Новые технологичные клапана могут сделать двигатели внутреннего сгорания дешевле и экологичнее.
Технология, разработанная в Университете Ватерлоо, надёжно и недорого повышает эффективность двигателя внутреннего сгорания более чем на 10 процентов.
В результате десятилетних исследований была запатентована система открывания и закрывания клапанов, способная значительно снизить потребление топлива как океанскими судами, так и малолитражными автомобилями.
«Этот метод позволит перенести доказанные преимущества полностью регулируемой системы клапанов из лабораторий в серийные двигатели, так как цена и сложность не являются проблемой» — говорит профессор механики и мехатронной инженерии в Ватерлоо Амир Хаджепур.
Подпись к изображению: Новая технология клапанов обещает более дешёвые и экологичные ДВС; профессор Амир Хаджепур в своей лаборатории
Впускные и выпускные клапаны в двигателях внутреннего сгорания обычно управляются кулачковыми механизмами, не позволяющими регулировать время их открытия и закрытия.
Технология, разработанная исследователями в Ватерлоо, заменяет кулачки гидравлическими цилиндрами и роторными гидравлическими клапанами, которые способны полностью менять скорость и вращающий момент двигателя.
Эта способность открывать и закрывать клапана в строго отведённый момент, в зависимости от режима работы двигателя, является ключевой при увеличении эффективности использования топлива, как в плане снижения расхода, так и в плане выброса парниковых газов.
«Если Вы ищете идеальное решение, то вот оно – сделать клапана полностью управляемыми — говорит Хаджепур, являющийся также председателем Canada Research и директором Лаборатории мехатронных транспортных средств Ватерлоо. — Это даёт нам безграничные возможности».
Хотя среди прочего существуют и другие системы управления клапанами, они ограничены в применении из-за их высокой стоимости и сложности.
Технология, разработанная и протестированная в Ватерлоо, гораздо проще и существенно дешевле, что открывает ей путь к применению в двигателях электрогенераторов, горных машин, дальнобойных грузовиков и во множестве прочих моторизованных средств, включая потребительский авторынок.
Хаджепур утверждает, что доступная, надёжная механика управления временем работы клапанов в ДВС может существенно снизить наши углеродные выбросы в период десятилетий, пока мы будем переходить на более чистые электродвигатели.
«Мы должны быть в состоянии легко повысить эффективность более, чем на 10 процентов, это значимый показатель» — говорит он.
Исследование по оптимизации гидравлических переменных клапанных систем, основанное на работах, начатых в 2008 году, опубликовано в журнале «Мехатроника».
23.03.2018 12:08
