Κινητήρες MultiAir: Η τεχνολογική καινοτομία της Fiat

Αυτοκίνητο info.gr. Τα πάντα για το αυτοκίνητο.

Η Fiat Group πιστή στην υπόσχεσή της να προσφέρει στους πελάτες της ένα κορυφαίο συνδυασμό οικονομίας καυσίμου και οδηγικής απόλαυσης προχώρησε στην ανάπτυξη της πρωτοποριακής τεχνολογίας κινητήρων MultiAir.

Από τεχνικής άποψης, η παράμετρος-κλειδί για τον έλεγχο της καύσης των βενζινοκινητήρων (και επομένως της απόδοσής τους), των εκπομπών ρύπων και της κατανάλωσης καυσίμου είναι η ποσότητα και τα χαρακτηριστικά του αέρα εισαγωγής.

Στους συμβατικούς βενζινοκινητήρες η μάζα του αέρα που εισέρχεται στους κυλίνδρους ελέγχεται διατηρώντας σταθερό το άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής και ρυθμίζοντας την πίεση στο κύκλωμα εισαγωγής του αέρα μέσω μίας «πεταλούδας». Αυτό το απλό σύστημα όμως παρουσιάζει το εξής μειονέκτημα: ο κινητήρας σπαταλάει περίπου το 10% της παραγόμενης ενέργειας στην άντληση της απαιτούμενης ποσότητας του αέρα από τη χαμηλής πίεσης εισαγωγή στην ατμοσφαιρική πίεση της εξαγωγής.

Η νέα τεχνολογία ηλεκτρο-υδραυλικής μεταβλητής ενεργοποίησης των βαλβίδων εισαγωγής (MultiAir) η οποία αναπτύχθηκε από τη Fiat Powertrain Technologies (FPT) στοχεύει στο να επιτευχθεί ο καλύτερος δυνατός έλεγχος του ανοίγματος των βαλβίδων, ώστε να εξασφαλίζεται ο απόλυτος έλεγχος της μάζας του αέρα εισαγωγής ανεξάρτητα για κάθε ένα κύλινδρο, αλλά και σε κάθε φάση λειτουργίας του κινητήρα.

Πιο συγκεκριμένα, το σύστημα επενεργεί στις βαλβίδες εισαγωγής με τη βοήθεια εμβόλων που κινούνται από μηχανικά έκκεντρα και είναι συνδεδεμένα με τις βαλβίδες μέσω υδραυλικών θαλάμων, οι οποίοι ελέγχονται από σωληνοειδείς βαλβίδες. Όταν αυτές είναι κλειστές, το λάδι που υπάρχει μέσα στους υδραυλικούς θαλάμους συμπεριφέρεται σαν ένα συμπαγές σώμα και μεταφέρει στις βαλβίδες εισαγωγής τις κινήσεις των εκκέντρων του εκκεντροφόρου, τις οποίες ακολουθούν οι βαλβίδες όπως στα συμβατικά συστήματα. Όταν ανοίγουν οι σωληνοειδείς βαλβίδες, οι βαλβίδες εισαγωγής στους κυλίνδρους δεν ακολουθούν πλέον τις κινήσεις των εκκέντρων και κλείνουν με διαφορετικό «πρόγραμμα», ανάλογα με τις απαιτήσεις της οδήγησης.

Όταν, λοιπόν, είναι επιθυμητή η μέγιστη ισχύς, οι σωληνοειδείς βαλβίδες είναι πάντα κλειστές και το πλήρες άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής στους κυλίνδρους επιτυγχάνεται ακολουθώντας πλήρως το «πρόγραμμα» του εκκεντροφόρου, το οποίο είναι ειδικά σχεδιασμένο έτσι ώστε να μεγιστοποιεί την ισχύ στις υψηλές στροφές του κινητήρα (μεγάλη χρονική διάρκεια ανοίγματος των βαλβίδων).

Για ροπή στις χαμηλές στροφές, οι σωληνοειδείς βαλβίδες ανοίγουν σε τέτοια χρονική στιγμή που να επιτρέπουν το πρόωρο κλείσιμο των βαλβίδων εισαγωγής. Αυτό εξαλείφει την ανεπιθύμητη ανάστροφη ροή του αέρα μέσα στην πολλαπλή εισαγωγής και μεγιστοποιεί τη μάζα του αέρος που «παγιδεύεται» μέσα στους κυλίνδρους.

Στη λειτουργία με μερικό φορτίο του κινητήρα οι σωληνοειδείς βαλβίδες ανοίγουν νωρίτερα, προκαλώντας μερικό άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής και ελέγχοντας τη μάζα του «παγιδευμένου» στους κυλίνδρους αέρα ανάλογα με την επιθυμητή ροπή. Επίσης, αν κλείσουν οι σωληνοειδείς βαλβίδες μόλις ξεκινήσει η επενέργεια των εκκέντρων στις βαλβίδες εισαγωγής, η ροή του αέρα επιταχύνεται και έχει σαν αποτέλεσμα τον υψηλότερο στροβιλισμό μέσα στον κύλινδρο. Οι τελευταίοι δύο τρόποι ενεργοποίησης μπορούν να συνδυαστούν μέσα στην ίδια φάση της εισαγωγής, δημιουργώντας ένα τρόπο λειτουργίας που λέγεται «πολλαπλού ανοίγματος» και βελτιώνει το εύρος του στροβιλισμού και της καύσης σε πολύ χαμηλά φορτία.

Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας MultiAir για τους βενζινοκινητήρες είναι πολλαπλά και μπορούν να συνοψισθούν στα ακόλουθα:
# Η μέγιστη ισχύς αυξάνεται μέχρι και 10%.
# H ροπή στις χαμηλές στροφές βελτιώνεται μέχρι και 15% χωρίς αύξηση της χωρητικότητας του κινητήρα.
# Η μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών CO2 φτάνει το 10%, σε ατμοσφαιρικούς και σε υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες με την ίδια χωρητικότητα.
# Συνολικά η μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών CO2 μπορεί να φτάσει μέχρι και το 25% με τη χρησιμοποίηση υπερτροφοδοτούμενων κινητήρων μικρότερου κυβισμού αντί για συμβατικούς ατμοσφαιρικούς κινητήρες με τα ίδια επίπεδα επιδόσεων.
# Η μείωση των εκπομπών των υπόλοιπων ρύπων εκτός του CO2 μπορεί να φτάσει το 40% για τα HC/CO και το 60% για τα Nox.
# Η σταθερή πίεση του αέρα και ο καλύτερος έλεγχος της μάζας του ανεξάρτητα για κάθε ένα κύλινδρο, αλλά και σε κάθε φάση λειτουργίας του κινητήρα, έχει σαν αποτέλεσμα μία πολύ καλύτερη δυναμική απόκριση του κινητήρα.

Η πρώτη παγκόσμια εφαρμογή της τεχνολογίας MultiAir είναι στους ατμοσφαιρικούς και υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες 1400 κ.εκ. 16V. Η δεύτερη εφαρμογή θα είναι ένας νέος μικρός δικύλινδρος βενζινοκινητήρας 900 κ.εκ., επίσης σε ατμοσφαιρική και υπερτροφοδοτούμενη έκδοση, όπου η σχεδίαση της κυλινδροκεφαλής έχει βελτιστοποιηθεί ειδικά για την ενσωμάτωση του συστήματος MultiAir. Χάρη στη ριζική μείωση των μεγεθών, ο υπερτροφοδοτούμενος μικρός βενζινοκινητήρας επιτυγχάνει επίπεδα εκπομπών CO2 αντίστοιχα με αυτά των ντίζελ.

Η καινοτόμος τεχνολογία MultiAir της Fiat αποτελεί πολύ σημαντική εξέλιξη στο χώρο των κινητήρων και μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για ένα κύμα περαιτέρω τεχνολογικών καινοτομιών για βενζινοκινητήρες:
# Συνδυασμός του συστήματος MultiAir με άμεσο ψεκασμό βενζίνης, για ακόμα μεγαλύτερη βελτίωση της απόκρισης του κινητήρα και της οικονομίας καυσίμου.
# Παρουσίαση πιο προηγμένων στρατηγικών πολλαπλού ανοίγματος των βαλβίδων για ακόμα μεγαλύτερη μείωση των εκπομπών ρύπων.
# Καινοτομίες στους υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες για τον έλεγχο της μάζας του αέρα μέσω συνδυασμού της βέλτιστης πίεσης υπερτροφοδότησης και του βέλτιστου ανοίγματος των βαλβίδων.

ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ MULTIAIR: Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΤΗΣ FIAT

Αυτοκίνητο info.gr. Τα πάντα για το αυτοκίνητο.

Το www.autoinfo.gr είναι ένα website αφιερωμένο στο αυτοκίνητο και στους οδηγούς. Τα πάντα για το αυτοκίνητο. Μια δημιουργία του www.internetinfo.gr