Τεχνική ανάλυση: Πως λειτουργεί το Fiat Multiair;

Βάζουμε στο μικροσκόπιο το επαναστατικό σύστημα της FiatAutoκαι ανακαλύπτουμε τα μυστικά του…

Η Magneti Marelli είναι γνωστή για διάφορες καινοτομίες, από την σχεδίαση του common rail (το 1997 εξελίχθηκε μαζί με την Bosch στην Alfa Romeo 156) μέχρι το εντυπωσιακό Multiair (πολύ λίγοι θα γνωρίζουν πως μεγάλο μέρος της δημιουργίας του συστήματος οφείλεται σε Έλληνα μηχανικό!). Για το Multiair έχουμε ξαναγράψει σε προηγούμενο άρθρο, μάλιστα υπάρχει και ένα όμορφο βίντεο. Πρόσφατα όμως καταφέραμε να εξασφαλίσουμε μερικά όμορφα σχέδια που μας δείχνουν την επινοητικότητα του Multiairμέσα από την απλότητα της σχεδίασης του.

SMS===> Fiat Multijet, η δεύτερη γενιά…

Ας ξαναθυμηθούμε πως το Multiairαποτελείται από ένα μηχανικό-υδραυλικό εξάρτημα ενσωματωμένο στην κεφαλή του κινητήρα. Το hardwareκαι το softwareδιαχείρισης βρίσκονται ενσωματωμένα στην μονάδα ελέγχου του κινητήρα ώστε να ελέγχεται η κίνηση των βαλβίδων εισαγωγής δίχως να υπάρχει εκκεντροφόρος. Ποιο το αποτέλεσμα; Το σύστημα Multiairμπορεί να διαχειρίζεται ανεξάρτητα τις βαλβίδες εισαγωγής σε κάθε κύλινδρο και ανά κύκλο του κινητήρα. Με λίγα λόγια μπορεί να ελέγχεται ανεξάρτητα η ποσότητα του αέρα που εισάγεται σε κάθε κύλινδρο και η λειτουργία του κινητήρα να μεταβάλλεται δίχως την χρήση της παραδοσιακής πεταλούδας γκαζιού (η οποία παραμένει πάντα ανοιχτή).

Στο παραπάνω σχεδιάγραμμα απεικονίζεται η απλότητα του Multiair, συγκεκριμένα βλέπετε τον ενεργοποιητή. Η αντλία και οι βαλβίδες εισαγωγής (ας τις αποκαλούμε «ζεύγος» αφού υπάρχουν δύο ανά κύλινδρο) συνδέονται μεταξύ τους μέσω ενός θαλάμου λαδιού. Ο όγκος του λαδιού (είναι το ίδιο λάδι που λιπαίνει το μοτέρ για αυτό και συστήνεται τυποποιημένο για όλους τους Multiair) που βρίσκεται στον θάλαμο ελέγχεται από μία ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα (που σε θέση ανάπαυσης είναι ανοιχτή). Όταν η βαλβίδα κλείνει τότε για όλο το κύκλο του έκκεντρου το ζεύγος ακολουθεί το προφίλ του έκκεντρου (έχουμε κατάσταση FullLift).

Με απλά λόγια η πίεση του θαλάμου του λαδιού κανονίζει το άνοιγμα του ζεύγος. Τώρα, το πρόωρο κλείσιμο των βαλβίδων (μιλάμε πάντα για το… ζεύγος, εδώ έχουμε κατάσταση EIVC ή Early Intake Valve Closing) επιτυγχάνεται με το άνοιγμα (ή απενεργοποίηση) της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας λίγο πριν ολοκληρωθεί ο κύκλος του έκκεντρου. Το λάδι διοχετεύεται μέσω της βαλβίδας από το θάλαμο υψηλής πίεσης προς το θάλαμο μέτριας πίεσης και καταλήγει στο συσσωρευτή. Πλέον η κίνηση του ζεύγους είναι ανεξάρτητη από το προφίλ του έκκεντρου και υπό τη δράση των ελατηρίων το ζεύγος σφραγίζει νωρίτερα σε σχέση με τη κατάσταση FullLift.

Σε κάθε βαλβίδα υπάρχει ένα υδραυλικό φρένο ώστε να ελέγχεται η ταχύτητα προσέγγισης με την έδρα ώστε να μην υπάρχουν φθορές ενώ στην περίπτωση τυχόν διαφοράς σε μία από τις δύο βαλβίδες του ίδιο κυλίνδρου (π.χ. από κραδασμούς στις ανοχές των ελατηρίων της βαλβίδας) δεν επηρεάζει την λειτουργία του κινητήρα αφού το χαρακτηριστικό της εντολής του ζεύγος είναι το μέσο άνοιγμα και των δύο. Το λάδι φεύγει από το θάλαμο υψηλής πίεσης, εισέρχεται ξανά στον ίδιο και γενικότερα η κυκλοφορία του με ρυθμιστή την ηλεκτρομαγνητική μπορεί να διαμορφώσει απεριόριστες μεταβαλλόμενες κινήσεις των βαλβίδων εισαγωγής από το πλήρες άνοιγμα τους μέχρι να σφραγίσουν εντελώς!

Για να λειτουργεί σωστά ο ενεργοποιητής πρέπει να υπάρχει πάντοτε λάδι στο θάλαμο υψηλής πίεσης (π.χ. όταν ο κινητήρας σβήνει υπάρχουν «εσωτερικές απώλειες» λόγω της πτώσης της πίεσης και της συστολής του λαδιού, λόγω της καθυστέρησης κατά την εκκίνηση ανάμεσα στο κύκλωμα του λαδιού και του ενεργοποιητή κ.α.). Οι ειδικοί έλυσαν το συγκεκριμένο πρόβλημα με ένα πολύ απλό και έξυπνο τρόπο: δημιούργησαν μικρούς χώρους συσσώρευσης στο εσωτερικό του ενεργοποιητή ώστε να αντισταθμιστούν οι απώλειες από το θάλαμο υψηλής.

Οι σχεδιαστές του Multiair(FiatPowerTrainμε MagnetiMarelli) έχουν προβλέψει ώστε να μην χρειάζεται κανένα είδος συντήρησης για όλη την διάρκεια ζωής του κινητήρα! Αν αναρωτιέστε για ποιο λόγο το Multiair δεν διαχειρίζεται και τις βαλβίδες εξαγωγής καταργώντας και τον εναπομείνοντα εκκεντρόφο τότε πρέπει να γνωρίζετε πως μετά από δοκιμές οι ειδικοί διαπίστωσαν πως το όφελος στην απόδοση ήταν πολύ μικρότερο και ασύμφορο σε σχέση με το κατασκευαστικό κόστος. ‘Ισως στο μέλλον να δούμε Multiair για όλες τις βαλβίδες σε κινητήρες μεγάλου κυβισμού για οχήματα βαρέως τύπου.

Πηγή: Magneti Marelli