Fiat Multiair: Χωρίς εκκεντροφόρο (εισαγωγής)

Στη Γενεύη η ιταλική εταιρία παρουσίασε την τεχνολογία Multiair επιβεβαιώνοντας την άποψη πως ο ΜΕΚ είναι πολύ σκληρός για να πεθάνει καθώς υπάρχουν ακόμη αρκετά περιθώρια εξέλιξης του…

Το 1997 η Fiat είχε παρουσιάσει την τεχνολογία Common Rail και πριν από μερικά χρόνια την τεχνολογία Multijet. Με αυτά και αυτά τα χαρακτηριστικά απόδοσης και εκπομπών ρύπων των κινητήρων diesel βελτιώθηκαν σε τέτοιο βαθμό που να απειλούν τους κινητήρες Otto. Οι Ιταλοί όμως ποτέ δεν έθρεφαν καμία εμπάθεια προς τους βενζινοκινητήρες. Ακράδαντη απόδειξη η τεχνολογία Multiair που συνδυάζει την τεχνολογία άμεσου ψεκασμού και ουσιαστικά καταργεί τον εκκεντροφόρο που ρυθμίζει τις βαλβίδες εισαγωγής. Με άλλα λόγια το Multiair συντονίζει και ελέγχει τις βαλβίδες εισαγωγές με ηλεκτροϋδραυλικό τρόπο επιτυγχάνοντας ανεξάρτητη ρύθμιση σε κάθε κύλινδρο. Γιατί όχι με ηλεκτρομανητικό; Γιατί οι ηλεκτρομαγνητικοί ενεργοποιητές χαλάνε πιο εύκολα και από την άλλη αποσπούν μεγαλύτερα ποσά ενέργειας για την λειτουργία τους.

SMS===>  Στην καρδιά του Multiair! [upd]

Το πρώτο πεδίο εφαρμογής της τεχνολογίας Multiair θα είναι οι ατμοσφαιρικοί και υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες 1.400 κ.εκ. της σειράς FIRE όπου ο turbo θα καταναλώνει και CNG (φυσικό αέριο). Αμέσως μετά θα ακολουθήσει ένας μικρός δικύλινδρος(!) κινητήρας των 900 κ.εκ. που θα υπάρξει σε ατμοσφαιρικές και turbo εκδοχές και οι εκπομπές CO2 θα περιορίζονται στα 80 γραμμ./χλμ. παραπέμποντας στα επίπεδα ενός αντίστοιχου σε απόδοση diesel.

UPDATE: Μέχρι το τέλος του έτους θα έχουν λανσαριστεί στην ελληνική αγορά οι εκδόσεις 1.4 Multiair της MiTo. Η ατμοσφαιρική θα αποδίδει 105 ίππους (από 95) και η turbo 135 ίππους (από 120). H πρώτη έκδοση θα κοστίζει περίπου 1.000 € επιπλέον από την συμβατική της έκδοση ενώ η turbo multiair θα στοιχίζει όσο αυτή με τους 155 ίππους. Αρχές 2010 αναμένονται και οι αντίστοιχες εκδόσεις του Fiat Grande Punto. H ισχυρότερη έκδοση Multiair αποδίδει 170 ίππους και θα εξοπλίζει την Alfa Romeo MiTo Quadrifoglio Verde και το ανανεωμένο Punto Evo…

Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας Multiair

• Αύξηση ισχύος έως και 10%
• Βελτιωμένη ροπή στις χαμηλές στροφές λειτουργίας χάρη στο πρόωρο κλείσιμο των βαλβίδων εισαγωγής.
• Μείωση των μηχανικών τριβών που επιφέρουν μείωση της κατανάλωσης και του CO2 έως και 10%. Ισχύει για ατμοσφαιρικούς και υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες ίδιας χωρητικότητας.
• Οι υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες μικρής χωρητικότητας (φαινόμενο downsize) που χρησιμοποιούν την τεχνολογία Multiair πετυχαίνουν συνολικά καλύτερη κατανάλωση έως και 20%
• Ομαλότερος συντονισμός των βαλβίδων κατά την κρύα εκκίνηση και μέχρι ο κινητήρας να ζεσταθεί.
• Επανακυκλοφορία καυσαερίων με μισάνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής κατά την φάση εξαγωγής που αποφέρει μείωση των εκπομπών HC/CO κατά 40% και του NOx κατά 60%.
• Ακριβής έλεγχος των μερών αέρα από κύλινδρο σε κύλινδρο και από φάση καύσης σε φάση.

Πως λειτουργεί

H αρχή λειτουργίας του συστήματος Multiair βασίζεται σε μία συναρμογή που αποτελείται από ένα εμβολάκι ανά κύλινδρο, που ενεργοποιείται από ένα μηχανικό έκκεντρο (κοκοράκι) που βρίσκεται στον εκκεντροφόρο εξαγωγής. Το εμβολάκι αυτό φέρει ελατήριο επαναφοράς και βρίσκεται συνδεδεμένο με τις βαλβίδες εισαγωγής (ανά δύο). Ανάμεσα στο εμβολάκι και στις βαλβίδες παρεμβάλλεται ένας υδραυλικός θάλαμος με λάδι του οποίου η πίεση ρυθμίζεται από μία ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα τύπου on/off. Η όλη συναρμογή ελέγχεται από μία πρόσθετη ηλεκτρονική μονάδα του κινητήρα (ECU).

Όταν η ηλεκτρομαγνητική είναι κλειστή τότε το λάδι στον θάλαμο συμπεριφέρεται σαν ένα συμπαγές σώμα (θυμηθείτε, τα ρευστά είναι ασυμπίεστα) και το άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής προκαλείται από το μηχανικό έκκεντρο εισαγωγής. Όταν η ηλεκτρομαγνητική (εσφαλμένα αναφέρεται και ως σωληνοειδές λόγω της μορφής του σπειρώματος) ανοίξει τότε οι βαλβίδες εισαγωγής παύουν να ρυθμίζονται από το μηχανικό έκκεντρο και κλείνουν από το ελατήριο. Στο διάστημα που ανοιγοκλείνει η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα μπορεί να μεταβληθεί η βύθιση των βαλβίδων εισαγωγής αφήνοντας στο παραμεθόριο την περίφημη πεταλούδα. Για παράδειγμα, όταν η ηλεκτρομαγνητική είναι κλειστή, τότε έχουμε μέγιστο άνοιγμα  της βαλβίδας για μέγιστη απόδοση ισχύος.

Στις χαμηλές στροφές λειτουργίας του μοτέρ η ηλεκτρομαγνητική ανοίγει κοντά στο ύψος του προφίλ του έκκεντρου οδηγώντας σε πρόωρο κλείσιμο των βαλβίδων (κατάσταση EIVC ή Early Inlet Valve Closing). Με αυτόν τον τρόπο αποφεύγεται η αναρρόφηση στον αυλό εισαγωγής και το μέγιστο δυνατό μέρος του αέρα παγιδεύεται στο θάλαμο καύσης.

Όταν ο κινητήρας λειτουργεί με μερικό φορτίο τότε η ηλεκτρομαγνητική ανοίγει νωρίτερα διατηρώντας ένα μικρό άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής (LIVO ή Late Inlet Valve Opening). Εναλλακτικά οι βαλβίδες εισαγωγής μπορούν να ανασηκωθούν λιγάκι κλείνοντας την σωληνοειδή και ενώ έχει αναλάβει το μηχανικό έκκεντρο. Με αυτό τον τρόπο μπορεί να ελεγχθεί ο στροβιλισμός του αέρα στον θάλαμο καύσης για τελειότερη καύση. Οι δύο τελευταίες φάσεις, οι EIVC και LIVO, μπορούν να συνδυαστούν σε ένα κύκλο παράγοντας την μεικτή κατάσταση Multi-Lift.

• Αξίζει να σημειωθεί πως στην περίπτωση δυσλειτουργίας η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα μένει ανοιχτή κρατώντας ανοιχτές και τις βαλβίδες εισαγωγής. Ο κινητήρας μπαίνει σε κατάσταση safe mode και η παροχή του αέρα ρυθμίζεται από την κλασική πεταλούδα του γκαζιού. Έτσι, ο οδηγός μπορεί να φτάσει με ασφάλεια στο πλησιέστερο σημείο επισκευής…

• Η Fiat ετοιμάζει ένα δικύλινδρο μοτέρ τεχνολογίας Multiair. Στην εξαγωγή δεν θα το δούμε καθώς το όφελος είναι πολύ μικρότερο σε σχέση με το κόστος παραγωγής. Η μόνη περίπτωση να δούμε Multiair και στην εξαγωγή είναι σε μεγάλους κινητήρες για φορτηγά όπου π.χ. θα είναι δυνατή η απενεργοποίηση των μισών κυλίνδρων σε συνθήκες χαμηλού φορτίου.