Цифровые клапаны – возрождение двигателей внутреннего сгорания

И сразу к сути новой технологии: британская компания Camcon Automotive создала первую полностью электронную систему клапанов двигателя, отсоединенную от коленчатого вала, которая обеспечивает беспрецедентный контроль над всем циклом сжигания топлива. Полностью «цифровые» клапаны обеспечивают заметное улучшение мощности двигателя, уменьшение вредных выбросов, а также дают новые возможности по «умному» управлению двигателем в зависимости от ситуации на дороге.

А зачем все это?

Многие могут недоуменно спросить: а зачем совершенствовать двигатели внутреннего сгорания (ДВС), использующие дизель или бензин – ведь «завтра» уже весь транспорт будет электрическим? Действительно – это хороший и правильный вопрос. Однако, в реальном транспортном мире понятие «завтра» является достаточно неточным. С электрическими автобусами, по аналогии с метро и трамваями, вроде все понятно – в ближайшее десятилетие почти весь муниципальный транспорт откажется от ДВС. Перемещать десятки и сотни людей по заранее заданному маршруту действительно экономически эффективнее с помощью электричества. А вот грузовые и легковые автомобили с ДВС не особо сдают свои позиции и даже, по оптимистичным прогнозам, в 2030 году лишь 28% новых автомобилей будут полностью электрическими.


  Очевидно, что еще несколько десятилетий продолжится использование традиционного транспорта с ДВС, особенно с учетом фактора постоянного совершенствования двигателей. «Цифоровые» клапаны Camcon Automotive – это не научное открытие, а технологическое усовершенствование. Давно уже было известно, что оптимальное управление работой клапанов двигателя зависит от сложившейся реальной ситуации на дороге. Изменяя основные параметры функционирования каждого клапана можно существенно увеличить эффективность работы всего двигателя и уменьшить вредные выбросы в атмосферу.

Почему только сейчас?

А действительно – если все понятно, то почему раньше не отказались от коленчатого вала и не стали управлять каждым клапаном по отдельности? Ответ достаточно просто: раньше не было такой дешевой, эффективной и надежной электроники, которая могла бы в режиме реального времени управлять ДВС.

Принципиальное отличие системы Camcon от других систем – она позволяет полностью, мгновенно и неограниченно контролировать то, что делает любой впускной или выпускной клапан в любое время, независимо от того, что делает сам двигатель. Все это потому, что система Camcon IVA (Intelligent Valve Actuation) полностью электронная, без механического крепления коленчатого вала. Отсутствуют зубчатые ремни или пружины клапанов, причем каждый клапан получает свой собственный миниатюрный распределительный вал, в комплекте с системой, которая открывает и закрывает клапаны точно и механически. И вместо того, чтобы «сбивать кривошип», каждый распределительный вал клапана управляется электродвигателем.

Какие перспективы?

Система знает положение коленчатого вала в любое время благодаря датчику положения поворота – на самом деле вся система работает в режиме реального времени с замкнутым контуром, так что события клапана точно синхронизированы с работой двигателя.

«Мы можем дать движку именно то, что он хочет, при низких оборотах и именно то, что он хочет при более высоких оборотах, причем где угодно и вам не нужно идти на компромисс. Вы можете изменить время, вы можете изменить продолжительность, вы можете изменить подъем, вы можете даже сформировать события, если хотите. Вы можете делать двойные события. Вы можете изменить профиль своего распределительного вала между одним событием и другим, вы можете перейти от режима ожидания до 100-процентного «дросселя» за один оборот. Вы можете сделать почти что угодно. У вас есть то, что мы называем цифровым коленчатым валом», – говорит исполнительный директор компании Марк Гостиг (Mark Gostick).

Очевидно, что тестовые двигатели на демонстрационной машине Camcon впечатляют и удивляют, но без реальной интеграции с ведущими автопроизводителями новая технология останется без внедрения. Компания уже потратила значительное время на сотрудничество с Jaguar Land Rover, представив совместную работу на престижной конференции двигателей Aachen в Германии в прошлом году. И хотя это сотрудничество продолжается, руководство Camcon говорит, что компания видит свои самые большие возможности в Азии.

«Мы фокусируемся на Японии, Корее и Китае, потому что с точки зрения отрасли мы чувствуем, что это те страны, которые будут наиболее восприимчивыми к тому, что мы пытаемся сделать в данный момент», – говорит Марк Гостиг.

По материалам Newatlas