Автомобилен двигател без разпределителен вал. Двигател без ангренажен ремък - алтернатива от Freevalve

Кандидат на техническите науки Д. СОСНИН.

Веригата на газоразпределителния механизъм Архангелски има центробежен регулатор, който измества моментите на отваряне и затваряне на клапаните в зависимост от скоростта на коляновия вал.

Архангелският клапан се отваря при задействане на електромагнита и се затваря с възвратна пружина.

Използването на два електромагнита за придвижване на клапана премахва необходимостта от възвратни пружини.

В новия дизайн на газоразпределителния механизъм задвижването е разположено отстрани на цилиндровия блок. Използването на дълги соленоиди увеличава хода на клапана и позволява регулирането му в широк диапазон.

Исторически местната автомобилна индустрия се развива в опити да настигне своите западни колеги. Наистина оригиналните модели (те включват, да речем, „Победа“) могат да се преброят на пръстите на едната ръка. И все пак се появяват интересни разработки, чието внедряване би позволило на нашите производители на автомобили успешно да се конкурират с чуждестранни. Предлагаме на вниманието на читателите история за необичаен механизъм, предложен от Д. А. Соснин, доцент от катедрата по електротехника и електрообзавеждане на Московския автомобилен и пътен институт (Държавен технически университет). Устройството ви позволява да се откажете от използването на конвенционален разпределителен вал в двигателя и в същото време гъвкаво да контролирате времето на клапана и хода на клапана.

КЪДЕТО ЕЛЕКТРОНИКАТА ОТКАЗВА

Всеки производител на автомобили се стреми да гарантира, че двигателите с вътрешно горене (ICE) на своите автомобили работят в оптимален режим: осигуряват максимална мощност, равномерен въртящ момент, минимален разход на гориво и най-малко токсичност на отработените газове. Досега обаче никой не е успял да постигне това напълно, тъй като подобряването на някои характеристики води до влошаване на други. Напоследък обаче беше постигнат значителен напредък чрез използването на автоматизирано управление на двигателя с широкото използване на електроника.

При изготвяне на програма за системата за управление двигателят се поставя в стабилен режим на работа на специален тестов стенд и всички параметри се регулират последователно, така че за този режим да осигурят най-добрите изходни характеристики. Същото се прави и в други режими. Резултатите се записват в постоянната памет на електронния блок под формата на многомерна диаграма, с помощта на която впоследствие се генерират управляващи сигнали за всеки от параметрите.

Например в сложната електронна система “Motronic” (Германия), която управлява впръскването и запалването на горивото, има пет такива диаграми: за регулиране на момента на запалване, времето за впръскване на горивото, положението на рециркулационния клапан (устройство, което връща част от изгорелите газове към цилиндъра за по-добро допълнително изгаряне на горивото), времето за натрупване на енергия в запалителната бобина и положението на дросела. Входните параметри в тази система са скоростта на двигателя, въртящият момент и температурата на двигателя, както и напрежението на батерията. На изхода се следи съответствието на скоростта на двигателя с въртящия момент и съдържанието на въглероден оксид в отработените газове.

За съжаление колата има система, която не може да се настрои и от най-сложната автомобилна електроника. Това е газоразпределителен механизъм с твърда кинематична връзка между коляновия и разпределителния вал.

Експертите смятат, че класическият двигател е доста перфектен и ако понякога работи зле, то е само защото се „задушава от собствения си ауспух“; След като дадете на двигателя повече кислород, позволите му да „диша дълбоко“, няма да има алтернатива.

Можете да помогнете на двигателя, ако можете да промените времето за отваряне и затваряне на клапаните, предимно на всмукателните клапани. Спомням си как в началото на 70-те години на миналия век балтийските състезатели

Републиканите спечелиха състезанието, като постигнаха скорости на коляновия вал до 3000 об/мин на празен ход и до 8000 об/мин при пълна газ. По-късно се оказа, че те са получили шаблон за разпределителен вал, разтопили са гърбиците и след това ръчно са коригирали формата им. С такива разпределителни валове двигателите произвеждат висока производителност (мощност и въртящ момент), но само при високи скорости. Това е добре за спортни автомобили, но за „частни“ автомобили е неприемливо. Независимо от това, този факт показва значителна роля на забавянето или изпреварването на фазата на клапана.

Как можете да принудите клапана да се отваря и затваря в момента, който съответства на оптималната работа на двигателя? Ясно е, че газоразпределението на клапаните трябва да се контролира в зависимост от скоростта, позицията и натоварването на коляновия вал. Традиционният разпределителен вал не решава този проблем.

В рамките на малки граници съотношението на времето на клапана може да се регулира с помощта на механични, електромеханични, хидравлични и пневматични задвижващи механизми на клапани. Но най-обещаващото е електромагнитно задвижване, управлявано от електроника. С негова помощ можете не само да оптимизирате работата на двигателя, но и да разширите неговата функционалност. По този начин, четирицилиндров двигател може да бъде направен да действа като дву- или трицилиндров двигател чрез промяна на реда на запалване на клапаните; работи по-равномерно при променливи натоварвания, консумира по-малко гориво при максимални скорости за дадена мощност. Такъв двигател няма да има проблеми с промяната на посоката на въртене на коляновия вал.

На пръв поглед всичко изглежда много просто, но по някаква причина електромагнитните клапани на автомобилите все още се намират само в експериментални разработки.

АРХАНГЕЛСК ВЕНТИЛ

Опит за реализиране на идеята за електромагнитен клапан с гъвкаво управление е направен в средата на 20-ти век от професора на MADI В. М. Архангелски. Включването и изключването на електромагнитите става, когато контактите, свързани с гърбиците на разпределителния вал, се затварят и отварят. Вентилът беше върнат на мястото си с пружина.

Дизайнът на Архангелски включваше центробежен регулатор на разпределителния вал. Когато скоростта на въртене се промени, тя измести позицията на гърбиците и предизвика напредване на отварянето и затварянето на клапаните. Така регулаторът играеше ролята на обратна връзка. Това направи възможно да се направи без програмен контрол, който, между другото, не можеше да съществува тогава.

За съжаление, въпреки елегантността на схемата, не беше възможно да се създаде работещ дизайн. Факт е, че вентилът трябва да работи бързо и да се затваря надеждно и следователно е необходима възвратна пружина с висока твърдост. Съответно се нуждаете от мощен електромагнит, който консумира значителен ток от бордовата мрежа на автомобила. В онези дни нямаше мощни полупроводникови вентили и металните контакти бързо изгаряха при превключване на високи токове. Накрая, когато клапанът беше затворен от възвратната пружина, имаше силен удар на главата на клапана върху седлото, което предизвика шум по време на работата на газоразпределителния механизъм и доведе до чести повреди на клапана.

ЕДНО Е ДОБРЕ, ДВА Е ПО-ДОБРЕ

Можете да се отървете от много от недостатъците, присъщи на вентила Архангелски, ако вместо един електромагнит инсталирате два - отварящ и затварящ. Подобна схема е разработена от един от студентите на Държавния университет в Толиати в дипломен проект под ръководството на доктор на техническите науки, професор В. В. Ивашин.

В тази версия на дизайна не са необходими пружини и следователно електромагнитите могат да бъдат по-малки по размер и мощност - в края на краищата голям ток се консумира само при затваряне и отваряне на клапаните и за задържането им сила на тока десет пъти по-малко е достатъчно.

Но най-важното е, че сега можете напълно да се справите без разпределителен вал, тъй като програмируем контролер - електронно устройство, обикновено на микропроцесор, което контролира работата на двигателя и други системи на автомобила - може да зададе времето за реакция и силата на тока чрез електромагнита навиване.

NAMI, под ръководството на кандидата на техническите науки A. N. Terekhin, започна да извършва изследвания и разработки на газоразпределителен механизъм с електромагнитно задвижване на клапана на базата на двигателя M-412. В резултат на това беше създаден работещ прототип на газоразпределителен механизъм с двупосочни електромагнити на осем клапана. Но от началото на 90-те години финансирането е спряно и обещаващата разработка е изгубена в архивите.

Преди няколко години работата по нов газоразпределителен механизъм беше възобновена във Волжския автомобилен завод под ръководството на главния дизайнер на АвтоВАЗ П. М. Прусов. Така сред темите на общоруския конкурс „Руски автомобил“ (вж. „Наука и живот“ № 12, 2002 г.) беше обявено „Разработване на електромагнитна задвижваща система за газоразпределителни клапани за 16-клапанен двигател VAZ“. . На конкурса бяха представени два проекта, но и двата бяха напълно „неподходящи“ и дори не бяха разгледани.

Междувременно японски, американски и (с най-голям успех) немски автомобилни производители започнаха да работят върху подобряването на задвижването на електромагнитния клапан. Още през 2002 г. BMW започна да тества върху истински 16-клапанов двигател механизъм за разпределение на газ с електромагнитно задвижване на всички клапани.

КОНКУРЕНТЕН ДИЗАЙН

В същото време в катедрата по електротехника и електрообзавеждане на MADI (GTU) започва разработването на електромагнитни газоразпределителни вентили.

Въпреки че на Запад не ни признаваха за конкуренти: казват, че „изостанахме на 10 мили“ (на състезателния жаргон това се казва за две обиколки назад, което означава слабаци), обаче, авторът патентова дизайн, който решава повечето от проблемите, присъщи на електромагнитните задвижвания.

Вместо обемисти електромагнити, монтирани над клапаните, той използва дълги соленоиди. Спирането на сърцевината в дълъг соленоид се осъществява не от твърди ограничители, а от крайни магнитни полета и работата на задвижването става безшумна. В допълнение, ходът на клапана може да бъде толкова голям и регулируем, колкото желаете. Възвратно-постъпателното движение от електромагнита към клапана се предава чрез прът и люлеещо се кобилица. Благодарение на това задвижването може да се монтира не над цилиндровия блок, а на страничната му повърхност. В резултат на това височината на двигателя е значително намалена и стандартните системи на автомобила се използват за охлаждане и смазване на задвижващите части.

Сега всичко зависи от конструкторите на двигатели. Ако успеем да превърнем идеята в метал, в Русия ще се появи въртящ момент и икономична кола, която също ще отговаря на най-строгите изисквания за чистота на отработените газове.

Хиперавтомобилите Koenigsegg са автомобили, чието производство започна неотдавна, но те вече силно се обявиха и намериха своето място в класа на подобни автомобили. Имаше много такива моменти в историята, но тези омразни проекти завършваха с провал. Но той оцеля и се състезава със светилата в света на супер двигателите.

Вече 15 години инженерите и дизайнерите на Koenigsegg работят върху проект за двигател без разпределителен вал, който няма да има дроселна клапа. Но самият факт на липсата на дроселна клапа вече е доказан от инженерите на BMW и Fiat, но те не успяха да финализират дизайна. Баварците премахнаха амортисьора, като вместо това инсталираха електронна система за управление на всмукателния клапан. Проблемът за германците беше, че за реализирането на проекта си използваха допълнителен електродвигател, което усложняваше целия дизайн и постоянно водеше до допълнителни повреди. Инженерите на Fiat се натъкнаха на друг проблем, който все още не могат да разрешат (високи загуби на помпата). Шведите поеха по различен път, оставяйки баварците и италианците в покрайнините на историята, тъй като тяхната система беше в състояние да контролира всички клапани поотделно, независимо един от друг.

Та що за шведски двигател е без разпределителен вал?

Инженерите на Koenigsegg решиха да модернизират двигателя Scuderi и да внедрят всичко в един цилиндър, но за да направят това, трябваше да разработят прогресивен модел на задвижващия механизъм на клапана. Трябва да е бързо, точно и без залепване. До 2000 г. те построяват първия двигател с подобна схема на работа, който консумира метан и водород. Нивото на емисиите на вредни газове в атмосферата беше толкова ниско, че само електрическите двигатели са по-ниски от него. Всички веднага се заинтересуваха от такова устройство и особено от неговия задвижващ механизъм, въпреки че беше обемист, пневматичен, имаше високи вибрации и високо ниво на шум. След 3 години инженерите го модернизират напълно, добавят хидравлична ключалка на клапана и намаляват размера му. Изминаха още няколко години надстройки, докато един напълно завършен прототип можеше да бъде инсталиран на стандартен двигател. Първата такава кола беше Saab 95. Мощността на двигателя се увеличи с 30%, разходът на гориво намаля пропорционално (също с една трета).

При описанието на принципа на работа на техния мотор шведските дизайнери използваха забавна алегория. Те предложиха да си представят обикновен двигател във формата на пиано и да се опитат да свирят с пръчка или моп. А в двигателя на Koenigsegg взаимодействието на пръстите и клавишите беше позиционирано директно, без посредник. Също така, за да бъдете по-убедителни, можете да сравните моноинжекция и система за впръскване на разпределител, когато горивото се впръсква директно в работната зона на цилиндъра, заобикаляйки разпределителната рамка. Ефективността на индивидуалното въздействие върху различни процеси в двигателя е доказана отдавна и се използва от много производители. Но как да накараш клапаните да пропускат нещо навътре и навън без специално устройство, което регулира всички цикли? Ето защо са необходими бързи задвижки (електронни тласкачи).

Блокът за управление изпраща сигнал към задвижващия механизъм, който отваря и затваря вентила. Тласкачите имат въздушни пружини с регулируеми нива на твърдост и сензори за положение на клапана. Целият алгоритъм на работа на цилиндрите и всички спомагателни системи на двигателя се контролира от компютър, благодарение на който можете да променяте времето на клапана толкова пъти, колкото желаете. Можете да изключите произволен брой цилиндри по всяко време.

Моторът може да работи последователно в различни цикли, в зависимост от задачите и нивото на натоварване. Може да работи в стандартен режим за всички двигатели с вътрешно горене, може да бъде икономичен, може да бъде супер икономичен, може да работи в цикъл с променливо съотношение на компресия (цикъл на Хедман). Тези цикли не могат да бъдат внедрени в рамките на дизайна на стандартен двигател с вътрешно горене, така че производителите трябва да направят избор. Например, известният цикъл на Хедман, който може да се използва само с електронно контролирано повдигане и синхронизация на клапаните, може да работи алтернативно с принципа на Ото (традиционния термодинамичен цикъл на всички двигатели) или принципа на Аткинсън (повишена икономия на гориво).

Универсалността на такъв двигател означава, че той може да работи както с бензин с различно октаново число, така и с дизелово гориво. Освен това е с 30-50% по-икономичен, една трета по-мощен, има по-висок въртящ момент, по-малко тегло и по-компактни размери. Лекото тегло и компактните размери с по-голяма мощност и ниска консумация ще дадат на хиперавтомобилите Koenigsegg огромно предимство пред техните конкуренти. Остава нерешен въпросът с нивото на шума, консумацията на електроенергия и вибрациите. Но разбира се и цената на инсталацията. Цената на такива двигатели е много висока и може да бъде намалена само чрез масово производство в цивилни автомобили. В допълнение, такъв двигател с вътрешно горене може да се използва не само като основен, но и като допълнителен в хибридни версии.

Ако шведите успеят да се отърват от високото ниво на шум и вибрации и успеят да оптимизират разходите за енергия, тогава ще има голямо търсене на агрегата, тъй като такъв двигател е икономически оправдан и осъществим. И ако има стабилно търсене и масово производство, цената може да падне до оптимални нива.

Сигурен съм, че много от нашите читатели знаят за съществуването на фирма, наречена. Koenigsegg. Но също така сме сигурни, че не сте чували почти нищо за неговата дъщерна компания, наречена FreeValve.

Ако това е вярно, тогава добре дошли в света на високите автомобилни технологии.Скандинавците разработиха и внедряват изключително интересен продукт, нов (това не е преувеличение) тип двигател, в който липсват познатите за всички части, свързани с автомобилите, като разпределителния вал на двигателя.

Ако погледнете в миналото, през 80-те години най-високата и най-напреднала технология беше системата за управление на клапаните VTEC, 90-те се отличават с разработването и използването на усъвършенствана система за впръскване на гориво, а малко по-късно кулминира развитието на директното впръскване в края на 2000-те години. Бъдещето принадлежи на технологията FreeValve, „без система на разпределителен вал“, задвижваща клапаните в двигателя с вътрешно горене. Но дали това наистина е вярно? Нека да разгледаме заедно.

Като всяка друга технологична революция, която трябва (или е длъжна?) да промени баланса на силите в технологиите за създаване на двигатели с вътрешно горене. Основният принцип звучи просто и гениално, вместо да е обвързан с конкретна, статична формула, новата технология предлага гъвкавост в работата на мотора.

Технологията с променливи клапани съществува от сравнително дълго време, с много прототипи, направени от различни производители на автомобили и дори подобни производствени версии от BMW, но нито една от тях не може да се мери с възможностите, предлагани от новия тип двигател, разработен от скромната скандинавска компания. Гениалността на рекламираната система се крие не на последно място и във факта, че тя не предполага големи промени в дизайна на самия двигател. Тази очевидна простота обаче не помогна на FreeValve да избегне скъпостта и . Бизнес закон е, че новите продукти винаги струват много пари.

МоторFreeValve30% по-мощен, два пъти по-екологичен и 20-50% по-икономичен от конвенционален двигател с разпределителен вал

Подобно на други инженери, фокусирани върху променливи степени на компресия и променлив работен обем, момчетата от FreeValve работят върху това, което се нарича най-добрата технология за двигатели в света, в челните редици на прогреса.

Чрез проучване Koenigsegg осъзна, че технологията на задвижването на клапаните има огромен потенциал за развитие, логичното решение беше да се разработи реална система, базирана на теоретичен опит, и по този начин, за постигане на амбициозни цели, се сля с дъщерно дружество на Cargine, по-късно преименувано на FreeValve.

Уводът приключи. Нека да преминем към подробностите.

Нека да преминем към изучаването на всички нюанси на технологията FreeValve, която наскоро беше публично разкрита на обществеността.

Каква е разликата между система без разпределителен вал и класическа технология за задвижване на клапаните?

От името и описанието на технологията става ясно, че наистина говорим за двигател, в който няма разпределителни валове. Всъщност един необичаен подход към инженеринга на технологията в двигателя, чиято основна тайна е, че двигателят не се нуждае от тези валове, тъй като клапаните са проектирани да работят индивидуално, всеки поотделно. Всеки вентил не е твърдо свързан със съседните клапани, оттук и името „свободни клапани“, FreeValve.

Основната идея е да се направи работата на двигателя с вътрешно горене по-ефективна във всички фази на работа. Стандартните разпределителни валове, поради техните конструктивни характеристики, са изключително компромисни опции, което често води до определени „жертви“, повишен разход на гориво в името на мощността или нисък въртящ момент при високи скорости в името на пикова мощност и т.н.

Двигателят може да работи в четири цикъла: стандартен - Otto, сложен - Miller и икономичен - Atkinson. Двигателят също така е способен да възпроизвежда цикъла на Хедман с променливо съотношение на компресия

Например, в двигател с искрово запалване (да се чете: в бензинов двигател) с инсталиран FreeValve, можете безопасно да го премахнете и ефективността дори на мощен бензинов двигател ще стане подобна на дизеловата версия.

В резултат на това полученият задвижващ агрегат ще бъде по-евтин от еквивалентен дизелов двигател, казва FreeValve. Дизеловите двигатели също могат да бъдат оборудвани с нови електронни задвижки на клапаните, които на теория трябва леко да намалят консумацията на двигателя и сериозно да подобрят екологичността на отработените газове.

Цената на новата технология.Ако вземем предвид науката за икономиката, се оказва, че първите 10-100 хиляди двигателя, построени по тази технология, ще струват повече от конвенционалните типове силови агрегати, но в крайна сметка, когато производството бъде пуснато в промишлено производство и при достигане на определен „критична маса“, цената на новите видове двигатели ще започне постепенно да намалява и в крайна сметка ще стане равна на цената на стандартен двигател с вътрешно горене.

В същото време такива двигатели ще бъдат по-ефективни от традиционните модели, ще консумират по-малко гориво с увеличаване на мощността и ще започнат да показват много по-приемливи нива на въртящ момент.

Какво се случва, ако системата се окаже несъстоятелна?

Привържениците на класическия дизайн на двигателя и онези хора, които предпазливо приемат всички актуализации и технически нововъведения, вероятно се чудят колко лошо ще бъде всичко, ако новата система се развали. И като цяло надежден ли е?

Глупаво е да отричаме, че всяко, дори и най-надеждното устройство може да причини неприятно прекъсване на запалването, и също така не трябва да забравяме за дефектите в дизайна, които може да не бъдат открити в началния етап на разработка. Резултатът е предвидим, скъпа повреда. Но и тук FreeValve има малко утешително асо в ръкава си.

Невероятно, но този двигател ще може да изпълнява нормално своите работни функции, дори ако един или повече задвижващи механизми на клапани се повредят, разбира се, това ще се отрази на пиковата мощност при високи скорости, но както уверяват разработчиците, разликата ще бъде незначителна.

Осигурена е аварийна опция за работа на двигателя, което означава, че дори ако 75% от задвижките на клапаните се повредят, колата ще може самостоятелно да стигне до сервиза, невероятна оцеляване. Тестването продължава... но най-важното нещо, което разработчиците все още не могат да преодолеят, е издръжливостта на този тип задвижване. Всичко в него е добро, но препъни камъкът е, че системата не се грижи за себе си дълго време. Това обаче е временно явление и може да бъде неутрализирано, тъй като инженерите въз основа на теоретични изчисления са установили, че надеждността на такава система може да бъде сравнима със стандартен двигател с вътрешно горене. Симулирани са стотици до милиони цикли на задвижване и не е открито забележимо износване. Остава само да приложите знанията на практика и можете да си тръгнете.

Шведската компания сравнява настоящата технология на разпределителния вал със свиренето на пиано с две ръце, всяка завързана за противоположните краища на метла. Използването на всеки пръст поотделно, както правят пианистите, позволява индивидуален контрол на клапата.

От горното можем да заключим:

1. В момента технологията е очевидно груба. Двигателят не е в състояние да стигне толкова далеч, колкото двигателите с конвенционална система на разпределителния вал могат да преминат без сериозни проблеми.

2. Но дори и на този етап на развитие системата показа най-добрата си страна. Нито един двигател със стандартна газоразпределителна система не може да работи поне по някакъв начин нормално, ако 75% от клапаните спрат да работят (нека си представим това хипотетично). Освен това, ако поне един от клапаните на конвенционалните двигатели с вътрешно горене спре да функционира нормално, ще загубите повече от пикова мощност при високи скорости. Тоест, по отношение на повреди, ако нещо се случи с ангренажния ремък, скандинавската технология очевидно превъзхожда всички други видове двигатели.

Още един плюс. При революционен двигател, според инженерите, работещи по проекта, е невъзможно клапаните да срещнат буталата в случай на скъсване на ремъка/разтягане на веригата, защото просто го няма.

Технически нюанси. FreeValve - повече от напълно променливо газоразпределение?

Краткият отговор е, да, това е повече от двигател с променливо газоразпределение на клапаните, тъй като всеки конкретен клапан може да има различни „повдигачи“, както във времето, така и в позицията на отваряне. Той също така може да се отваря и затваря при различни скорости, променяйки честотата; това се следи онлайн от бордовата компютърна система, като изчислява необходимия режим на ход на клапана в съответствие с режима на работа на двигателя с точност на повдигане до 1/10 от милиметър.

Както можете да видите, задвижванията (задвижките) са способни да правят това с изключителна точност, значително надвишаваща производителността на конвенционален двигател.

Дъщерно дружество на шведския производител на суперавтомобили Koenigsegg работи върху нов тип клапанна система за двигатели с вътрешно горене. Новата система напълно ще се отдалечи от класическата схема, която предполага наличието на разпределителни валове, поради което получи името „Camless“, „без разпределителен вал“. FreeValve публикува, което показва работата на новия революционен двигател в пълни подробности.

Основната част на двигателя, която всъщност го прави специален, е пневматичното задвижване на клапаните на двигателя. Пневматичните клапани управляват работата на системата. С помощта на двигателите Camless, производителите най-накрая ще могат да синхронизират времето на газоразпределение на двигателите. Всяка фаза на горене ще се регулира според условията, двигателите ще станат по-леки и ще произвеждат повече мощност, като същевременно ще се увеличи ефективността.Разработената от шведите система осигурява възможност за контрол на цикъла на горене на всеки цилиндър.

Работата на двигателя се основава на пневматично задвижване на клапани, които се отварят и затварят под пневматично или пружинно налягане. Всеки от клапаните може да се регулира индивидуално, което ви позволява плавно да регулирате височината на повдигане на клапана и продължителността на отварянето му, както и просто да деактивирате определен цилиндър, ако е необходимо. Друго предимство на пневматичната клапанна система е, че тя консумира по-малко енергия от двигателя, отколкото класическите разпределителни валове.

Всички горепосочени нюанси на новия тип двигател позволяват значително увеличаване на мощността (до 30% увеличение на мощността и въртящия момент), както и подобряване на горивната ефективност (също до 30%). В същото време двигателите с революционна система ще станат по-екологични и обемът на вредните емисии ще бъде значително намален.

Ако цялата система е толкова готина, защо всички автомобилни производители не я внедрят веднага? Защо не бързат да направят това? Двете основни слабости на системата остават безшумната работа. Те също пречат на прогреса.

Но дори ако системата „без разпределителен вал“ се вкорени, тя най-вероятно само временно ще удължи живота на двигателя с вътрешно горене; никой не се съмнява, че този тип двигатели ще се пенсионират рано или късно.

Кристиан фон Кьонигсег се усмихва: „Преди няколко години един инженер от GM каза, че никога няма да видим двигател без разпределителен вал. В момента караме кола без разпределителен вал. Оказва се, че е грешал.“ Добре дошли в бъдещето.
Под крилото на Koenigsegg живее малка компания, наречена Freevalve. Това, което правят е просто невероятно. Виждате ли, в двигателите има такова нещо като разпределителен вал. Има гърбици, които отварят и затварят клапаните, докато се въртят. Този елемент присъства в двигателите от самото им създаване.
Системата работи безупречно, но клапите не винаги са отворени или затворени. Има междинен етап, който не е много ефективен. Инженерите обаче продължават да мислят, че разпределителният вал е единственото налично решение. Как е? Защо не се побъркате и не измислите някаква абсурдна идея - като въздух под налягане?
Двигателят Freevalve се отървава от разпределителния вал и тялото на дросела, като ги заменя с пневматични задвижващи механизми на всеки цилиндър. Тази концепция се използва от доста време. Корабите използват механизъм за отваряне на електромагнитен клапан. Това означава, че концепцията се е доказала. Остава само да го сведем до мащаба на нещо по-обикновено.
Тази система осигурява напълно независимо управление на всеки цилиндър и всеки клапан. Ако имате 4 клапана, тогава само два се отварят, когато е необходимо. Това не може да се постигне с конвенционален разпределителен вал. Freevalve може да изключи един цилиндър, два, три и т.н.
Друго изненадващо нещо е, че системата може да работи в различни режими. При ниски обороти двигателят може да работи като двутактов, което значително подобрява подаването на мощност: 3000 об/мин се усещат като 6000 об/мин. Двигателят може да работи по цикъла на Милър (като Mazda Xedos 9): въпреки че е сложен, той е много по-ефективен. Е, плюс всичко, двигателят може да работи с няколко вида гориво. Кристиан подчерта, че бензинът и дизелът могат да се разбират. Разбира се, не говорим за сливането им в една смес. Два отделни резервоара биха били чудесна идея.
Най-впечатляващата част обаче: когато се приложи към настоящите двигатели, системата ще осигури 30% повече мощност и въртящ момент и 50% повече икономия на гориво. Освен това ще позволи намаляване на обема на двигателя. Така че един компактен двигател, построен от нулата, може да се конкурира с двигатели с много по-голям обем.
Кристиан описа работата на разпределителния вал като „свирене на пиано с метла“, докато Freevalve е истинска „игра с пръсти“. Ще имате по-високо ниво на контрол. Тъй като всички елементи работят независимо, един цилиндър или задвижващ механизъм може да се повреди и двигателят ще продължи да работи много години.
По време на кратко шофиране със Saab 9-5, който Freevalve използва за разработване на своята технология, рецензентът на Jalopnik се почувства като в нормална кола. Не е ли това най-добрата похвала за всеки иновативен метод? При ниски скорости двигателят се усеща малко като дизел, но с течение на времето работата му се изглажда. Системата функционира, но софтуерът на двигателя е все още в начален стадий. Шведите трябва да го подобрят, но имат време. Пред нас е система от пето поколение, а шестото вече се очертава на хоризонта.
Крисчън не вярва, че тази технология ще спаси двигателя с вътрешно горене от изчезване, но може значително да удължи живота му. Само си представете какво можеше да доведе тази идея преди 10 години. Къде би бил ICE днес?!