Mohou vačkovou hřídel nahradit elektromotory?

end-logo
IVT technologie pro pohon vačkového hřídele

Sdílejte:

Vačková hřídel se používá prakticky v každém spalovacím motoru. Pokud tedy zůstaneme u motorů čtyřdobých. V takovém nejčastěji používaném pístovém spalovacím motoru ovládá zdvihy ventilů. Vačková hřídel je pomocí převodu s poměrem 1:2 spojena s klikovou hřídelí. Šlo by však vačkovou hřídel nahradit?

Hledání jednoduššího řešení

Důvodem některých snah o náhradu vačkové hřídele je, že komplikuje systém rozvodů v motoru, které je nutno podrobit čas od času údržbě. Proto probíhají pokusy o náhradu vačkové hřídele už někde od 90. let minulého století. Takto konstruovaný motor se však nikdy nedočkal sériové výroby. Konstrukční řešení zkrátka nesplňovalo podmínky masového nasazení. V době rozvoje elektromotorů v automobilech se však nabízí otázka, zda by úlohu vačkové hřídele nemohl zastat právě elektromotor.

Podobnost se systémem Ducati

S bezpochyby zajímavým řešením v této oblasti přišla britská společnost Camcon Auto, která představila svůj inovativní rozvod IVT (Intelligent Valve Technology). Jedná se o motorový rozvod umožňující plnou variabilitu ventilů. Variabilní časování ventilů je zde však umožněno za pomocí elektromotoru, což je samozřejmě způsob, který dosud nikdo neuplatnil. Každý jednotlivý ventil tak má vlastně samostatný elektrický ovladač, který firma nazývá IVA (Intelligent Valve Actuator).

Je zde zřejmá funkční podobnost s desmodromickým rozvodem využívaným Ducati, jehož princip realizuje nucené zavírání ventilů. Oproti desmodromickému rozvodu zde však má být hlavní posun v tom, proč se vlastně hledá náhrada za motor bez vačkové hřídele. Tím je absence nutnosti:

  • výměny rozvodů
  • seřizování vůle ventilů

Vzhledem k tomu, že je celý systém založen na složitém monitoringu pomocí elektroniky, má také ochranné mechanismy, které by měly zabránit tomu, co je aktuální u současných konvenčních motorových rozvodů. Máme na mysli tzv. „potkání motoru“, které nastává při selhání rozvodů motoru. Takový motor je pak zpravidla zralý na nákladnou generální opravu. Právě nezávislé řízení elektrickým ovladačem ale dokáže snímat polohu jednotlivých ventilů, díky čemuž by ventil s pístem neměl selhat.

Elektronicky ovládaný pohyb ventilů

Elektronicky ovládaný pohyb ventilů

Naladění pro různé vozy vyřeší software

Camcon Auto hovoří o svém řešení jako o digitální nebo virtuální vačkové hřídeli. Díky tomu má být velice variabilní a umožnit široké použití v různých automobilech. Jednoduše se uzpůsobí naprogramování elektroniky ovládání a systém může fungovat v naprosto odlišném typu vozu. Prakticky se bude moci upravovat v rozsahu použití od městské „nákupní tašky“ po sportovní vůz. Bude tak možno uzpůsobit časování ventilů jak pro nízké zatížení v nízkých otáčkách, tak pro sportovní automobil, který má úplně jinou charakteristiku provozu. Dosud je nutno navrhovat zcela odlišné vačky, aby byly připraveny na patřičné mechanické namáhání. V systému, který navrhuje britská firma, však bude stačit jiný soubor instrukcí pro elektrické ovladače. Mechanické prvky budou stejné, zatímco software bude měnit:

  • moment otevření ventilu
  • dobu otevření ventilu
  • míru otevření ventilu

IVT také nahrazuje škrtící klapku a nepotřebuje k tomu složité mechanické provedení, jako používají systémy Valvetronic a jeho další varianty, případně složitou hydrauliku a mechaniku systému Multiair.

Příslib do budoucna?

Absence nutnosti seřizování ventilů jde dle Camcon Auto také na vrub složité elektronice. Je však otázkou, jak se toto řešení ukáže robustní v praxi při vyšším kilometrovém nájezdu. Používají se totiž stále klasické ventily. Svou roli na možné sériové nasazení jistě bude hrát také nutnost použití malých a silných permanentních magnetů v elektromotorech, které jsou poměrně vzácné. To bude mít jistě vliv i na cenu, zejména v začátcích možné produkce. Camcon Auto již ale testuje s Land Roverem a Jaguarem. Zájem o technologii projevuje také Čína a Japonsko.

 


banner pro vstup do katalogu MJauto
Mohou vačkovou hřídel nahradit elektromotory? 5.00/5 (100.00%) 1 vote

Sdílejte: