Vorteile der intelligenten Ventilsteuerung
September 16, 2021

Vorteile der intelligenten Ventilsteuerung

Viele wissen um die Vorteile der Änderung der Ventilsteuerung des Verbrennungsmotors am Eingang und/oder Ausgang. Jetzt sind solche Motoren allgegenwärtig. Manchmal werden sie durch eine Vorrichtung ergänzt, die die Höhe des Ventilhebens ändert. Und doch gibt es keine völlige Einstellungsfreiheit. Denn intelligente Antriebe wirken nicht auf die Ventile selbst, sondern verschieben die Nockenwellen um mehrere Grad, deren Rotation mit der Drehung der Kurbelwelle verbunden ist. Andernfalls übertragen solche Systeme die Arbeit des Ventils von einem Nocken zum anderen, jedoch mit einem anderen Profil. Eine weitere Technologie ermöglicht es, die Einschränkungen bei der Phasensteuerung loszuwerden: die intelligente Ventilsteuerung (IVA) der britischen Firma Camcon Auto.

Bei einem solchen intelligenten Antrieb dreht sich die für jedes Ventil individuelle Nockenwelle nicht ständig, sondern dreht sich nur, wenn das Ventil geöffnet oder geschlossen werden muss. Er dreht sich zuerst in eine Richtung und dann in die andere. Der Nocken ist über eine Desmodromsteuerung des Ventils mit dem Ventil verbunden. Das heißt, der Rückwärtsgang wird nicht durch eine Feder durchgeführt, sondern wiederum durch eine Nockenwelle starr gesteuert. Das Ventil kann viel schneller geöffnet werden als bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor, fast still gelassen und dann geschlossen werden. Sie können es zweimal in einem Hub öffnen. Oder ändern Sie die Reihenfolge der Zündung in den Zylindern mit Hilfe der Software. Sie können auch ein individuelles Hub- und Senkprofil für jeden Zylinder einstellen und es jederzeit ändern.

Ein herkömmlicher Verbrennungsmotor mit IVA-Technologie kann jeden thermodynamischen Zyklus auf Wunsch der Programmierer realisieren — Otto, Miller/Atkinson, Motor mit der Zündung eines homogenen brennbaren Gemisches aus der Kompression (HCCI), oder seine Mazda — SPCCI-Version. Ein solcher Motor kann leicht schalten mit Viertaktzyklus ein PUSH-Pull-oder sogar auf supereffektiven 12-Takt-Zyklus, indem Sie das Programm zu deinstallieren. Letzteres ist eine Variation zum Thema der langjährigen Idee, einen Teil der Zylinder bei geringer Belastung zu deaktivieren. Aber bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren schaltet die Elektronik zum Beispiel die Hälfte der Zylinder für längere Zeit ab. Und im Fall von IVA arbeiten alle Zylinder gleichmäßig. Aber jeder von ihnen erhält Kraftstoff und schaltet die Zündung nicht einmal in vier Zyklen, sondern in jedem dritten Arbeitszyklus (einmal in 12 Zyklen) ein. Auf diese Weise bleiben alle Zylinder bei normaler Betriebstemperatur.

Natürlich sind Camcon bei weitem keine Pioniere in der Nutzung des Systems der vollen und absolut freien Kontrolle über die Phasen der Ventilsteuerung. Solche Projekte wurden von GM und Ford, Ricardo und Lotus Engineering entwickelt. Aus den letzten Beispielen kann das Qamfree-System ohne eine einzelne Nockenwelle erwähnt werden. Es wurde bereits in Koenigsegg entwickelt und später in Zusammenarbeit mit Qoros bei FreeValve fortgesetzt. In Camcon Auto, wie Sie sehen können, ging den entgegengesetzten Weg — auf jedem Ventil installiert persönliche Nockenwelle. 

Das IVA-System könnte laut den Entwicklern möglicherweise die Kohlendioxidemissionen um 15 bis 20 Prozent senken. Sie konnten einen Kraftstoffverbrauch von 7.5% bei erfahrenen Motoren (Turbo-Vierzylinder 2-x-Liter) zu demonstrieren. Die IVA-Serie wird nach Angaben der Briten billiger sein als ein Hybrid-Triebwerk. Und der Kraftstoffverbrauch bei Fahrzeugen mit Benzin-Aggregat wäre in etwa vergleichbar mit einem Dieselmotor. Camcon ist bereit, den Herstellern ihre Antriebe und Kits zu liefern, um sie an die Motoren anzupassen, sowie mit Komponentenlieferanten zusammenzuarbeiten. Bei Serienfahrzeugen soll der IVA in den nächsten fünf Jahren auf den Markt kommen.

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