Empa创新气门总成可节省燃油高达20%

据外媒报道，瑞士国家联邦实验室Empa的研究人员开发了一种电动液压无凸轮阀组件，该组件可以完全调节行程和正时，同时耐用且具有成本效益。当乘用车处于典型的低负荷状态时，新技术可以节省20%的燃油。在FlexWork系统中，阀门由液压驱动，并通过电磁线圈进行电气控制。通电后，专门设计的阀门会打开，液压流会在几毫秒内根据需要快速打开气体交换阀。当电流被切断时，气体交换阀在弹簧力的作用下关闭，用于打开的大部分液压能被送回液压系统。在典型的低负荷乘用车中，传统的气门控制系统使用节气门和凸轮轴。与凸轮轴驱动系统相比，该系统具有较宽的工作范围，显著降低了能耗，并优化了气体交换部件。在测试中，火花点火式发动机的油耗比传统的气门控制系统低约20%。通过选择智能负载控制、气缸内残余气体量（废气再循环）或不必要的自动关闭气缸等操作参数，可以自由调节每个气缸的打开和关闭时间以及气门升程。在不同的循环状态下，每台发动机的工作条件都会有所不同。因此，发动机可以高度适应新的可再生燃料，如甲醇或乙醇等含氧燃料，允许更多的残余气体留在气缸中；对于防爆性较好的天然气、沼气和合成气，也可以灵活处理。此外，该系统试图实现替代燃烧概念，如均匀自燃，这意味着在压缩结束时，通过合理的设置及时点燃空气混合物燃料，而不需要点火火花。这种混合物燃烧时几乎没有污染。Empa系统的另一个特点是液压流体的选择。该系统使用水-乙二醇混合物，即发动机冷却水，而不是常用的机油。由于其物理特性，这种介质非常适合液压系统的快速切换，因为它的材料很硬，造成的液压损失较小。这使得气缸盖完全无油，使发动机的其余部分可以使用更便宜的机油，从而延长了更换间隔。“弹性工作”项目由瑞士联邦能源办公室资助。目前，这种新型气门系统已在大众1.4l TSI改装发动机上投入使用，该发动机由天然气提供动力。所需部件由Empa车间生产，用于测试发动机的控制系统由Empa研究人员自行开发。事实上，自2018年10月以来，气门总成已经在Empa的发动机测试台上进行了测试，并成功通过了数百万次发动机运行循环。FlexWork系统所需的组件成本较低。不需要昂贵且非常快速的阀门打开和关闭，也不需要复杂的传感器。这项技术不仅适用于内燃机，也适用于压缩机。Empa正在与发动机制造商讨论这项技术的转让。

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