Valvetrain Design'ın Temel Meydanları

Her Otto- döngüsü motoru, geniş bir hız ve yük arasında verimli bir şekilde nefes almalıdır. valftrain, zamanlamayı, asansörü ve satın alma süresini kontrol eder ve egzoz kapak etkinlikleri, doğrudan hava yakıtı tüketimine ne kadar fazla hava yakıt karışımının geldiğini etkiler. Geleneksel sabit pompada, betonda ısıtılırken, mühendisler, yüksek hızlı güç, boş gecikmeli betonda, yüksek hızlı güç, boş gecikme ve yakıt ekonomisi için neden önemli bir zorluktan dolayı performans gösterir.

Kayıpları Sayılamak

Üretim motorlarında ayrıntılı enerji denetimleri, pompalanma kayıplarının ışık yüklerinde% 10 ila 15 oranında tüketebileceğini ortaya koyarken, toplam mekanik sürtünme hesaplarının% 6-10'u için kapaklı basınçtan doğrudan bir yakıt cezasına izin vermez, maksimum motor hızı ve bu faktörlerin kombinasyonu, Otto'nun döngüsü ile ilgili önemli bir verimlilik boşluğunu oluşturur.Inertial force on a 50-gram satın alma valfi için her iki katına kadar hıza daha iyi bir şekilde ulaşılabilir.

Değişkenlik valfi Timing: Phasing to Full Authority

Değişken valf zamanlaması (VVT), yüksek çözünürlükte boş ve istikrarlı bir şekilde sabit tutmanın ilk büyük adımıydı.Seks, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunan bir şekilde ayarlı bir şekilde ayarlı bir şekilde ayarlı bir şekilde ayarlı bir şekilde ayarlanmış elektro-hidrasyona sahip olan iki yüksek çözünürlükte bulunan ve sürekli olarak ayarlı motora sahip.

Elektrikli Cam Phasing

Konvansiyonel hidrolik fazcılar motor yağı basıncına güveniyor, bu hız ve sıcaklıkla değişir, soğukta yanıt oranı başlar veya düşük maliyetli işlem. Toyota'nın VVT-iE ve BMW'nin Vanos'u doğrudan şarj etmek için elektrikli motorlar kullanıyor.Bu, benzin koşullarını bağımsız olarak sağlar, daha önce ısıtmaya izin verir, ısıtmalı VVT-E ve daha hassas iç EGR'in kontrolünü azaltır.

Multi-Stage Profil Anahtarlama

Yeterli miktardaki hidrolik olarak kilitlenen iki veya üç farklı cam profili değiştiremezken, düşük ve orta menzilli yükler için kısa vadeli bir profil, yüksek performanslı bir motorda sabit bir şekilde sabitlenebilir ve en aza indirme işlemine devam eder.

Sürekli Değişkenler Valve Lift: Throttle'ı ele geçir

Geleneksel throttle kelebek, motorun kısmen yük işlemi sırasında bir vakum çekmesini zorlayarak pompalanıyor. Sürekli değişken valf asansör (CVL) sistemleri, ancak satın alma valfi ve zamanlaması ile silindir miktarını kontrol ederek, sistem değişikliklerinin 2001 yılında tanıtıldı ve şimdi üçüncü nesilde, satın alma valfi asansörü, bir orta ayak izi kullanarak, yüksek çözünürlükte bir kesintiye neden olan bir kesintiye uğraması için 3,9 mm'den fazla yüklemeye ihtiyaç duyuyor.

Valvetronic'in etkisi, bir kelebek açma gecikmesi olmadan, motor tork neredeyse anında pedal girişine yanıt verir. Doğrudan enjeksiyon ve turboşarj ile birlikte, sistem, özellikle de en son B48 ve B58 motorlarını BMW'nin sabit yükleri ile otomatik olarak şarj edilebilir ve yüksek çözünürlükte otomatik olarak çalışır.

Camless Valvetrains: The Ultimate Freedom Freedom

Camshaft'ı tamamen kaldırmak ve her valfi elektromanyetik, elektrohydraulic veya pnömatik eylemciler, sabit bir cam profilinin kısıtlamaları olmadan, valf zamanlaması, asansör ve süresi kontrol etmek, per-cylinder, per-cycle temel olarak.Bu, onlara özel donanım olmadan silindir deaktivasyonu, talep eden bir donanım olmadan ve tamamen değişken iç EGR olmadan. onlarca yıllık araştırmaya rağmen, camsız sistemler kontrolde zorluk nedeniyle kitlesel üretime ulaşamadı.

Elektromanyetik valfler

Aura Systems ve Valeo tarafından yapılan erken denemeler, mevcut algılama ve modellemeyi kullanarak iki elektromagnet kullanıyor, ancak elektrik gücü gerekli olan yüksek oranda kalırken, 6000 rpm'de yumuşak iniş - valf oturma hızının altında 0.05 m /s'in altında, kısmen pompalanan işlerden tasarrufları önlemek için.Yenier enerji kurtarmasını kullanarak, manyetik alanın yüksek oranda azaltılabilir olması gerekir.

Elektrohydraulic ve Freevalve Systems

Koenigsegg'in Freevalve teknolojisi, hızlı tepki veren diskolüler tarafından kontrol edilen pnömatik/hiperik hareketleyiciler kullanır.Saab 9-5 motorunda test edilen bağımsız valf kontrolü, yüksek güç arasında geçiş yapabilme yeteneğinin yüzde 30'u ve daha düşük enerji tasarrufu sağlayan yüksek oranda artış gösterdi.Mevcut motorlar için sağlam bir yük devretme sahip olan 48 inçlik bir elektrik koşulları için daha düşük maliyetlidir.

Gelişmiş malzemeler ve Kaplamalar: Kitle ve Frictions'ı Yeniden Üretin

valftrain'in reciprocat bileşenleri -valves, ilkbaharlar, koruyucular ve asansörler - aşırı sıcaklıklara ve döngü yüklerine dayanırken, yumuşak ilkbaharlara izin verir ve yüksek motor hızlarına sahiptir. Malzeme bilimi önemli ölçüde gelişmiştir, her iki alımı ve egzoz valfleri için çözümler sunar.

Titanyum ve Superalloys

Ti-6Al-4V gibi titanyum alaşımları çelik üzerinde% 40 kilo azaltımı sunar, kök ve koltukta tipik bir alımın valfini 40 g'tan 40 g'ye kadar azaltın. Bu, ilkbahar kuvvetlerin Inconel 751 veya Nimonik 80A'nın zayıf aşınma direnci gibi kaplamaları sağlar, ancak yüksek sıcaklıklarda bu alaşımları korur.

Seramikler ve Kompozitler

Silikon nitrit (Si3N4) ve silikon ışımaları (SiC), yüksek sıcaklık egzozları ile birlikte çelikten yaklaşık% 40 daha düşük miktarlarda test edilmiştir, yüksek sıcaklık egzozlu kapaklar için ideal hale getirirler.Onlar iyi soğutma ve yüksek üretim maliyetlerine karşı direnç ve yüksek üretim maliyetleri de görülür.

Low-Friction Kinematics and Surface Engineering

En uygun malzemelerle bile, cam ve takip arasındaki bağlantı geometrisi, valftrain'in sürtünme kayıplarını birleştirir.Görünmüş dört kat daha düşük yağ ile ısıtılır ve yuvarlanır ısıyı azaltır.Bu, yüksek çözünürlükte 25-30% azalırken, yarı iletken motorların % 0 ila 30 oranındaki hız artışlarını azaltır.

Turbocharging ve Downsing ile Synergy

Gelişmiş kapak teknolojilerinin tam yararları turboşarj, doğrudan enjeksiyon ve akıllı motor yönetimi ile entegre edildiğinde belirgin hale gelir. Değişkenlik valfi, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte hızlarda, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte hızlara ulaşır.

Silindir Deactivation ve Dinamik Ateşi Atladı

Silindir deactivation uzun zamandır büyük yer alan V8 motorlarında kullanılıyor, ancak modern kapaklama işlemi, en az NVH cezaları olan dört silindirli motorlarda meydana geliyor. Delphi's Dynamic Skip Fire teknolojisi, ABD'deki yanmalı motorlar ile kapalı olan bireysel silindirleri ikna ederek bireysel olarak % 8-12 tasarruf sağlar. Gelişmiş hidrolik lash kontrol panelleri ve hızlı bir şekilde entegre edilebilir.

Kontrol Algoritma ve Gerçek Zamanlı Optimizasyon

Genişleme alanı değişken kapaklı sensörler tarafından tanıtıldı - çok fazla cam fazr setpoints, asansör profilleri ve silindir deactisyonları - gelişmiş kontrol algoritmaları. Modern ECUs kullanımı model tabanlı tok yapı mantığını, ek bir tahminde yakıt tüketimini azaltan gerçek zamanlı olarak tanımlamak için kullanılan, oksijen sensörleri ve bazen de elektriksel zeka, her bir sürüş için en iyileştirici kullanım koşulları sağlamak için daha iyileştirici yöntemlere uygulanır.

Üretim ve Scalability

Gelişmiş valfli bileşenlerin benimsenmesi, 20.000 $ değerindeki maliyetle etkili üretime bağlıdır. Mahle, Eaton ve Schaeffler gibi tedarikçiler tek bir donanım platformuyla birden fazla motor aile kapsayabilirler, yazılım aracılığıyla performans kazanmak beklenirken, sonraki on yılda değişken valf zamanlaması elde edilir.

Future Yol ve Hybrid Systems ile Entegrasyon

Endüstri elektriklileştirmeye doğru hareket ettiği gibi, Otto-cycle motoru en az bir başka nesil için önemli bir tahrik kaynağı olarak kalacaktır. Önümüzdeki on yıl birkaç trend göreceksiniz:

  • [FONT:0]48 V hafif hibritleştirme: [Dönder: Elektrik motorları ön uç erişimli sürücüyü değiştirebilir ve hızlı camshaft fasing sağlar, kemer gürültüsü ve daha hızlı geçiş olmadan başlangıç sağlar. Tümen starter-generators with 48 V cam fazrs allows silindir deactivation during coasting.
  • [FONT:0) Integrated bones:[Dönetici: [Dönetici: 0,3) Düşük gaz sıcaklığının düşük olmasıyla, yüksek yüklerde daha agresif valf zamanlamasına izin verirler, ısı reddedilmesini azaltırken.
  • [FONT:0) Tahmin edici enerji yönetimi: [Dönetici: [Dönetici: 0,6 ve bulut verileri araziyi ve trafiği tahmin etmek için kullanıyor, ECU önümüzdeki yol segmentleri üzerinde en iyi verimlilik için ön segment stratejileri oluşturabilir. Bu özellikle elektrikli yardımcının maske tok geçicileri maskeleyebileceği karma güçlerle ilgili.
  • [FONT:0) Gerçek sürüş emisyonlar uyum: [Döntgen: 0,4][/FONT=0) Sıcaklık hızlarını hızla artırmak için entalpi ısıtma katalizörü için egzoz ısısı için zorunlu hale gelecektir.

Araştırma zaten bu optimizasyon tekniklerine ulaşmak için% 45 üst düzey bir fren ısı verimliliği hedefliyor, model tabanlı yanma kontrolüne atıfta bulunuyor). Ayrıca, elektro-kimyasal camsız valfler üzerinde çalışan üniversiteler bu hedefe ulaşmak için önemli. Önümüzdeki on yıl içinde maliyet boşluğu kapatmak için.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Modern valftrain, tam olarak mekanik bir bağlantıdan, daha yüksek güç yoğunluğu, daha düşük yakıt tüketimi ve emisyonlar üzerinde yeniden şekillendirilebilecek bir sistemden dönüştürüldü.Her inovasyon - değişken zamanlama, sürekli asansör, camsız eylemlendirme veya gelişmiş malzemeler - iç yanmanın tarihsel kayıpları, daha düşük yakıt tüketimi sağlamak ve emisyonlar azaltacaktır.