Ny ventilteknologi lover billigere, grønnere motorer

Teknologi udviklet ved University of Waterloo øger pålideligt og økonomisk overkommeligt effektiviteten af ​​forbrændingsmotorer med mere end 10 procent.

Produktet af ti års forskning, dette patenterede system til åbning og lukning af ventiler kunne reducere brændstofforbruget markant i alt fra oceangående skibe til kompakte biler.

"Denne metode har potentialet til at bringe de veletablerede fordele ved et fuldt variabelt ventilsystem ud af laboratoriet og ind i produktionsmotorer, fordi omkostninger og kompleksitet ikke er problemer, " sagde Amir Khajepour, professor i mekanik og mekatronik ved Waterloo.

Indsugnings- og udstødningsventiler i forbrændingsmotorer styres typisk af knastmekanismer, der ikke tillader, at tidspunktet for deres åbning og lukning kan varieres.

Teknologien udviklet af Waterloo-forskere erstatter knaster med hydrauliske cylindre og roterende hydrauliske ventiler, der muliggør fuldt variabel timing, når hastigheden og drejningsmomentet på en motor ændres.

Denne evne til specifikt at time åbning og lukning af ventiler i overensstemmelse med motordrift er en nøgle til at øge brændstofeffektiviteten, reduktion af både omkostninger og drivhusgasemissioner.

"Hvis du tænker på en ideel løsning, det er for at gøre ventilens bevægelse fuldstændig kontrollerbar, "sagde Khajepour, som også er Canada Research Chair og direktør for Waterloo's Mechatronic Vehicle Systems Lab. "Det giver dig uendelige muligheder at arbejde med."

Selvom andre systemer til at variere ventiltiming allerede eksisterer, de er begrænset til brug i eksperimentelle motorer i laboratorier på grund af deres høje omkostninger og kompleksitet.

Teknologien udviklet og testet hos Waterloo er meget enklere og langt billigere, baner vejen for dets anvendelse i motorer til elproduktion, minedrift køretøjer, lastbilindustrien og en lang række andre applikationer, herunder forbrugerbilmarkedet.

Khajepour sagde en overkommelig, En pålidelig metode til at variere ventiltiming i forbrændingsmotorer kan reducere vores CO2-fodaftryk væsentligt under overgangen til renere elektriske drivlinjer i løbet af de næste par årtier.

"Vi burde nemt kunne forbedre effektiviteten med over 10 pct. hvilket er væsentligt, " han sagde.

Undersøgelsen om optimering af det hydrauliske variable ventilsystem, som bygger på forskning, der startede i 2008, optræder i journalen Mekatronik .