Възможен ли е ДВГ без разпределителен вал

В продължение на повече от век, дизайнът на четиритактовия двигател с вътрешно горене е доминиран от една ключова механична връзка: разпределителният вал. Този важен компонент управлява отварянето и затварянето на клапаните на двигателя. Шведският производител на хиперавтомобили Koenigsegg, обаче, е на път да хвърли ръкавица на тази вековна традиция, представяйки своята радикална и почти непозната технология Freevalve.

В същността си, Freevalve е система за пневматично-хидравлично-електронно управление на клапаните (PHEV), която елиминира изцяло механичната връзка между коляновия вал и клапаните. При традиционния двигател, формата на гърбиците на разпределителния вал определя кога и колко дълго клапаните ще останат отворени – тези параметри са фиксирани и не могат да бъдат променяни в движение.

С Freevalve всеки всмукателен и изпускателен клапан се управлява индивидуално от собствени актуатори. Тези актуатори са електронно контролирани и задвижвани от хидравлика или пневматика, позволявайки на инженерите да променят независимо трите основни параметъра:

Продължителност (Duration): Колко дълго клапанът остава отворен.

Повдигане (Lift): Колко високо се повдига клапанът.

Фазиране (Timing): Кога точно започва и приключва отварянето (ъгъла на коляновия вал).

Защо това е толкова революционно?

Премахването на механичните ограничения на разпределителния вал отключва огромни предимства, които досега бяха само теоретични:

Максимална ефективност: Двигателят може да работи с идеални параметри във всеки момент, независимо дали работи на празен ход, или е под пълно натоварване. Това води до значително намаляване на разхода на гориво (до 15-20%) и осезаемо понижаване на вредните емисии.

Изключителна мощност: Чрез оптимизиране на пълненето и изпускането на цилиндъра, се постига повече мощност и въртящ момент от същия обем двигател.

Премахване на дроселовата клапа: Системата може да контролира количеството въздух, влизащо в цилиндъра, само чрез управлението на всмукателните клапани. Това елиминира нуждата от дроселова клапа, която обикновено създава съпротивление и намалява ефективността, особено при частично натоварване.

Гъвкавост: Един и същ двигател може да превключва между различни работни цикли (например от Ото към Аткинсън или Милър цикъл) в рамките на милисекунди, оптимизирайки работата според нуждите.

Ще стигне ли до масовия пазар?

Въпреки че Koenigsegg е първият, който прилага Freevalve в своите екзотични хиперавтомобили, потенциалът за масово приложение е огромен. Технологията е разработена от дъщерна компания на Koenigsegg – Freevalve AB – и вече има договор за използване в серийни автомобили на китайския концерн Qoros.

Freevalve представлява фундаментална промяна в архитектурата на агрегата, която би могла да удължи живота на двигателя с вътрешно горене. Тя прави старите "гърбици" отживелица и предлага пътя към създаването на двигатели, които са едновременно по-мощни, по-икономични и по-чисти от всичко, което познаваме днес.