Двигатели без распредвалов, новая технология, которая изменит автоиндустрию. Новый китайский двигатель без распредвала
Китайцы продемонстрировали автомобильный двигатель без распределительного вала
Известная китайская компания Qoros, которая, по некоторым данным, имеет израильские корни, на международном автомобильном шоу в Гуанчжоу продемонстрировала публике новый прототип автомобильного двигателя, работающего без распределительного вала.
Мотор был показан публике в рамках презентации нового "железного коня" - хэтчбека Qoros 3. Именно он, по предварительным данным, станет частью серийной линейки автомобилей с инновационными силовыми установками.
Демонстрация рабочего прототипа, полагают эксперты, говорит о переходе Qoros к полноценным тестовым испытаниям безвальных двигателей. Будет ли эта модель автомобиля выходить в более привычном варианте пока что не сообщается. Напомним, что приобрести моторные масла можно в интернет-магазине автохимии "Тикамис" tikamis.ru.
Что касается китайской новинки, то первый революционный двигатель будет иметь весьма небольшой объем - всего 1,6 литра и мощность в 230 лошадиных сил. Крутящий момент, в свою очередь, составляет 320 Нм. Кстати, это практически в полтора раза выше, чем показатели мотора-донора. При этом производителю удалось заметно сократить расход топлива - приблизительно на 15 процентов.
Подобные результаты, отмечают технологи, были достигнуты за счет внедрения новой системы управления клапанами, разработанной в Швеции, и реализованной в Поднебесной. Разработчики отмечают, что они смогли достичь высокого уровня контроля за фазами распределения газа, а также отрегулировать не только такой параметр как время открытия клапана, но и наладить высоту его подъема. А это, соответственно, заметно сказалось не только на эффективности использования энергии топлива, но и на конструкции самого мотора.
Как скоро новый "железный" конь с революционной силовой установкой под капотом завершит все намеченные компанией-производителем тестовые испытания и поступит в открытую продажу, не сообщается. Однако охотники за автомобильными сенсациями утверждают, что планы у союза китайской и шведской компаний действительно грандиозные. В обозримом будущем безвальные моторы должны превратиться в обыденную деталь автомобиля.
versia.ru
Двигатели без распредвалов, новая технология, которая изменит автоиндустрию
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.
Информационное издание: Новости гаи, дтп, штрафы пдд, ГИБДД, Экзамен ПДД онлайн. Техосмотр
Читайте также:
sovavto.org
Двигатель без распредвалов — новое революционное изобретение
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.
Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!
autoversty.com
Компания Qoros начала испытания мотора Qamfree без распредвалов — Авторевю
Фирма Qoros, принадлежащая китайскому автопроизводителю Chery и израильскому холдингу Kenon, показала на автосалоне в Гуанчжоу ходовой образец двигателя внутреннего сгорания без распределительных валов. Опытный мотор Qamfree установлен под капотом серийного хэтчбека Qoros 3 и, по словам создателей, доведен до состояния, в котором его можно запускать в производство.
Новый агрегат построен на основе серийного турбомотора 1.6, разработанного для автомобилей Qoros австрийской компанией AVL. А оригинальная безвальная головка блока создана шведской фирмой FreeValve AB, принадлежащей Кристиану фон Кёнигсеггу, который также выпускает гиперкары марки Koenigsegg. Вместо кулачков распределительных валов каждый из клапанов приводится электропневматическим актуатором. По сути, это пневмоцилиндр, давление в котором контролируется электроникой. Благодаря этому клапаны можно открывать и закрывать практически в произвольный момент, свободно изменять их подъем, а также отключать цилиндры.
Такому двигателю не нужна дроссельная заслонка: вместо этого плавно меняется высота подъема клапанов. На моторе, построенном для фирмы Qoros, к каждому клапану ведет свой канал, причем половина выпускных каналов питает турбокомпрессор, а вторая половина идет в обход нагнетателя. По словам Кристиана фон Кёнигсегга, это позволило не только отказаться от перепускного клапана в турбине, но и намного быстрее выводить каталитический нейтрализатор на рабочую температуру. Тем самым можно одновременно снизить вредные выбросы и отказаться от «прекатализатора», обойдясь одним катализатором.
Степень сжатия безвального мотора может быть очень высока — от 12:1 до 14:1. При этом система впрыска используется самая обыкновенная, распределенная: топливо распыляется во впускные каналы. По сравнению с непосредственным впрыском такая схема дешевле и позволяет снизить выбросы сажевых частиц. Фон Кёнигсегг утверждает, что рабочий процесс отточен до такой степени, что непосредственный впрыск двигателю просто не нужен. А эффект дополнительного охлаждения камеры сгорания достигается продувкой между рабочими циклами.
По словам разработчиков, мотор Qamfree примерно на 20 кг легче аналогичного агрегата традиционной конструкции и немного компактнее за счет отсутствия привода распредвалов. В компании FreeValve AB обещают снижение расхода топлива на 15%, а вредных выбросов — на 35 % (в цикле с холодным пуском) при полуторакратном увеличении отдачи. Мощность опытного двигателя составляет 240 л.с. (+45%), пиковый крутящий момент — 320 Нм (+47%).
Впрочем, впереди еще долгий цикл испытаний, поэтому партнеры не назвали даже ориентировочного срока появления подобных моторов на серийных машинах.
autoreview.ru
Концепт Qoros продемонстрировал мотор без распредвалов — ДРАЙВ
Прототип основан на модели Qoros 3 City SUV, но в данном случае это неважно, всё внимание тут — двигателю.
Технологию ДВС без распределительных валов (не путать с бесклапанными) много лет доводили до ума по меньшей мере десяток компаний, от Renault до BMW и от Valeo до Ricardo. Но, похоже, в итоге успех улыбнётся шведам из FreeValve AB (это сестринская компания Koenigsegg Automotive AB), а первыми машинами с такими моторами могут оказаться... китайские Коросы. Ведь именно фирма Qoros Auto совместно с FreeValve представила в Пекине концепт с одноимённой технологией.
Если предшественники шведов использовали для привода клапанов электромагниты или гидравлические системы, то сердце FreeValve — это пневмогидроэлектрический актуатор (Pneumatic-Hydraulic-Electric-Actuator, PHEA).
Разработка была начата ещё специалистами Кёнигсегга, которые перешли в отделившуюся компанию FreeValve. Причём первый их проект в этой области появился аж в 2000 году. Как уверяют инженеры, им удалось решить технические проблемы, которые испытывали проектировщики прежних аналогичных систем. Прототип устройства шведские конструкторы в течение ряда лет успешно испытывали на универсале Saab 9-5. Он прошёл 55 000 км с FreeValve, установленном на впуске, и затем ещё 10 000 км с FreeValve ещё и на выпуске. Благодаря Коросу эта система появилась на современном автомобиле.
В Китае разработку представляли её отцы. Слева — Кристиан фон Кёнигсегг, основатель и генеральный директор Koenigsegg Automotive и председатель совета директоров FreeValve, справа — Урбан Карлссон, глава FreeValve. Фирма Qoros поставила систему FreeValve на свою «турбочетвёрку».
При содействии FreeValve компания Qoros создала мотор Qamfree, который и водрузила на концепт. Партнёры не привели полных данных, но отметили, что технология позволяет добиться независимого и очень точного контроля над положением каждого клапана при открытии и закрытии в течение всего цикла. Беспрецедентный уровень гибкости настроек FreeValve PHEA превосходит прежние системы регулировки фаз и подъёма клапанов, а потому якобы позволяет добиться экономии топлива от 13 до 20%.
Фирма Qoros также показала в Пекине концепты 3 Q·LECTRIQ и 5 Q·LECTRIQ (на нижнем снимке его январский прототип, от пекинского, показанного слева, отличается бампером). Это электромобили, основанные, соответственно, на седане «тройке» и кроссовере «пятёрке».
Седан 3 Q·LECTRIQ ускоряется до сотни за 7,9 с, развивает максималку 162 км/ч и проходит на одной зарядке 350 км. Через быстрый зарядный порт наполнить севшую батарею можно на 80% за один час. В четвёртом квартале нынешнего года компания выведет на испытания предсерийные машины, а массовый выпуск модели стартует в 2017 году.
Кристиан фон Кёнигсегг заявил: «В ближайшее время приход технологии FreeValve PHEA окажется столь же большим скачком, как переход от карбюраторов к непосредственному впрыску топлива. Или даже более значительным». Жаль, разработчики не назвали точных сроков внедрения инновации в серию. Фирма Qoros изучит возможность появления системы на своих машинах, но пока — без конкретики.
Верите в перспективу системы FreeValve?
- 1.Да, так как Koenigsegg — авторитетная фирма
- 2.Ещё рано судить
- 3.Нет, в массовых машинах мы её не увидим
Поделиться
Поделиться
Лайкнуть
Твитнуть
Отправить
www.drive.ru
Двигатель без ГРМ | Журнал Популярная Механика
На фортепиано коромыслом
«Использовать традиционный распредвал вместо Freevalve — это все равно что играть на фортепиано коромыслом вместо пальцев», — утверждает фон Кёнигсегг. Что за проблемы хочет решить изобретатель, программируя поведение каждого клапана в отдельности? Перечислим их в порядке нарастания интересности.
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.
Красный график демонстрирует кривую открытия впускного клапана, синий — выпускного. Хорошо видно, что клапаны максимально долго пребывают в полностью открытом положении, — графики имеют почти прямоугольный профиль, тогда как с обычным ГРМ они были бы больше похожи на параболы. Необходимые объемы газов проходят через клапаны Freevalve за меньший промежуток времени, чем обычно, поэтому короткие фазы впуска и выпуска не перекрываются. В этом кроется причина почти двукратного улучшения экологических показателей.
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.
Клапаны Freevalve позволяют сделать головку блока цилиндров и сам двигатель намного компактнее. Но это далеко не единственное компоновочное преимущество. Можно увеличить количество клапанов на один цилиндр, разделив функции между ними. К примеру, направлять одну часть выхлопа к турбине нагнетателя, а другую — напрямую к катализатору, из экологических соображений. Специальные клапаны пригодятся и для того, чтобы превратить автомобиль в пневматический гибрид.
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.
Долой каноны!
Freevalve — это больше, чем кажется. Во‑первых, система может в значительной мере изменить облик автомобиля. Распределительный вал и толкатели клапанов занимают много места в головке блока цилиндров, да и весят немало. Четырехцилиндровый двигатель с Freevalve размерами и весом напоминает трехцилиндровый. Если же учесть, что независимые клапаны дают значительный прирост крутящего момента, то можно и вовсе обойтись двумя цилиндрами. И тогда крохотный моторчик можно будет спрятать хоть под сиденьем.
Система позволяет в любой момент перевести двигатель на экзотический цикл работы, хоть Миллера, как на Mazda, хоть Аткинсона, как на Prius. Чего уж скромничать: при желании мотор может в мгновение ока стать двухтактным, почти двукратно нарастив мощность! Фон Кёнигсегг мечтает об автомобилях с двумя топливными баками и системами питания: для бензина и дизеля. Для перехода на биотопливо гибкость настроек также актуальна.
www.popmech.ru
FreeValve и Qoros показали двигатель без распредвалов
В рамках Пекинского автосалона состоялась премьера прототипа новой разработки от концерна Koenigsegg.
Данную технологию пытались воплотить в жизнь десятки компаний (Renault, BMW, Valeo и другие). Однако только шведской фирме FreeValve, которая находится под управлением группы Koenigsegg и китайской компании Qoros, удалось добиться успеха и презентовать прототип автомобиля с инновационным мотором без дроссельной заслонки и распределительных валов.
Первый проект в этой области появился еще в 2000 году. Авторство разработки принадлежит специалистам Кёнигсегга, которые вскоре перешли в компанию FreeValve. Первые прототипы мотора конструкторы испытывали на универсале Saab 9-5 на протяжении долгих лет.
Новый прототип двигателя, показанный в Пекине, получил название Qoros Qamfree и практически готов к серийному производству. В уникальном моторе традиционный распредвал, дроссельная заслонка и соответствующее навесное оборудование заменили системой актуаторов с пневматическим приводом, гидравлическим запором и электронным управлением. Технология получила название Pneumatic-Hydraulic-Electric-Actuator (PHEA).
Полных данных пока не раскрывают, однако партнеры отметили, что технология позволяет добиться независимого и очень точного контроля над положением каждого клапана при открытии и закрытии в течение всего цикла. Такие двигатели будут компактнее, легче, производительней и что самое главное – экономичнее на 13-20%.
В Китае разработку представляли Кристиан фон Кёнигсегг, основатель и генеральный директор Koenigsegg Automotive и председатель совета директоров FreeValve, а также Урбан Карлссон, глава FreeValve.
«Мы верим, что уже в обозримом будущем в автомобильной индустрии состоится переход на агрегаты с бескулачковым механизмом привода клапанов, который станет еще более революционным, чем отказ от карбюраторов в пользу непосредственного впрыска топлива», – отметил фон Кенигсегг.
К сожалению, разработчики не указали точных сроков внедрения инновации в серийное производство. Однако глава Koenigsegg уверяет, что технологии PHEA может вдохнуть в двигатели внутреннего сгорания новую жизнь до того, как автопроизводители окончательно переведут свои авто на электрические и гибридные силовые установки.
veddro.com
