Empa的低成本FlexWork数字气门机构在测试中使用的燃油最多减少20%

全面的发动机气门控制即将来临，其好处将是惊人的。

在汽油时代和电气时代之间的过渡时期，对于内燃机的最后改进，仍然有足够的空间和足够的动力–瑞士研发机构表示，其电动液压全可变气门系统已经在交付在测试中最多可减少20%的燃油消耗。

欧盟排放标准于1992年12月首次上线，并催生了汽车行业的巨大变化。从那时起每隔五年左右，这组极具影响力的标准就严格限制了汽车制造商，迫使他们寻找减少有害废气排放的方法，并从汽油中榨取更多的油，同时满足市场对动力和性能的需求。不间断。

显然，全电动汽车是尾气排放的黄金标准，但是下一代电池的耗时似乎比任何人所期望的要长，而且向电动汽车时代的过渡正处于甜蜜的时光，因此在在撰写本文时，内燃机似乎还有很多支腿，以及来自各个方向的压力，以提高功率，效率和响应能力，同时减少排放。

更换凸轮轴驱动的气门机构的想法或多或少地锁定了进气门和排气门的打开时间，关闭时间和升程测量值，作为实现这些目标的一种有前途的方式受到了广泛关注。诸如本田的VTEC和现代公司最近宣布的连续可变气门持续时间系统之类的粗略的机械可变气门正时工作可以使我们成为其中的一部分，但是要充分利用技术，则需要将气门与曲轴完全分开并完全实现电子控制，精确控制每个进气门或排气门的打开和关闭时间以及打开的距离。

这些努力正在进行中。超异国情调的汽车制造商科尼赛克(Koenigsegg)从事电动气动Freevalve系统已有几年了，并准备在2020年推出一种混合动力超级跑车，其混合动力与电子阀系统完全与曲轴断开，以实现定时和气门升程的完全自由。去年，我们与英国公司Camcon Automotive进行了交谈，该公司通过电驱动的去铁磁或全机械系统取得了非常相似的成绩。

现在，一个瑞士研究团队宣布了一种对气门机构的“行程和正时的完全自由调节”，该气门机构使用电动液压推动其气门运动。Empa是瑞士政府研究机构，负责应用材料科学和技术。该公司总部位于苏黎世，成立于1880年，目前雇用约1,000名科学家，从事广泛的项目。

恩帕(Empa)的这个团队一直在不遗余力地制造出一种可靠，耐用且具有成本效益的数字气门机构，使其能够在超级跑车的价格范围内很好地进行批量生产，并且声称其FlexWork设备是该产品的理想选择。工作。

在FlexWork系统中，阀门通过电磁线圈进行电控，电磁线圈打开它们自己的微型阀，并允许液压油(如散热器中使用的水-乙二醇混合物一样简单)将发动机阀靠着弹簧推至所需的开度。 。在发送请求的几毫秒内打开，并以气门弹簧的速度关闭，该系统在此过程中损失的能量很小，因为弹簧在释放时会将其大部分力返回给液压油。

该团队使用改良的Volkswagen 1.4升TSI发动机对FlexWork进行了测试，该发动机装有新的阀门系统，并使用天然气运行。自2018年10月以来，它一直在测试台上运行，并且该团队表示，它表现完美无缺，“与凸轮轴驱动系统相比，在较宽的工作范围内，能源需求大大降低”。在模拟乘用车行驶条件的典型低负载测试中，研究小组表示，FlexWork电动机的燃油消耗比带有传统气门机构的类似电动机少20%。

团队也许最重要的是，FlexWork“只需要低成本的组件。不需要昂贵，快速的切换阀，也不需要复杂的传感器”，Empa已经在与许多发动机制造商进行讨论，以将该技术商业化。

除了提高效率之外，数字阀技术还可以用于增加功率和扭矩，在高速公路巡航期间关闭一个或多个气缸，或者使发动机能够使用多种不同的燃料源运行。研究小组表示，它还在研究替代燃烧概念的潜力，包括同质自燃，其中“通过在压缩结束时设定正确的条件，在正确的时刻点燃燃料-空气混合物而不会产生火花。”燃烧几乎没有污染。” 这听起来确实很有希望。

确实，由于全数字气门系统是一项非常新的技术，因此很难确切地说出一旦开始专门开发引擎以最大程度地利用这种技术会从中产生什么。但是似乎它们会早日上市，这是一个值得您关注的领域。