Una tecnología de 'válvula por cable' para un control completo de la actuación de la válvula

Una tecnología de 'válvula por cable' para un control completo de la actuación de la válvula

El novedoso sistema combina hardware mecánico probado con electrónica de alta velocidad para proporcionar un control independiente de la elevación, la sincronización y el período de la válvula para todas las condiciones de velocidad y carga del motor.

Camcon Automotive, un desarrollador británico de sistemas de actuación de precisión, cree que está a punto de llevar el control de las válvulas del motor a la era digital con un paso tecnológico tan espectacular como la transición de los puntos de encendido a los sistemas de gestión del motor o de los carburadores a la inyección electrónica de combustible. La compañía está desarrollando un sistema operativo de válvula llamado Actuación de válvula inteligente (IVA) que proporciona control 'por cable' de autoridad total de sincronización, duración y elevación para cada válvula individual. Fundamentalmente, el sistema de Camcon proporciona un control mecánico continuo y de alta precisión de la válvula en cada punto de su movimiento y en cada combinación de velocidad y carga del motor.Control de movimiento de válvulasPruebas físicas del sistema de actuación de válvulas.

“Los eventos de válvula son una de las pocas limitaciones importantes que quedan en la optimización de la combustión”, explica el director técnico de Camcon, Roger Stone, ex director técnico (diseño) en Ricardo. “Hemos resuelto esto rompiendo finalmente la dependencia del sistema de un árbol de levas accionado por manivela, lo que permite que los calibradores del motor especifiquen el evento de válvula ideal para cada condición de velocidad/carga. Los sistemas convencionales de sincronización variable de válvulas han ayudado a reducir este compromiso, pero IVA prácticamente lo elimina en todo el motor completo gama de velocidades tanto para gasolina como para diésel”.

El avance de Camcon es la combinación de una nueva tecnología de actuador multiestable (una evolución de la tecnología biestable comprobada de Camcon, que funciona como un motor eléctrico compacto y de gran capacidad de respuesta) con un mecanismo innovador que utiliza pares de levas y balancines desmodrómicos para traducir la el movimiento giratorio del actuador en un movimiento lineal rápido y de alta precisión de cada válvula.



Cada módulo de válvula incorpora un resorte de recuperación de energía, lo que mejora la eficiencia del sistema al reciclar la energía de un evento de válvula al siguiente. Combinado con los actuadores rotativos de alta eficiencia, esto hace que el sistema IVA sea energéticamente eficiente y, por lo tanto, capaz de operar dentro de una arquitectura eléctrica convencional de 12 V. Las pruebas han demostrado que el refinamiento es excelente, con un ruido significativamente menor que un árbol de levas y un tren de válvulas convencionales. La altura del sistema es similar a la de una camcover actual.

Stone dice que debido a que IVA permite un evento de válvula optimizado para cada combinación de velocidad y carga del motor, puede proporcionar beneficios sustanciales de economía de combustible y emisiones incluso con una evolución relativamente simple de un motor existente. También puede proporcionar un mayor par motor a bajas revoluciones para permitir un mayor engrane, la eliminación del acelerador para reducir las pérdidas por bombeo y un mayor control de la recirculación de gases de escape. Este nivel de implementación podría proporcionar 'una cómoda mejora del 15% en la economía de combustible y CO2', dice.

“Pero cuando utiliza la capacidad de control de válvulas de autoridad total de IVA para implementar nuevas estrategias de combustión, desencadena un nivel de mejora sustancial adicional”, dice entusiasmado. “Se vuelve mucho más simple, por ejemplo, habilitar períodos cortos de operación de dos tiempos para proporcionar un aumento de potencia temporal, o HCCI (IVA admite múltiples eventos de válvula durante el ciclo de escape) o la operación selectiva del ciclo Miller. Las sofisticadas estrategias de desactivación de cilindros de 'roaming' también se vuelven relativamente simples de implementar”.

Después de una extensa simulación, Camcon ahora tiene un sistema físico que funciona en un banco de pruebas. “Tenemos una estrecha relación con un importante fabricante de vehículos y estamos en conversaciones con varios otros”, dice el director ejecutivo Danny Chapchal. “Hasta ahora, nuestro trabajo de modelado ha demostrado ser preciso, por lo que confiamos en que si un cliente lo requiere, con el apoyo de un socio de fabricación de primer nivel, la tecnología podría estar en producción cómodamente a tiempo para ayudar a cumplir con los exigentes requisitos de 2020 para vehículos. economía de combustible y emisiones”.