30 września 2022


Badacze z Empa (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology) opracowali układ rozrządu silnika spalinowego oparty o nową technikę otwierania i zamykania zaworów przy użyciu efektorów hydraulicznych. Zastosowanie układu w silniku spalinowym ma pozwolić na nawet 20% redukcję spalania.

FlexWork
Demonstratory zaworów FlexWork

Układ rozrządu odpowiada za dopływ mieszanki paliwowo-powietrznej i wylot spalin w silniku spalinowym. W obecnie produkowanych seryjnie silnikach stosuje się mechaniczne rozwiązania w zakresie regulacji pracy wałka rozrządu, co jest szczególnie skomplikowane w przypadku silników o zmiennych fazach rozrządu. Zespół specjalistów z laboratorium napędów samochodowych w Empa podjął się opracowania układu rozrządu zapewniającego sprawną pracę zaworów także przy niskich obrotach i zróżnicowaną regulację zaworów w poszczególnych cylindrach.
Zaproponowany elektro-hydrauliczny układ rozrządu, nazwany FlexWork, opiera się na siłownikach hydraulicznych sterowanych elektrycznie za pomocą cewki powietrznej. Hydrauliczny napęd pozwala na otwarcie zaworów w odpowiednim stopniu w odpowiedzi na sygnał z cewki w ciągu kilku milisekund.

FlexWork2
Rozrząd FlexWork w silniku VW 1.4 TSI na stanowisku testowym

Zawory zamykane są przy pomocy sprężyny, która dodatkowo generuje większą część ciśnienia hydraulicznego, potrzebnego w kolejnym cyklu. Układ cechuje się znacznie mniejszym zapotrzebowaniem na energię niż systemy oparte na wałku mechanicznym. Daje się także łatwo dostosować do pracy na różnego rodzaju paliwach, typu biogaz, gaz ziemny, metanol czy etanol.
Opracowany układ rozrządu zainstalowano w specjalnie dostosowanym silniku VW 1.4 TSI, pracującym na gazie ziemnym. W laboratorium Empa od października ubiegłego roku trwają testy rozrządu FlexWork, który bezusterkowo wykonał już miliony cykli.

empa.ch