковой мощности на высоких оборотах, но как уверяют разработчики, разница будет незначительна.
Это интересно: Дизельные моторы: История развития
Предусмотрен аварийный вариант работы двигателя,заключается он в том, что даже если 75% приводов клапанов выйдут из строя, автомобиль сможет самостоятельно добраться до СТО, невероятная живучесть. Тестирования продолжаются..., но самое главное, чего разработчики все еще никак не могут побороть, это как раз выносливость такого типа привода. В нем все хорошо, но камень преткновения, состоит в том, что долго система не выхаживает. Однако это временное явление и его удастся нейтрализовать, ведь инженеры по теоретическим расчётам выяснили, надежность такой системы может быть сопоставима со стандартным двигателем ДВС. Смоделированы сотни-миллионов циклов работы приводов, ощутимого износа обнаружено не было. Осталось применить знания на практике и можно выезжать.
Шведская компания сравнивает текущую технологию распределительного вала, с игрой на пианино двумя руками, каждая из которых привязана к противоположным концам метлы. Использование каждого пальца по отдельности, как делают пианисты, позволит перейти к индивидуальному управлению клапанами.
Из вышесказанного можно сделать вывод:
1. На данный момент технология явно сырая. Двигатель не способен пройти столько же, сколько ходят без серьезных проблем моторы с обычной системой распредвалов.
2. Но даже на этом этапе разработки, система показала себя с лучшей стороны. Ни один мотор со стандартной системой газораспределения не способен хоть как-то нормально работать, если перестанут работать 75% клапанов (представим это гипотетически). Более того, перестань функционировать в нормальном режиме хотя бы один из клапанов на обычных ДВС, вы потеряете больше, чем пиковую мощность на высоких оборотах. То есть в плане поломок, если уж что-то произошло с ГРМ, скандинавская технология явно обходит все другие типы моторов.
Еще один плюс. На революционном двигателе, как утверждают инженеры, работающие над проектом, невозможна встреча клапанов с поршнями в случае обрыва ремня/растяжения цепи ведь ее здесь просто-напросто нет.
Технические нюансы. FreeValve- более, чем полностью изменяемые фазы газораспределения?
Если ответить кратко, по существу, то да, это больше чем двигатель с изменяемыми фазами газораспределения, потому что каждый конкретный клапан может иметь различные «подъемы», как по времени, так и в позиции открытия. Также он может открываться и закрываться с разной скоростью, изменяя частоту, за этим в онлайн режиме следит система бортовых компьютеров высчитывая необходимый режим хода клапана в соответствии с режимом работы двигателя с точностью подъема вплоть до 1/10 миллиметра.
Как видно приводы (актуаторы) способны делать это с необычайной точностью, значительно превосходя показатели работы ГРМ в обычном двигателе.
Смотрите также: Зачем менять ремень ГРМ
Кстати, электроприводы, они же актуаторы, самая важная часть разрабатываемого типа мотора. Клапаны при помощи индивидуальных систем приводятся в движение до 20 тыс. открытий, закрытий в минуту. Датчики контроля положения клапана зорко следят за происходящим, мониторя положение клапанов, внимание, - 100 тыс. раз в 1 секунду (!!!). Причем привод, двигающий клапаны не просто электрический, такой тип не выдерживает колоссальных нагрузок/скоростей/температур и быстро выходит из строя. В компании Koenigsegg разработали «пневмогидроэлектрический тип привода». Каждая из стихий: пневматика, гидравлика и электрика, выполняет сугубо свою отдельную функцию. Пневматикой клапан открывается, при помощи гидравлики- закрывается. Электропривод подает воздух и масло, чтобы в системе было необходимое для работы актуатора давление.
Этот тип привода подойдет и гоночному мотоциклу и грузовому автомобилю
Еще одна экономическая выгода, о которой стоит упомянуть. Применение гидропневмоэлектро клапанов не требует множества деталей, дорогих и тяжелых. Не нужны шестерни ГРМ, крышка ГРМ, цепь ГРМ (или ремень), распредвал и даже регулятор давления наддува для турбированных двигателей.
Смотрите также: Долговечность и срок службы автомобиля
Ввиду вышесказанного силовой агрегат можно сделать компактнее и легче традиционного мотора.
Когда можно купить автомобиль с таким двигателем?
Удивительно, но первым автомобилем, который выйдет на рынок оборудованный такой безраспредвальной системой, станет не гоночный мощный спорткар Koenigsegg, скорее всего лавры первопроходца достанутся китайской модели Quoros 3, с которым шведский Кенигсегг заключил договор о сотрудничестве. Доступность гарантирована. Несколько месяцев, год или полтора и на дорогах появятся первые ласточки. Учитывая то, что шведы разрабатывали технологию начиная с 2000 года, ждать осталось совсем не долго.
Koenigsegg One: Новый король скорости
На выходе мы получим более тихий, более экономичный, эффективный и мощный бензиновый мотор по сравнению с современными аналогами. Надеемся реальность не разочарует.
lenta.co
ДВС без распредвала.
Кристиан фон Кёнигсегг (Christian von Koenigsegg), вероятно, более всего известен читателям «КЛ» своими творениями - суперкарами Koenigsegg CCX и Koenigsegg Agera R. Последний разгоняется до 300 км/ч за 14,53 с. Машины выпускает принадлежащая ему же Koenigsegg Automotive AB.
Но, оказывается, интересы этого человека несколько шире: так, его беспокоит застой в области ДВС.
Инженер разрабатывает собственную концепцию создания двигателя внутреннего сгорания, в котором привод клапанов осуществляется без кулачков и распределительного вала. Сейчас в большинстве двигателей каждому клапану соответствует индивидуальный кулачок, который и открывает клапан, набегая на рычаг толкателя клапана. Когда кулачок сбегает с рычага, клапан закрывается под действием возвратной пружины.У свободноклапанного двигателя фон Кёнигсегга всё не так. Клапаны там работают независимо друг от друга (распредвал в обычном моторе двигает их одновременно) и управляются электроникой, регулирующей давление воздуха, которое заставляет клапан закрываться-открываться, при этом фиксация в закрытом положении осуществляется мощной пружиной. Благодаря отсутствию кулачков клапаны быстро (а не плавно) распахиваются, и топливо почти мгновенно наполняет цилиндр, после чего клапан столь же стремительно закрывается. То же самое происходит и с выпускным клапаном, что значительно сокращает время, необходимое для одного цикла работы двигателя.Преимущества схемы во много ясны из самого её описания: ДВС той же мощности при таком исполнении будет много компактнее и легче, здесь не нужны распредвал и ремень газораспределительного механизма. Опять же все цилиндры смогут работать в разных режимах, что значительно упрощает выключение части цилиндров при малых оборотах (в пробке и на низкой скорости).
Благодаря задержкам на впуске всего в пару миллисекунд декларируется возможность получения рабочих 20 тыс. оборотов в минуту, что втрое выше современных стандартов для автомобильных двигателей. Конечной целью конструкторов (и она, как они считают, абсолютно достижима при такой технологии) является снижение потребления топлива на 30% (пока достигнуто только 20%), увеличение момента и мощности на 30% (при равном объёме) и, за счёт лучшего момента и меньшей необходимости в связи с этим в высоких оборотах, уменьшение выхлопов на 50%. Кстати, двигатель уже прошел 60 000 км на реальной машине («мулом» послужил старый SAAB), а начало внедрения в массовое производство обещают через 3-4 года.
http://science.compulenta.ru/742168/
n1ce 26-03-2013 12:10quote:Originally posted by carrier:Последний разгоняется до 300 км/ч за 14,53 с.Наши без клея проехали быстрее. Чутка там чипанули гетер, огонь получилось))))TigroKot-2 26-03-2013 12:25Эта идея лежит на поверхности. Почему этого нет в серии ясно: концерны настроены и дальше клепать что клепают не парясь особенно.
Только я бы подобное попробовал реализовать не пневматикой а соленоидами, КМК надежнее.
Рамиль 26-03-2013 08:12С соленоидами идея стара, как и сама концепция ДВС.Развитие ДВС без распредвала идет полных ходом, но не внедряется, т.к. кому-то оно не надо.
carrier 26-03-2013 08:44quote:Originally posted by Рамиль:но не внедряется,Стоит только одному крупному производителю поставить на конвеер такой двигатель и постепенно все перейдут.Уж больно характеристики заманчивые.Niklaus.s 26-03-2013 09:02quote:Originally posted by Рамиль:С соленоидами идея стара, как и сама концепция ДВС.Развитие ДВС без распредвала идет полных ходом, но не внедряется, т.к. кому-то оно не надо.Насколько мне известно, основная проблема схемы пока что - надежность и стоимость обслуги.Ну и запуск в серию движка с 20+ т.об/мин требует кучу сопустсвующих разработок касательно охлаждения, смазки, самоочистки и т.д.Так что всему свое время.DIZZI 26-03-2013 09:03У Фиата есть интересная разработка, в серии, Правда распредвал присутствует.
quote:Originally posted by carrier:ДВС без распредвалаДвухтактник )))carrier 26-03-2013 09:10quote:Originally posted by DIZZI:Двухтактник )))Зато быстрее:раз-два,раз-два.)))DIZZI 26-03-2013 09:16Так и удельная мощность выше ))) и да, раз-два, раз-два... обороты намного выше
carrier 26-03-2013 09:39quote:Originally posted by DIZZI:Так и удельная мощность выше В этом варианте двигателя ,вероятно,возможно снятие чумного крутящего момента во всём диапазоне оборотов.Каждый клапан управляется индивидуально.Pavel_A 26-03-2013 09:42quote:Originally posted by DIZZI:У Фиата есть интересная разработка, в серии, Правда распредвал присутствует.Кстати достойная идея.fref1 26-03-2013 12:23quote:Originally posted by carrier:Сейчас по моему никто не делает.Проблем там тоже хватает.я так полагаю что у Кристиана фон Кёнигсегга принцип будет такой же.
Егор 26-03-2013 12:51В 80 годах прошлого столетия существовал мотоциклетный двигатель с дисковыми клапанами и без распредвала.По моему производства Хонда.Объем движка 125 см3, мощность более 50 л.с.Динамика была весьма замечательная, но жрал бензин как крокодил.Мотоцикл был гоночный и большой серии не получил.Имелись и эксперименты у фирмы Даймлера и отечественных двигателистов.
Это к тому, что идея ГРМ без распредвала стара и весьма известна в среде специалистов.Посему и не получила широкого распространения.Автомобилистов отпугивает сама идея ремонта автомобиля в компьютерной мастерской.
RTDS 26-03-2013 12:53Штука чрезвычайно правильная. Именно на этом этапе сейчас и застряло моторостроение, Кенигсёгг на 200% прав, да и все эксперты в области об этом довольно давно говорят...
quote:Originally posted by TigroKot-2:только я бы подобное попробовал реализовать не пневматикой а соленоидами, КМК надежнееУ соленоидов сложно реализовать замедление при закрывании - будет жесткий удар клапана о седло и быстрое разрушение обоих. У них же режим работы "открыт/закрыт" - на него сложно повлиять. У того же Кенигсегга, уверен, даже стремительное открытие-закрытие все равно представляет собой на закрытии нелинейный график движения штока клапана - замедление в самом крайнем положении у седла все же должно быть...
quote:Originally posted by carrier:Преимущества схемы ...... не нужны распредвал и ремень газораспределительного механизма.Всегда умиляет попытка поиска достоинств новинки в "отсутствии чего-либо, что было раньше"... На идиотов, что ли, рассчитано? Надо просто сказать честно - двигатель не становится проще - а даже наоборот - сложнее, но приобретает выдающиеся характеристики. И все! А то вешают лапшу - не нужен ГРМ, не нужен ремень... А то, что дешевый ГРМ заменяется сложным и дорогим насосом и системой коммутации воздуха - кагбэ умалчивается...Не, я не говорю, что усложнение - это плохо - наоборот! Получить выдающиеся характеристики без усложнения нереально. Но не надо уж искать мнимых достоинств в исчезновении 10-долларового ремня 
Тут полностью согласен. Пневматика, да еще такая сложная с кучей клапанов и резинок не есть гуд. Будут постоянно травить уплотнения, быстро изнашиваться и все такое. Вот на электромагнитах могло бы получиться довольно надежно.
carrier 26-03-2013 14:16quote:Originally posted by TigroKot-2:Будут постоянно травить уплотнения, быстро изнашиваться и все такое. Вот на электромагнитах могло бы получиться довольно надежно. В современных машинах очень много сложных узлов.Однако у нормальных производителей всё работает.Пневмоподвеска по моим наблюдениям в целом не уступает по надёжности обычной,а кое в чём даже превосходит.BAU 26-03-2013 14:2020 тыс оборотов в минуту это 333 в секунду. В 4-х тактном двигателе клапан открыт ну пусть 1 такт. Итого это 650 Гц частота одной из ведущих гармони на клапане. Реально еще меньше, т.к. клапан может быть открыт не весь такт. Что за пневмосистема сможет передавать такие частоты я не понимаю. Это для начала д.б. гелий наверное.Короче кажется мне, что не все так просто в этом двигателе.Про энергопотребление такого механизма (клапан имеет массу, ее надо разогнать, остановить, разогнать обратно и еще раз остановить. При этом на все уже не миллисекунды, а микросекунды.
DIZZI 26-03-2013 14:21Кстати да, в пневмоподвеске чаще проблемы связанные с электропроводкой и отгниванием разъемов и очень редко с разгерметизацией.
TigroKot-2 26-03-2013 14:41quote:Originally posted by DIZZI:Кстати да, в пневмоподвеске чаще проблемы связанные с электропроводкой и отгниванием разъемов и очень редко с разгерметизацией.Потому что разъемы по говну возят. Если это все в хакрытом двигле -все будет путем. В конце концов свечные повода и катушки живут нормально. А те двигатели где катушки прям над свечкой, например на БМВ на моторах м50х -я вообще проблем не видел чтобы эти катушки выходили из строя. А импульсы они посылают как бы каждый такт, т.е. через каждые 3 оборота если я ничо не напутал.
Электрика штука более надежная чем пневматика. Сначала центральные замки были на пневме, потом перешли на электромоторы.
Я даже больше скажу, какие есть возможности у электрики: у электрохимического станка он подает заготовку порой весом в несколько килограмм вплотную к детали, потом отводит ровно на 0,1мм, дает электрический импульс 12 вольт 2КА, далее отводит заготовку от детали для смывания шлака и далее все повторяется. Я не помню с какой частотой он это делает, но с большой, иначе процесс растянется на годы.
DIZZI 26-03-2013 14:50Поглядим какой вариант выиграет, пневматика, гидравлика или чистая электрика, а может параллельно будут существовать.
carrier 26-03-2013 15:06Может и всё по старому останется.)))
DIZZI 26-03-2013 15:38Так итальянцы уже запустили МультиАир в серию. Чуток доработать и совсем не будет распредвала. При регулируемых по вылету и фазе клапанах, дроссельная заслонка может совсем исчезнуть как лишний элемент.
BAU 26-03-2013 17:09quote:Originally posted by DIZZI:Так итальянцы уже запустили МультиАир в серию. Чуток доработать и совсем не будет распредвала. При регулируемых по вылету и фазе клапанах, дроссельная заслонка может совсем исчезнуть как лишний элемент.Я так понимаю, что на БМВ ее уже достаточно давно нет.TigroKot-2 26-03-2013 17:23quote:Originally posted by BAU:Я так понимаю, что на БМВ ее уже достаточно давно нет. Но распредвалы и Ванос там имеются.
Но распредвалы и Ванос там имеются.Я к тому, что если так уж хочется, то можно оставить классический ГРМ, но обойтись без дроссельной заслонки.TigroKot-2 26-03-2013 18:25quote:Originally posted by BAU:Я к тому, что если так уж хочется, то можно оставить классический ГРМ, но обойтись без дроссельной заслонки.На мой взгляд, классический ДВС уже безнадежно устарел, его давно пора на покой. Куча деталей с износом. Это никуда не годится. ИМХО.
Рамиль 27-03-2013 07:49quote:Originally posted by RTDS:У соленоидов сложно реализовать замедление при закрывании - будет жесткий удар клапана о седло и быстрое разрушение обоих. У них же режим работы "открыт/закрыт" - на него сложно повлиять.У пневмоприводов большая инерционностьМелкие соленоидные клапана с большой наработкой на отказ изпользуются пока что успешно но в области автоматизации процессов, где используются небольшие объемы жидкостей.
BAU 27-03-2013 10:42quote:Originally posted by TigroKot-2:На мой взгляд, классический ДВС уже безнадежно устарел, его давно пора на покой. Куча деталей с износом. Это никуда не годится. ИМХО.А я ускорение свободного падения считаю устаревшим. Очень мешает. "Это никуда не годится. ИМХО."(с)TigroKot-2 27-03-2013 12:30quote:Originally posted by BAU:А я ускорение свободного падения считаю устаревшим. Очень мешает. "Это никуда не годится. ИМХО."(с)Это уже к доктору
Что - то в описании не вяжется с реальностью.Видимо имеется некторое неизвестное нам ТУТ техническое решение, без чего все обсуждения данного двигателя могут быть проводиться всесьма некорректно.
carrier 27-03-2013 14:34quote:Originally posted by Егор:Что - то в описании не вяжется с реальностью.Возможно перевод корявый.RTDS 27-03-2013 14:40Обратите внимание - этот Кёнигсегг, кстати, все равно идет по традиционному пути - классический клапан, пусть и иной принцип управления им. Я бы предложил использовать клапан с отверстием-сектором, которое закрывается аналогичным приливом в тарелке, и управлением не ПОДНЯТИЕМ, а ВРАЩЕНИЕМ. Для этого можно использовать простой, дешевый и надежный электропривод - а не геморройную систему ультраскоростной пневматики. Можно мотор с редуктором, можно соленоидный привод - с более высоким быстродействием...Суть - вращение клапана и управление таким образом впуском и выпуском. Когла отверстие-сектор в клапане находится напротив прилива на седле - он закрыт, повернут на тот или иной угол - открыт в той или иной степени.Вращение - безударное и быстрое.
Клапан с прорезью выглядит примерно так (сорри за хъёвый рисунок):
Клапан с прорезью выглядит примерно так (сорри за хъёвый рисунок):
http://kart53.narod.ru/RotaryValveIC/RotaryValveIC.htmTigroKot-2 27-03-2013 15:05quote:Originally posted by RTDS:Клапан с прорезью выглядит примерно так (сорри за хъёвый рисунок):Внутри цилиндра давление 10 атм и периодически происходят взрывы. Такая шторка все это долго не выдержит, я уже молчу про практическую невозможность притирки данной байды.
ИМХО.
RTDS 27-03-2013 15:11quote:Originally posted by TigroKot-2:Внутри цилиндра давление 10 атм и периодически происходят взрывы. Такая шторка все это долго не выдержит, я уже молчу про практическую невозможность притирки данной байды.Колечки поршневые, которые двума пальчиками ломаются, выдерживают же И форсунки коммон-рейла - запросто А ведь нежные, электроуправляемые девайсы - и ничего, живут себе "в эпицентре" годами...
Притирка - элементарнейше. Две полированные поверхности, как в любом подшипнике. Плюс имеется в виду, что этот клапан установлен точно так же, ка ки классический - тарелкой внутрь камеры сгорания, подперт пружиной... С точки зрения конструктивной прочности у него нет отличий от традиционного.
RTDS 27-03-2013 15:36quote:Originally posted by BAU:http://kart53.narod.ru/RotaryValveIC/RotaryValveIC.htm
Э не...! У Аспина сотоварищи вращающийся клапан (какой бы он ни был конструкции) мало чем отличается от классического, в том смысле, что приводит в движение его все равно какая-либо разновидность ГРМ и работают они чохом. Я же предложил бы совместить вращающийся клапан с быстродействующим механизмом "а-ля Кенигсегг" - то есть, с индивидуальным приводом на каждый клапан, вне звисимости от всех остальных.
И форсунки коммон-рейла - запросто А ведь нежные, электроуправляемые девайсы - и ничего, живут себе "в эпицентре" годами..."Размер имеет значение")))Сила это давление умноженное на площадь.Сравните площадь отверстия форсунки и площадь открытого клапана. Там где в форсунке хватает пьезоэлемента у клапана разбивает высоколегированную сталь.BAU 27-03-2013 15:42quote:Originally posted by RTDS:с индивидуальным приводом на каждый клапан, вне звисимости от всех остальных.Зачем?TigroKot-2 27-03-2013 15:51quote:Originally posted by RTDS:Колечки поршневые, которые двума пальчиками ломаются, выдерживают же
Вы не понимаете о чем говорите. Колечки поршневые ломаются по такому вектору, по которому они внутри двигателя нагрузок не испытывают.
quote:Originally posted by RTDS:Притирка - элементарнейше. Две полированные поверхности, как в любом подшипнике. Плюс имеется в виду, что этот клапан установлен точно так же, ка ки классический - тарелкой внутрь камеры сгорания, подперт пружиной... С точки зрения конструктивной прочности у него нет отличий от традиционного.Конечно же на производстве сидят дебилы полнейшие, а тут гуру. вам бы на производство, просветить "дураков".
ваш клапан не обеспечит такого прилегания как конусный, учите матчасть. Точное позиционирование и прилегание возможно только на конус и никак иначе. В условиях таких ударных нагрузок -тем более. вы же предлагаете как я понимаю, что ось вращения самого клапана будет находиться по ту сторону, т.е. на нее будет влиять процесс сжигания топлива. Все это очень быстро разлетится и разобьется, не нужно думать что конструкторы такие кретины. 
[QUOTE]Originally posted by BAU:[B]"Размер имеет значение")))Сила это давление умноженное на площадь./B]/QUOTE]
Да это все понятно... Я ж без "хвизики" говорю, по-простому...В данном случае я не вижу принципиальных отличий в плане прочности по сравнению с самым обычным клапаном при использовании аналогичных по прочности материалов и схожих габаритов.
[QUOTE]Originally posted by BAU:[B]площадь открытого клапана/B]/QUOTE]
Ну, открытый клапан, в общем-то, нагрузки не испытывает...
guns.allzip.org
