Technológia MultiAir

MultiAir je nový elektrohydraulický systém ovládania sacích ventilov a priameho riadenia sania vzduchu a spaľovania pre každý valec a jednotlivé zdvihy.

Kľúčovým faktorom pre riadenie spaľovacieho procesu, a teda výkonu motora, emisií a spotreby, je množstvo a vlastnosti vzduchu vo valcoch. V bežnom benzínovom motore je množstvo vzduchu vo valci riadené pri konštantnom otvorení sacích ventilov zmenou tlaku v sacom kanály prostredníctvom škrtiacej klapky.

Jednou z nevýhod tohoto jednoduchého mechanického ovládania je to, že motor premrhá asi 10 % energie na výmenu náplne valca prečerpaním vzduchu z nižšieho tlaku v sacom potrubí na atmosférický vo výfukovom.

Zásadný prelom v riadení množstva vzduchu, a teda i technológii benzínových motorov, je založený na regulácii plnenia motora vzduchom priamo pri vstupe do valca pomocou vyspelých elektronických akčných členov a ovládaním sacích ventilov pri zachovaní konštantného tlaku vzduchu v sacom potrubí.

V polovici 90. rokov sa FIAT Group začala orientovať na elektrohydraulické ovládanie založené na skúsenostiach získaných pri vývoji systému Common-rail. Cieľom bolo dosiahnutie dostatočnej pružnosti otvárania sacích ventilov a riadenie hmotnosti nasávaného vzduchu pre každý valec a jednotlivé zdvihy.

Elektrohydraulické variabilné časovanie ventilov vyvinuté FIATom bolo použité pre svoju relatívnu jednoduchosť, nízke energetické nároky, prirodzené protiporuchové vlastnosti a nízke náklady.

Technológia MultiAir je univerzálna a ľahko použiteľná vo všetkých zážihových motoroch s budúcim uplatnením i vo vznetových motoroch. MultiAir zabezpečuje riadenie plnenia motoru vzduchom bez pomoci škrtiacej klapky s väčšou pružnosťou v porovnaní s konvenčnými motormi s mechanickým systémom ovládania ventilov. Elektrohydraulický systém ovládania sacích ventilov je realizovaný pomocou vloženej vysokotlakovej komory, naplnenej olejom, medzi vačku a sací ventil. Tlak v komore môže byť nastavený pomocou solenoidového ventilu ovládaného radiacou jednotkou motora.

Týmto spôsobom môže byť profil zdvihu sacieho ventilu ľubovoľne menený v závislosti na požiadavke naplnenia motoru vzduchom, pri ľubovoľnej záťaži a bez penalizácie vo forme vyššej spotreby. Rôzne stratégie (EIVC, Early Intake Valve Closing – rýchlejšie zatváranie sacích ventilov; LIVO, Late Intake Valve Opening – neskoršie otváranie sacích ventilov) môžu byť použité pre optimalizáciu účinnosti spaľovania s významným prínosom v oblastiach výkonu, krútiaceho momentu, spotreby a emisií.

Vďaka konštantnému tlaku vzduchu v sacom potrubí a vysokej dynamike ovládania systému (z čiastočného zaťaženia do plného počas jedného cyklu) je odozva krútiaceho momentu veľmi rýchla, a to ako u atmosférických tak aj preplňovaných motoroch, čo zvyšuje radosť z jazdy.

Technológia MultiAir bola vyvinutá, aby splnila budúce požiadavky a bola dokonale integrovateľná s ďalšími technológiami, ktoré sa čím ďalej častejšie v benzínových motoroch zavádzajú – napr. preplňovanie a priame vstrekovanie. Súčinnosť týchto technológií povedie k vyšším výkonom zážihových motorov spolu so snížením spotreby, aby dokázali plniť budúce emisné normy EURO VI. MultiAir je možné použiť i do dieselových motorov s výhodou značného zníženia emisií dusíku NOx (v súlade s emisnou normou EURO VI) a dosiahnuť tak nielen vyššie výkony, ale zároveň i nižšiu spotrebu.

Výhody

- zvýšenie výkonu až o 10 % vďaka plnšiemu profilu sacej vačky

- zvýšenie krútiaceho momentu v nízkych otáčkach až o 15 % pomocou skoršieho zatvárania sacích ventilov, čo zvyšuje množstvo vzduchu, zachyteného vo valci

- eliminácia čerpacích strát na výmenu náplne valca prináša zníženie spotreby a emisií až o 10 % oproti atmosferickým i preplňovaným motorom rovnakého objemu s klasickým usporiadaním sacích ventilov

- preplňované maloobjemové motory s technológiou MultiAir môžu oproti rovnako výkonným atmosferickým motorom usporiť až 25 % pohonných hmôt

- výsledkom optimálnych stretégií riadenia ventilov počas zahrievania motoru a vnútornej recilkulácie výfukových plynov (pomocou pootvorenia sacieho ventilu počas výfukového zdvihu) je zníženie emisií až o 40 % pre HC / CO a až o 60 % u NO_x.

- konštantný tlak vzduchu v sacom potrubí, atmosferický pre klasické motory a zvýšený pre preplňované motory spolu s extrémne rýchlym riadením prúdenia vzduchu pre každý valec a pri každom zdvihu, to sú atribúty, vďaka ktorým je reakcia motoru skvelá a dynamická

- MultiAir, pôvodne vyvinutý pre zážihové motory spaľujúce benzín, zemný plyn a vodík, má veľký potenciál pre zníženie emisií i vo vznetových motoroch. Reálne zníženie emisií NO_x až o 60 % môže byť dosiahnuté pomocou EGR (Exhaust Gas Recirculation – recilkulácia výfukových plynov) realizované vďaka pootvoreniu sacieho ventilu pri výfukovom zdvihu. Optimalizovaným riadením ventilov počas studených štartov a zahrievaniu motoru je možné znížiť emisie uhlovodíkov a oxidov uhlíku až o 40 %.

Video: