Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil?

21.10.2016 | Marek Bednář | 6 příspěvků

(+ videa) FreeValve od Koenigseggu používá k ovládání ventilů tlakový vzduch místo vaček. Teď se můžeme detailně podívat na jeho fungování.

O technologii, kterou vyvíjí Koenigsegg ve spolupráci se svou dceřinou firmou FreeValve, dříve Cargine, jste si mohli u nás přečíst už dříve. A ukázali jme vám také první auto, které bylo tímto motorem zcela bez vačkových hřídelí vybaveno - Qoros Qamfree 3 po debutu na pekingském autosalonu. Jeho parametry byly opravdu zajímavé a že je tato technologie slibná, naznačuje i technický rozbor našeho přítele Jasona Fenskeho.

Zajímavý je už princip, na kterém je založeno pneumatické ovládání ventilů FreeValve. S jeho pochopením vám pomůže i schématický obrázek níže, na kterém uvidíte, že ventil je v případě tohoto motoru připojený na píst. Ten má nad sebou prostor pro tlakový vzduch a pod sebou pružinu a jiný tlakový vzduch. Ty udržují ventil zavřený, když v horní komoře není tlak.

Když elektronika vyšle signál k otevření ventilu, do komory nad pístkem je vpuštěn tlakový vzduch a ten ventil otevře. Do jaké míry se otevře, reguluje tlak tohoto vzduchu a/nebo, jako v tomto případě, pomocný čep ovládaný tlakovým olejem. Ten určuje maximální zdvih ventilu; pro plynule proměnný zdvih ovšem není toto řešení ideální, protože tuhle západku není možné přesouvat.

Jenže je nutná, aby ventil po otevření nezačal oscilovat kolem žádané polohy, což by dělat mohl, kdyby nad i pod pístkem byly pružné elementy, ať už pružina nebo stlačitelný vzduch. Ve chvíli, kdy je potřeba ventil zavřít, je tlak vzduchu nad pístkem uvolněn a pružina vespod ventil uzavírá.

Tenhle systém má řadu výhod, z nichž některé jsme zmiňovali už v dříve. Není potřeba rozvodového řemene či řetězu, takže odpadá starost o jeho životnost motor může být kratší. Stejně tak odpadá velká část instrumentace v hlavě a hlava motoru může být menší a s tím i lehčí. Ventily také je možné ovládat každý zvlášť, otvírat je do různé míry na různě dlouhou dobu a můžou dokonce zastoupit funkci škrticí klapky u benzínového motoru. Lze aktivovat Millerův, Ottův nebo Atkinsonův cyklus a lze také velmi snadno jednotlivé válce odstavovat, když není potřeba maximálního výkonu motoru.

Už tento základ je neuvěřitelně silná kombinace výhod dávající prostor k citelnému zvýšení efektivity - dnes si mezi těmito řešeními obvykle musíte vybírat, u FreeValve nikoli. Není to ale vše.

Co je nakonec nejdůležitější, je fakt, že ventily je možné otvírat a zavírat rychleji, což znamená prodloužení doby, po kterou jsou maximálně otevřené. Jak moc, se můžeme podívat na videu - červená křivka ukazuje stav s normální vačkou, modrá hranatá ukazuje, jak by to mohlo vypadat se systémem FreeValve. Podle Koenigseggu je možné dosáhnout 30% zlepšení ve spotřebě paliva, v točivém momentu a ve výkonu a 50% zlepšení ve vypouštěných emisích.

Efektivita fungování je pochopitelně alfou i omegou vývoje každého motoru a toto řešení dává opravdu velký prostor k jejímu zlepšení. Na to by měla slyšet každá automobilka, a tak se pochopitelně nabízí otázka, proč široké nasazení tohoto systému stále nepozorujeme. Důvod je ale obvyklý - náklady na implementaci jsou vysoké, prozatím. A Jason Fenske přes větší optimismus Koenigseggu bohužel odhaduje, že vzhledem k podstatě celého řešení asi ještě chvíli příliš vysoké budou. Snad se jednou dočkáme...

Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 1 - freevalve camless engine animace 01Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 2 - freevalve camless engine animace 02Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 3 - freevalve camless engine animace 03Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 4 - freevalve camless engine animace 04
Jak vypadá fungování FreeValve, víme z animace z ledna letošního roku

Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 5 - qoros qamfree 3 peking 23Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 6 - qoros qamfree 3 peking 22Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 7 - Qoros Qamfree 3 dalsi 02Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 8 - Qoros Qamfree 3 dalsi 01Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 9 - qoros qamfree 3 peking 01Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 10 - qoros qamfree 3 peking 21Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 11 - Qoros Qamfree 3 dalsi 03Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 12 - Qoros Qamfree 3 dalsi 04
První reálnou aplikaci tohoto systému jsme mohli vidět v dubnu v Pekingu, v prodeji ale zatím není

Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 13 - koenigsegg freevalve ee video 01Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 14 - koenigsegg freevalve ee video 02Jak přesně funguje revoluční motor bez vaček? A proč se zatím nerozšířil? - 15 - koenigsegg freevalve ee video 03
Takhle schématicky vypadá vnitřek pneumatického motorku. Graf ukazuje výhody oproti normální vačce

Zdroj: Engineering Explained@YouTube

Marek Bednář

Další zajímavé články:

Diskuze 6 příspěvků

Živá témata na fóru

zobrazit vše

Autobazar

zobrazit vše

Reklama