Korzyści z zastosowania techniki Multiair w silnikach benzynowych można podsumować następująco:
- Maksymalna moc większa o 10% dzięki zastosowaniu bardziej energooszczędnego rozrządu
- Moment obrotowy przy niskich obrotach jest większy o 15% dzięki wcześniejszemu przymykaniu zaworów ssących, które maksymalizują ilość powietrza uwięzionego w cylindrach.
- Eliminacja strat na bezużyteczne pompowanie powietrza oznacza zmniejszenie zużycia paliwa i emisji CO2 o 10% - zarówno w przypadku silników wolnossących jak i turbodoładowanych o tej samej pojemności skokowej.
- W przypadku silników z rozrządem Multiair „downsized” - czyli o małej pojemności, ale sporej mocy - może zmniejszyć spalanie o 25% w porównaniu do konwencjonalnych silników o tych samych osiągach
- Optymalne sterowanie zaworów podczas rozgrzewania się silnika i wewnętrzna recyrkulacja spalin, realizowana poprzez ponowne otwieranie się zaworów podczas suwu wydechu, powoduje zmniejszenie poziomu emisji rzędu 40% dla HC/CO i 60% dla NOx.
- Stałe, atmosferyczne ciśnienie powietrza dolotowego w silnikach iskrowych i turbodoładowanych oraz bardzo szybkie sterowanie przepływem mas powietrza cylinder po cylindrze - suw po suwie oznaczają znakomitą elastyczność silnika.
Technika Fiat Multiair: jak to działa?
Zasada działania systemu sterowania zaworami ssącymi jest następująca: tłok poruszany przez wałek rozrządu sterujący zaworami ssącymi jest połączony z zaworem poprzez poduszkę hydrauliczną, sterowaną przez normalnie otwarty dwupołożeniowy elektrozawór. Gdy elektrozawór jest zamknięty, olej w poduszce hydraulicznej zachowuje się jak ciało stałe i przekazuje zaworowi ssącemu przebieg czasowy wzniosu narzucony przez wałek rozrządu. Gdy elektrozawór jest otwarty, poduszka hydrauliczna i zawory ssące nie są połączone ze sobą i zawór, który nie jest już sterowany przez przebieg czasowy wzniosu zamyka się pod działaniem sprężyny. W końcowej fazie skok zaworu jest sterowany przez specjalny hydrauliczny hamulec, zapewniający łagodny i regularny przebieg zmiany faz podczas pracy silnika w każdych warunkach. Dzięki czasowemu sterowaniu otwarcia/zamknięcia elektrozaworu możliwe jest łatwe uzyskanie szerokiego zakresu optymalnego przebiegu czasowego otwarcia zaworów ssących. W celu maksymalizacji mocy elektrozawór jest zawsze zamknięty, a jego pełne otwarcie jest sterowane całkowicie przez mechaniczny wałek rozrządu, specjalnie zaprojektowany pod kątem maksymalizacji mocy na dużych prędkościach obrotowych silnika. By dostarczyć wysoki moment obrotowy w niskich zakresach obrotów, elektrozawór otwiera się pod koniec profilu krzywki wałka, co pociąga za sobą wcześniejsze zamknięcie zaworu. W konsekwencji następuje wyeliminowanie niepożądanego wstecznego przepływu powietrza do kolektora oraz zwiększenie ilości powietrza uwięzionego w cylindrach. Podczas pracy silnika z częściowym obciążeniem, elektrozawór jest otwierany wcześniej, co powoduje częściowe otwarcie zaworu, aby mógł sterować masą powietrza w zależności od wymaganego momentu obrotowego. Ewentualnie zawory ssące mogą zostać częściowo otwarte przez zamknięcie elektrozaworu pod działaniem wałka mechanicznego. W tym przypadku strumień powietrza docierający do cylindra jest szybszy i w rezultacie powstają większe turbulencje. Te dwa ostatnie tryby sterowania mogą zachodzić podczas tego samego suwu dolotowego (ssania) i mamy wtedy do czynienia z trybem sterowania „Multilift”, który intensyfikuje turbulencje i prędkość spalania mieszanki przy bardzo niskich obciążeniach.
Zastosowanie techniki Multiair w silnikach produkowanych przez FPT (Fiat Powertrain Technologies).
Po raz pierwszy na świecie rozrząd Multiair zastosowano do wolnossących i turbodoładowanych 16-zaworowych silników Nuovo Fire 1400cm3. Drugie zastosowanie dotyczy niewielkiego dwucylindrowego silnika benzynowego (Small Gasoline Engine, SGE) o pojemności 900cm3, ze specjalną, zoptymalizowaną głowicą cylindrów zintegrowaną z systemem Multiair. Rozwiązanie to zastosowano również w wersjach wolnossących i turbodoładowanych. Silnik turbodoładowany będzie charakteryzował się tym, że będzie napędzany dwoma rodzajami paliwa - benzyną i sprężonym gazem ziemnym (CNG).
Dzięki zmniejszeniu pojemności turbodoładowany SGE osiąga podobny poziom emisji CO2 jak silniki wysokoprężne, a wersje zasilane gazem ziemnym będą emitowały zaledwie 80g/km CO2.
|
