Kako radi Fiatov Multiair motor?

Ključni parametar za regulisanje sagorevanja kod benzinskih motora, a time i performansi, izduvne emisije kao i potrošnje goriva, je količina i karakteristike punjenja svežeg vazduha u cilindre.

Kod konvencionalnih benzinskih motora masa vazduha koja ulazi u motor reguliše se tako što se usisni ventil otvara uvek po istoj zakonitosti, a pritisak u usisnim kanalima reguliše se leptirom.

Posledica takvog postupka je da motor gubi oko 10 posto od energije uvedene pumpanjem vazdušnog punjenja od niskog usisnog pritiska do atmosverskog pritiska okoline.

Novi sistemi regulisanja količine vazduha zasnivaju se na direktnom odmeravanju punjenja na samom ulazu u cilindar regulisanjem stepena podizanja usisnih ventila, pri čemu prirodni pritisak u usisnim kanalima treba da ostane nepromenjen.

Sredinom devedesetih godina Fijat je započeo razvoj sistema elektro-hidrauličkog razvoda ventila. Cilj je bio postizanje željene fleksibilnosti u pogledu zakonitosti otvaranja ventila kako bi se postiglo regulisanje količine vazduha koja se usisava za svaki cilindar posebno i svaki uzastopni termodinamički ciklus.

Konstrukcija elektro-hidrauličkog sistema, sa nazivom “multiair technology”, kojim se omogućuje varijabilno otvaranje ventila, odlikuje se relativnom jednostavnošću, niskim zahtevima u pogledu angažovane snage, pouzdanošću u radu, uz nisku proizvodnu cenu.

Primena ove konstrukcije kod benzinskih motora omogućuje višestruka unapređenja. U tom smislu, maksimalna snaga se može povećati za 10 procenata zahvaljujući tako orijentisanom profilu brega bregastog vratila.

Obrtni moment pri niskim brojevima obrtaja povećava se do 15 posto zbog ranog zatvaranja usisnog ventila. Eliminisanje pumpnih gubitaka omogućuje smanjenje potrošnje goriva i emisije ugljen-dioksida za 10 odsto.

“Multiair” motor sa turbo punjenjem, uz primenu daunsajzinga, može da ima veću ekonomičnost potrošnje goriva za četvrtinu u odnosu na konvencionalni sa prirodnim usisavanjem i istim nivoom performansi. Odgovarajućom strategijom regulisanja otvaranja ventila tokom zagrevanja motora i unutrašnjom recirkulacijom postiže se smanjenje izduvne emisije do 60 procenata.

Zahvaljujući radikalnom umanjenju zapremine, turbo-prehranjivani mali benzinski motor postiže emisiju CO2 blisku onoj kod dizel motora, a još je manja u verziji sa prirodnim gasom.
Dipl.inž Milan Popović

Kako funkcioniše “multiair”?
Operativni princip ovog sistema, primenjen na usisni sistem je sledeći: klip, kojeg pokreće mehanički usisni breg, je povezan sa usisnim ventilom posredstvom hidraulične komore, čijim radom upravlja elektromagnetni ventil.

Kada je taj ventil zatvoren, ulje u hidrauličnoj komori se ponaša kao čvrsto telo i prenosi na usisni ventil kretanje koje nastaje okretanjem brega bregastog vratila. Kada je elektromagnetni ventil otvoren, hidraulička komora i ventil nisu u spoju, tako da usisni ventil više ne sledi usisni breg i zatvara se pod dejstvom ventilske opruge. Završni deo zatvaranja ventila reguliše hidrulička kočnica kako bi se postiglo mekano nasedanje na breg.

Regulisanjem dužine vremena otvaranja i zatvaranja elektro-magnetnog ventila, u širokom dijapazonu mogu se dobiti optimalne zakonitosti otvaranja usisnog ventila.

Za maksimalnu snagu, elektro-magnetni ventil je uvek zatvoren, tako da je otvaranje usisnog ventila potpuno, a za visoki obrtni moment pri niskim brojevima obrtaja elektro-magnetni ventil se otvara blizu kraja profila brega.

Pri delimičnoj snazi, elektro-magnetni ventil se otvara ranije, i zahvaljujući delimičnom otvaranju usisnog ventila, reguliše se potrebna količina usisanog vazduha.