Otro sistema camless presentado por LaunchPoint Technologies

Otro sistema camless presentado por LaunchPoint Technologies

LaunchPoint Technologies está completando la Fase II de una subvención de Investigación de Innovación en Pequeñas Empresas (SBIR) de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) para diseñar y probar un actuador de válvula electromecánico . La tecnología (que es similar a la presentada por coche recientemente) permite una sincronización variable de válvulas confiable y rentable en motores de combustión interna sin levas. Según Brian Paden, diseñador principal del equipo, “la sincronización variable de válvulas es una tecnología emocionante que abrirá la puerta a la próxima generación de motores de combustión interna de bajo consumo de combustible. El diseño de LaunchPoint permite una variabilidad continua en la fase y el tiempo de espera de la válvula del motor”. El diseño de la válvula de primera generación admite el funcionamiento a más de 6500 rpm cuando el controlador está configurado para una transición completa de 2,3 ms en una elevación de 8 mm. El tiempo de transición del 10 % al 90 % para esta configuración del controlador es de solo 1,35 ms.

Motor en ralentí (izquierda) y condiciones de altas revoluciones (derecha)

Aunque deseable por sus mejoras demostradas en la eficiencia del combustible, el par motor y las emisiones, la sincronización variable de válvulas sigue siendo una tecnología difícil de alcanzar. Actualmente, los mecanismos de sincronización variable de válvulas disponibles son demasiado costosos para implementar en sistemas convencionales.vehículos o mucho menos eficazy robusto de lo deseado. El objetivo del proyecto propuesto ha sido demostrar un sistema compacto, actuador de movimiento lineal capaz de conducir una válvula de motor típica.

La ventaja de la tecnología de LaunchPoint radica en el mecanismo de alta velocidad que recupera la energía cinética de la válvula al final de cada transición de abierta a cerrada y viceversa. Luego, la energía almacenada se libera para acelerar la válvula en la siguiente transición y, al mismo tiempo, garantizar un aterrizaje suave. El actuador electromecánico de baja potencia se usa solo para 'lanzar' o 'atrapar' la válvula al principio o al final de la carrera.



La tecnología de sincronización variable de válvulas ha demostrado una mejora en la eficiencia del combustible de hasta un 20 %, una mejora en el par motor de un 5 a un 13 %, reducciones de emisiones de hasta un 10 % en hidrocarburos y de un 40 a un 60 % en NOx para encendido por chispa (SI) convencional y compresión. motores de encendido. Las mejoras demostradas son aún más dramáticas para los innovadores Motores de encendido por compresión de carga homogénea (HCCI) y motores híbridos de aire comprimido . Por ejemplo, se prevé que la reducción de NOx sea dos órdenes de magnitud menor en comparación con un motor SI convencional con casi cero emisiones de partículas.

Imagen conceptual para la implementación del control electrónico de válvulas en una culata de 4 cilindros

Las válvulas de este tipo se pueden aplicar a una amplia variedad de motores de combustión interna . Un actuador de válvula electromecánico elimina los numerosos componentes del motor necesarios para un accionamiento típico del árbol de levas, lo que a su vez reduce los costos de fabricación y mantenimiento y aumenta la confiabilidad. Dichas válvulas pueden diseñarse en motores nuevos y adaptarse a motores existentes. La adopción generalizada de estas válvulas reduciría sustancialmente el uso de petróleo y la producción asociada de gases de efecto invernadero y contaminación del aire, al mismo tiempo que promovería la independencia energética.