Lubrifianţii devin tot mai importanţi în folosirea autoturismelor în condiţiile în care marjele de eroare în proiectarea acestora sunt aproape inexistente. Dar în cazul schimbãrii uleiului: Cum poate fi garantatã îndeplinirea cu succes a sarcinilor noului lubrifiant? O nouã metodã a celor de la Fuchs va fi prezentatã în acest articol.

1. Situaţia curentă

Motoarele ultra performante din ziua de azi cu a lor injecţie directã Common-Rail sau Unitate de injecţie, cu al lor interval mare de schimbare al uleiului, tehnologie ASSYST, sisteme de tratare a gazelor de eşapament , tehnologie SCR sau filtru de particule diesel, toate au nevoie de ulei de motor ultra performant care sã îndeplineascã cerinţele OEM-urilor. Uleiul necorespunzãtor conduce la o scãdere în performanţe de forma creşterii consumului de carburant sau emisiil de noxe crescute, poate chiar şi la cedarea motorului. Mai mult sau mai puţin pot fi mãsurate diferenţele de calitate între uleiuri – uleiul de motor poate influenţa intervalul de schimbare sau durata de utilizare a numitor componente. Mai mult, uleiul de motor influenţeazã consumul de carburant, eficienţã sistemelor de tratare a gazelor şi noxele. Teste complexe şi experimente practice asupra influenţei uleiului de motor au condus la îmbunãtãţirea constantã a acestuia. O datã cu impunerea noilor norme europene, uleiul va deveni chiar mai importantã decât este astãzi. În ultimii ani, se poate spune cã uleiul a devenit parte constructivã a motorului. Uleiul de motor este o “necunoscutã” în ziua de azi. Alte pãrţi pot fi identificate foarte uşor în service, pânã şi cea mai micã şi neînsemnatã componentã de plastic are un cod de identificare – dar uleiul de motor nu. Uleiul de motor îşi schimbã caracteristicile rapid în timpul folosirii, astfel cã o identificare exactã este analitic imposibil sau extraordinar de complicatã şi scumpã.
Având în vedere situaţia de faţã, pare o idee bunã ca recipientele de ulei sã fie marcate cu un cod de identificare.

2. Soluţii posibile

Urmãtoarea soluţie propune marcarea uleiului cu o substanţã fluorescentã. Aceastã soluţie a fost folositã în trecut, însã scopul ei era de a opri produsele contrafãcute, substanţa fluorescentã nu era vizibilã decât în laboratoare speciale. Aceastã nouã soluţie ar trebui sã ţinã cont de urmãtoarele :

- sã ofere o caracteristicã, clarã şi imposibil de copiat a uleiurilor aprobate;
- numãrul de coduri sã fie destul de bogat pentru a cuprinde toate mãrcile;
- marcarea nu ar trebui sã afecteze utilizarea uleiului şi substanţa fluorescentã folositã sã fie în cantitãţi cât mai mici;
- senzorul de bord care identificã uleiul codat în momentul turnãrii acestuia în rezervor sã fie simplu, ieftin, robust şi fiabil;
- sistemul trebuie sã fie simplu de folosit şi sã fie inofensiv din punct de vedere ecologic şi toxicologic;

Un studiu amãnunţit efectuat de producãtorul de lubrifianţi FUCHS pentru a determina posibile principii de funcţionare a senzorului menţionat mai sus aratã cã acest tip de verificare este posibilã respectându-se condiţiile, numai când se “citeşte” uleiul nou introdus în rezervor, înainte ca acesta sã se amestece cu cel existent.

3. Spectrofluorometria

Fluorescenţa este un fenomen optic în care absorbţia molecula a unui foton declanşeazã emisia unui alt foton cu o lungime de bandã mai mare. Diferenţa de energie dintre fotonul absorbit şi cel emis sfârşeşte ca o vibraţie molecularã (sau în cele din urmã ca şi cãldurã). În mod normal fotonul absorbit este în spectrul ultraviolet iar lumina emisã este în spectrul vizibil. Substanţele ce dau culoare uleiului pot fi atât naturale cât şi sintetice. Cele mai cunoscute dintre acestea sunt fluoresein, phthaleine, derivate ale coumarinei, rhodamine şi diferite proteine.

4. Aplicaţiile marcãrii fluorescente în uleiurile de motor

Aceastã metodã propusã a luat naştere o datã cu studiul fezabilitãţii comisionat de Fuchs Petrolab AG şi Robert Bosch GmbH şi efectuat la Universitatea din Heidelberg, catedrde fizicã şi chimie. Poate o substanţã fluorescentã uniformã dar nu identicã sã fie variatã în aşa fel încât sã fie distinctã pentru fiecare tip de motor de ulei în parte?, având în vedere numãrul enorm de produse de pe piaţã. În principiu, acest lucru depinde dacã uleiurile de motor de pe piaţã au o “lipsã de frecvenţã” în spectrul fluorescent, suficient de mare, în care fluoroforul în cea mai micã cantitate cu putinţã sã poatã fi observat. Una din sarcinile iniţiale a fost de a detecta spectrul de absorbţie pentru un numãr reprezentativ de uleiuri de motor de pe piaţã. Aceasta a arãtat cã intervalul de frecvenţã de la 500 la 1.000 nm este potrivit pentru marcare din mai multe motive: în acest interval nu au avut loc absorbţii ale uleiului de bazã sau ale aditivilor – şi acest lucru se întâmplã cu toate cã aditivii variazã substanţial de la un produs la altul. Mai mult, substanţe de colorare sunt disponibile în acesta frecvenţã care s-au dovedit a fi eficiente în urma testelor. Sisteme de detective eficiente şi ieftine sunt de asemenea disponibile.

4.1 Alegerea coloranţilor

În a doua etapã, coloranţi fluorescenţi diferiţi au fost testaţi cu scopul de a determina substanţele ce pot şi utilizate pentru a marca diferit fiecare tip/model de ulei în parte. Precum a fost descris mai sus, aceşti coloranţi trebuie sã ideplineasca anumite cerinţe. Absolut esenţial este proprietatea lor de a fi solubile în ulei. Mai mult, colorantul trebuie sã prezinte absorbţie crescutã la culoarea roşu şi verde pentru a se asigura codarea eficientã (λ > 500 nm). Selecţia coloranţilor ce respectã aceste proprietãţi poate fi redatã sumar dupã cum urmeazã:
- Selecţia iniţialã de coloranţi s-a dovedit a fi potrivitã: fluoroforul este solubil în uleiul de motor şi chiar şi la concentraţii foarte scãzute ofertã un contrast puternic faţã de ulei (Figura 3).
- În anumite limite, semnalul fluorescent este dependent liniar de concentraţie, deci codarea în funcţie de cantitate este posibilã (Figura 4).
- Folosind componentele actuale, s-a determinat o concentraţie necesarã de 10-7 pânã la 10-5 mol/l.
- Colorantul fluorescent ales nu a fost predispus schimbãrilor chimice pe timpul testãrii de doi ani.

Continuarea in nr. 6 al revistei AutoTehnica

Simptome
Vehiculul era un Seat Arosa din 2004, 1.4TDI (în 3 cilindri) care a ajuns la un atelier specializat diesel cu o problemã legatã de pornire. Problema a început sã aparã la maşină prin opriri ocazionale, dar s-a înrãutãţit treptat pânã când maşina nu a mai pornit. Demara bine dar nu se aprindea. Dupã ce am verificat sistemul cu un dispozitiv de scanare, nu am gãsit nici un cod eroare diagnoza DTC. În mod normal aş fi crezut cã respectivele coduri s-ar fi şters la un anumit punct, dar dupã câteva porniri nu am putut depista nici un cod de eroare de diagnozã.
Localizarea defectelor
Haideţi sã începem prin a monitoriza cauza şi efectul. Aici CKP şi CMP (senzorul ax cu came) se monitorizeazã în timpul etapei de ieşire cãtre injectoare.

Fig.1 prezintã o înregistrare tipicã realizatã în timpul pornirii. Existã câteva anomalii una fiind scãderea semnalului SMP în timpul perioadei unui injector care este eliberat când injectorul este eliberat. Aceastã camã avea trei grupuri unice de identificatori fiecare aparţinând unui anumit cilindru şi astfel nu mai este nevoie de un al patrulea impuls CMP (senzorul ax cu came). Analizând ceilalţi identificatori ai camei, aceştia aveau o duratã destul de scurtã cea mai scurtã valoare fiind de 4.5 ms la viteza de demarare.
Scãderea suspectã a semnalului a fost mãsuratã la mai puţin de 0.7 mm, deci ori era vorba de un zimţ foarte îngust al camei, ori existã o problemã. Eu cred cã mai degrabã era vorba de o problemã. Era altceva care nu era în regulã: în cadrul acestui sistem toate injectoarele au un cablu de alimentare comun de la ECM, iar clema de prindere monitoriza acest cablu pentru a avea o privire de ansamblu asupra injectoarelor. Potrivit capturii, doar o comandã a injectorului era prezentã.
Dupã o scurtã inspecţie, s-a schimbat puţin situaţia şi motorul a pornit. Uitându-mã peste capturile înregistrate am gãsit fig.2.

Acum, cu motorul pornit diferenţã importantã era la senzorul CMP(senzorul ax cu came): observaţi semnalul care s-a schimbat de la 5 V la 0 V. Chiar dacã CMP (senzorul ax cu came) furniza identificatorii camei, secvenţa frecvenţelor înalte şi joase era incorectã. Trebuie luatã în considerare existenţa unor posibile influenţe mecanice când vedeţi un semnal defectuos CKP sau CMP (senzorul ax cu came), dar in acest caz nu este o problemã mecanicã. Un senzor defectuos CMP (senzorul ax cu came)? Este posibil, dar acest lucru nu explicã interferenţa injectorului din fig.1 cu semnalul CMP. Şi ce putem spune despre schimbarea bruscã a stabilitãţii semnalului în punctul X? Pare a fi doar o coincidenţã ciudatã faptul cã imediat dupã acest X, toatã operaţia de pornire s-a schimbat.
Puterea cãtre senzorul CMP (senzorul ax cu came)
Pânã acum sunt mai multe întrebãri decât rãspunsuri şi când acest lucru se întâmplă aleg o diagnozã şi o urmãresc. Pentru fiecare piesã de puzzle care implicã senzorul CMP (senzorul ax cu came) la un anumit nivel, urmãtoarea verificare metodicã este realizatã pentru a vedea dacã au fost alimentate corect. Întotdeauna ne referim la lucrurile de bazã.

Continuarea in nr.5 al revistei AutoTehnica

Sincer vă spun, sunt extrem de interesat de acest proiect dezvoltat de alianţã PSA (Peugeot şi Citroën) cu Comisia Francezã de Energie Nuclearã (CEA) şi Centrul Naţional pentru Dezvoltarea Ştiinţificã (CNRS) din mai multe motive. Pãi sã vedem, cam de fiecare datã când şi-au pus minţile la contribuţie, “fraţii” noştri francezi au reuşit sã scoatã sau sã facã ceva ce a lãsat cu gura deschisã pe toate lumea. Vã aduceţi aminte de Concorde? Într-adevãr, primul avion de pasageri din lume capabil sã zboare cu vitezã supersonicã. Dar de TGV? Ce sã mai vorbim de Canalul Mânecii sau de AirBus A380. Toate minuni ale tehnicii moderne, şi toate realizate dacã nu în totalitate, mãcar pe jumãtate de francezi. Eh, acum a venit şi rândul industriei auto.

Precum alţi producãtori, PSA vede pila de combustie ca viitor al automobilelor ce nu vor emite gaze poluante.
Important este faptul cã cei de la PSA în colaborare cu CEA şi CNRS au prezentat douã modele Hydro-Gen Partner şi Peugeot Partner Taxi, modele dezvoltate integral pe teritoriul Uniunii Europene, o premierã. Producãtori ca Daimler-Chrysler, Ford, Nissan, Hyundai sau Opel au ales sã îşi dezvolte proiectele în California.
La acest proiect, Hydro-Gen au mai colaborat firme ca Air Liquide, Nuvera Fuel Cells Europe, companie specializatã în dezvoltarea pilelor de combustie, Solvay şi Comisia de Energie Atomicã francezã.
Proiectul Taxi este dezvoltat în totalitate de PSA şi este o variantã mai viabilã din punctul de vedere al punerii în aplicare faţã de Hydro-Gen. Cu toate acestea chiar şi acest model a avut de suferit la capitolul spaţiu interior faţã de un Peugeot Partner standard, dar câştigã pe cealaltã parte prin emiterea de zero emisii poluante şi al zgomotului scãzut.
PSA este foare clar în ceea ce priveşte comercializarea vehiculelor cu acest gen de propulsie. 2010 va fi anul în care vor fi comercializate, în mare parte datoritã costurilor de construcţie destul de mari percepute acum, estimându-se cã în acest an costurile vor fi de cinci ori mai mici faţã de acum.
Prototipul Hydro-Gen este folosit în prezent pentru studierea avantajelor şi dezavantajelor privind folosirea pilelor de combustie, mãrime, performanţe, costuri, distribuţia combustibilului (în acest caz hidrogen), rezervoare, puterea necesarã şi siguranţã.
Modelul Hydro-Gen pãstreazã cele cinci locuri ale modelului Partner, însã cântãreşte 1.800 kg. Pilele de combustie furnizate de Nuvera Fuel Cells Europe sunt de tipul membranei extractoare de protoni (PME) şi cântãresc 130 kg, furnizând o putere de 30 kW la 70 V.
Randamentul energetic al acesteia este de 56%, şi este alimentatã de hidrogen pur. Hidrogenul este înmagazinat sub presiune (350 bari) în cinci rezervoare însumând în total 140 de litri. În aceste condiţii poate înmagazina în total 3.3 litri de hidrogen, echivalentul a 12 litri de benzinã. Datoritã sistemului performant, autonomia cu aceşti 3.3 litri de hidrogen este de aproximativ 300 km. Motorul electric ce antreneazã vehiculul poate furniza pânã la 33 kW (45CP). Viteza maximã a autovehiculului este de 94 km/h şi accelereazã de la 0 la 50 km/h în 8.4 secunde.
Ca sistem de rezervã, vehiculul mai dispune de o baterie de mare voltaj, furnizatã de Varta, compusã din 135 de celule a 1.2 V fiecare, ce cântãreşte 80 kg şi are o capacitate de 10 Amperi Orã. Aceastã baterie este folositã pentru a genea curen electric în cazul nefuncţionãrii pilei sau pentru a o înmagazinã în momentul frânãrii.
Modelul Taxi este bazat pe acelaşi Partner, având o tehnologie similarã cu Hydro-Gen, însã scopul lui este altul: sã arate potenţialul pilelor de combustie exclusiv în mediul urban.
Acesta este un Peugeot Partner Electric, care foloseşte pilele de combustie pentru a reîncãrca bateriile ce alimenteazã propulsorul.
Propulsorul este similar cu cel de pe Hydro-Gen, furnizat de Leroy Somer, însã puterea dezvoltatã este de 36 kW (49CP). Bateriile sunt Panasonic, cincisprezece în total, Ni-MH şi înmagazineazã 95 Amperi Orã (aproape de zece ori capacitatea modelului Hydro-Gen). Cele 280 de kg ale echipamentelor electrice sunt aşezate central, sub podeaua maşinii.
Pila de combustie, de data aceasta de la H Power dar de asemenea PME oferã la ieşire 5.5 kW la 86 V. Are un randament electric de 58%. Combustibilul este hidrogen pur, înmagazinat la 300 bari în nouã rezervoare cu o capacitate totalã de 80 de litri (1.5 kg de hidrogen, echivalentul a 5.5 litri de benzinã).
Avantajele coincid cu cele ale modelului Hydro-Gen: autonomia de 200 pânã la 300 km, 95 km/h viteza maximã şi acceleraţia de la 0 la 50 km/h în 8.4 secunde. Greutatea totalã a automobilului este de 1.740 kg.

Peugeot Partner Taxi poate fi încãrcat în urmãtoarele feluri:
-De la reţeaua electricã, atât domesticã cât şi de la unitãţile speciale de încãrcare de 230V. În aceste condiţii, încãrcare completã dureazã 9 ore, sau 15 km pe orã autonomie de încãrcare.
-Încãrcare rapidã, printr-un câmp magnetic controlat de calculatorul intern al vehiculului. În acest fel în mai puţin de o orã nivelul energetic ajunge la maxim.
-Prin pila de combustiecu o ratã de 30 km pe orã autonomie de încãrcate.
-În momentul frânãrii

Continuarea in nr. 5 al revistei AutoTehnica

În construcţia automobilelor releele sunt întâlnite şi folosite la tot pasul. În diferite mãrimi, clasificãri şi aplicaţii acestea sunt folosite în întreruperea anumitor circuite. Autovehiculul obişnuit din ziua de azi are cel puţin 20 de astfel de piese.
Localizarea şi identificarea releelor – Figura 1
Blocuri de releele, atât mici cât şi mari, sunt localizate în compartimentul motorului, în spatele, stânga sau dreapta panoului de protecţie, sub bord. Acestea sunt doar câteva din locurile unde sunt cel mai des întâlnite. În general releele sunt grupate cu alte componente precum siguranţele.
Capacele blocurilor de relee/siguranţe de obicei sunt imprimate cu schema amplasãrii acestora în interior, astfel identificarea este destul de simplã.
Aplicaţiile releelor – Figura 2
Releele sunt întrerupãtoare electrice comandate de la distanţã şi de un alt întrerupãtor, precum întrerupãtorul claxonului sau al calculatorului în ECU. Releele permit un curent de intensitate micã pentru a controla un circuit ce permite un curent de o intensitate mai mare. Mai multe modele de relee sunt în folosinţã astãzi, cu 3 borne, 4 borne, 5 borne şi 6 borne, cu comutator simplu sãu dublu.
Funcţionarea releelor – Figura 3
Toate releele folosesc acelaşi principiu în operare. Exemplul din figurã va folosi un releu foarte des întâlnit şi anume releul cu 4 borne. Releele au douã circuite: un circuit de control (verde) şi un circuit de sarcinã (roşu). Circuitul de control conţine o bobinã iar circuitul de sarcinã un întrerupãtor. Bobina controleazã operarea întrerupãtorului prin câmpul magnetic generat.
Releul încãrcat (Pornit) – Figura 4
Curentul ce circulã prin circuitul de control (bornele 1 şi 3) creazã un mic câmp magnetic care face ca întrerupãtorul sã se închidã, bornele 2 şi 4, datoritã atracţiei magnetice. Întrerupãtorul, care e parte a circuitului de sarcinã, este folosit pentru a controla curentul electric. Curentul parcurge bornele 2 şi 4 arãtate în figurã în culoarea roşu, în momentul în care releul este încãrcat.
Releul neîncãrcat (Oprit) – Figura 5
Atunci când curentul nu mai parcurge circuitul de control, bornele 1 şi 3, releul devine neîncãrcat. Fãrã câmpul magnetic generat în sarcinã, întrerupãtorul se deschide astfel încât între pinii 2 şi 4 nu mai existã legãtura care sã permitã parcurgerea curentului.
Design-ul releelor – Figura 6
Releele sunt concepute fie pornite fie oprite în stare energeticã nulã. Releele ce sunt în stare normalã oprite au un întrerupãtor ce rãmâne deschis pânã în momentul în care un curent parcurge bobinã, moment în care acesta se închide. Releele sunt întotdeauna simbolizate în stare energeticã nulã. Cele mai folosite relee în construcţia automobilelor sunt cele oprite în stare energeticã nulã.
Design-ul amãnunţit al releelor – Figura 7
Curentul parcurge bobina de control, bobinã ce e înfãşuratã în jurul unui miez de fier. Acesta are rolul de a amplifica câmpul magnetic creat la parcurgerea curentului. Câmpul magnetic atrage braţul de deasupra lui închizând astfel circuitul şi permiţând curentului sã îl parcurgã.
Alte tipuri de relee – Figura 8
Variaţii ale releelor sunt cele care au fie trei fie cinci borne. Un releu cu 3 borne are un singur punct de intrare, curentul fiind ulterior împãrţit pe cele douã circuite, de control şi sarcinã. Un releu cu 5 borne are un singur circuit de control dar douã circuite, închise separat de fiecare poziţie a întrerupãtorului: unul pentru momentul în care releul este în stare energeticã nulã şi unul pentru momentul în care bobina emite câmpul magnetic. În momentul când releul cu 5 borne este încãrcat din punct de vedere energetic se creeazã un circuit între bornele 4 şi 5 iar în momentul în care este în stare energeticã nulã circuitul este creat între bornele 3 şi 5.
Standardizarea releelor
Standardizarea releelor este necesarã pentru ca acestea sã poatã fi testate mai uşor şi pentru cã proiectarea sistemelor ce le folosesc sã fie mai facilã. Releele ISO sunt în prezent folosite de majoritatea producãtorilor de automobile. Atât releele cu 4 cât şi cele cu 5 borne sunt folosite în mãrimi mini sau micro.
Tipuri de relee Mini conform ISO – Figura 9/10
În figurã sunt prezentate douã dintre cele mai populare relee Mini standardizate. Atât releele cu 4 cât şi cele cu 5 borne au aceiaşi formã şi aceleaşi dimensiuni reprezentate de un cub cu latura de 1 inch (2,54 cm).
Tipuri de relee Micro conform ISO – Figura 11/12
În figurã sunt prezentate douã dintre cele mai populare relee Micro standardizate. Atât releele cu 4 cât şi cele cu 5 borne au aceiaşi formã şi aceleaşi dimensiune adicã o prismã cu laturile de 1 inch X 1 inch X ½ inch.

Continuarea in nr. 4 al revistei AutoTehnica

“Din moment ce pãrţile mecanice implicate în acest proces sunt minime, tehnologia Delphi rãspunde aproape instantaneu nevoilor. Forţa de amortizare este dependentã doar de voltajul curentului ce alimenteazã bobinã, voltaj ce poate fi ajustat de pânã la 1.000 de ori pe secundã. Datoritã controlului variabil al curentului electric, forţa de amortizare poate fi setatã într-un numãr teoretic infinit de moduri, în acelaşi timp tot datoritã acestui lucru, amortizoarele magneto-reologice rãspund în timp real cu eficienţã maximã impulsurilor primite de la suprafaţã de rulare. Sistemul de control implementat cu algoritmi SkyHook asigurã tot timpul cã suprafaţa de contact roată-şosea va fi maximã.”

18 iunie 2006, noul Audi TT este lansat, un simbol încã din momentul când a debutat pe piaţã auto în 1998. Noul TT iese în evidenţã chiar mai mult decât vechiul model datoritã tehnologiei pe care Audi a ales sã o foloseascã, tehnologie complet nouã şi revoluţionarã. Una din componentele mecanice ce meritã luate în seamã, şi care dupã pãrerea mea va deveni “echipare standard” la orice model ce ridicã anumite pretenţii este MagneRide. Este vorba despre sistemul de amortizare dezvoltat în colaborare cu Delphi care rezolvã o problemã cel puţin la fel de veche ca şi maşina – conflictul dintre confort şi sportivitate, compromis aproape imposibil de realizat, pânã acum.
Pânã acum sistemele adaptive de amortizare şi suspensii modificau rigiditatea amortizoarelor în funcţie de suprafaţa de rulare şi modului de şofat, lucru care nu e complet strãin noului sistem Audi, însã interesant şi inedit este modul cum acest sistem realizeazã lucrurile menţionate mai sus. Amortizoarele noului TT nu conţin ulei sau gaz, elementele standard de pânã acum, ci lichid cu proprietãţi magnetice – un ulei hidrocarbon sintetic în care sunt introduse particule cu proprietãţi magnetice, particule microscopice cu dimensiuni între trei şi zece microni. În momentul aplicãrii unui curent bobinei ce înfãşoarã amortizorul – curent ce este aplicat în pulsuri de o unitate electronicã de control – se formeazã în jurul acestuia un câmp magnetic în interiorul cãruia aliniamentul particulelor se schimbã. Acestea se poziţioneazã transversal direcţiei de curgere a uleiului, împiedicând astfel curgerea prin canalele pistonului.
Principiul magneto-reologic stã la baza funcţionãrii sistemul MagneRide. Aflate în interiorul unui câmp magnetic, particulele mici de fier aflate în lichidul de suspensie se aliniazã în direcţia fluxului magnetic. Bobina electromagneticã este integratã în amortizorul de şocuri, în aşa fel încât, în momentul aplicãrii curentului electric, fluxul magnetic parcurge transversal orificiile de admisie în amortizor.
Cu cât curentul aplicat are voltajul mai mare cu atât câmpul magnetic este mai puternic, implicit şi rezistenţa şi puterea de amortizare. Nivelul energetic al curentului este controlat în funcţie de stilul de şofat şi impulsurile primite de la senzorii ce analizeazã suprafaţa de rulare. Acest lucru înseamnã cã oricare ar fi suprafaţa de rulare nivelul de amortizare este optim.
Din moment ce pãrţile mecanice implicate în acest proces sunt minime, tehnologia Delphi rãspunde aproape instantaneu nevoilor. Forţa de amortizare este dependentã doar de voltajul curentului ce alimenteazã bobinã, voltaj ce poate fi ajustat de pânã la 1.000 de ori pe secundã. Datoritã controlului variabil al curentului electric, forţa de amortizare poate fi setatã într-un numãr teoretic infinit de moduri, în acelaşi timp tot datoritã acestui lucru, amortizoarele magneto-reologice rãspund în timp real cu eficienţã maximã impulsurilor primite de la suprafaţã de rulare. Sistemul de control implementat cu algoritmi SkyHook asigurã tot timpul cã suprafaţa de contact roată-şosea va fi maximã.
Amortizoarele magneto-reologice monotub ale celor de la Delphi ocupã aproximativ acelaşi spaţiu pe care îl ocupã şi amortizoarele standard. Dacã se cere, Delphi poate furniza întregul sistem de amortizare, unitate electronicã şi senzori incluşi.

Continuarea in nr. 4 al revistei AutoTehnica

Introducere în „clasă”
În primă fază, articolul a fost gândit să vă prezinte sistemul Night Vision, dotare opţională a limuzinei S Klasse, însă am decis că un astfel de mastodont al industriei auto nu merită doar atât, nu merită să se scrie doar 3 pagini despre un sistem inovator, pentru că dacă răsfoiesc puţin istoria modelului, acesta nu este nici primul si nici ultimul sistem de acest gen pe care constructorul german îl introduce pe unul din modelele sale. De aproape o jumatate de secol limuzina celor de la Mercedes Benz impune cu fiecare apariţie un nou standard în materie de lux şi siguranţă, standard cu care, ca şi producător auto, dacă nu te conformezi nu exişti. Ca să vă faceţi o idee cât mai detaliată despre ce vorbesc vă voi întreba cine a introdus prima oara Airbag-urile pe o maşină de serie, ştiţi cine?! Mercedes Benz pe S Kasse. Dar cine a introdus prima oară pe un model de serie centurile de siguranţă pretensionate? Dacă aţi răspuns S Klasse aţi răspuns corect din nou. Să vă mai întreb cine a facut cunoştinţă industriei auto cu Controlul Electronic al Stabilităţii ESP, ABS, coloana de direcţie fracţionabilă, Navigaţia prin satelit, pornirea pe buton cu cartelă magnetică şi senzori de proximitate, comanda vocală, iar lista poate continua plictisitor de mult. De fapt uitaţi-vă la maşina pe care o aveţi în atelier, în faţa scării, a serviciului sau a casei, şi imaginaţi-vă că 99% din sistemele de siguranţă şi confort pe care acea maşină le are, Clasa S le avea de acum un deceniu. Concluzia este simpla, dacă vreţi să vedeţi ce “gadget-uri” veţi avea dumneavoastră peste zece ani montate în banala maşină de familie luaţi acum un S Klasse şi uitaţi-vă bine la el, pentru că el deja se laudă cu ele.
Şi pentru că el se laudă am decis că şi eu a rândul meu le voi lăuda. Vă voi prezenta numai cele mai noi invenţii înghesuite în spaţioasa S Klasse, şi spun înghesuite pentru că în interiorul caroseriei de peste 5 metri lungime, se află 140 (o sută patruzeci) de motoare dintre care doar unul este propulsor.

Sistemele de Siguranţă Activă

Radar Guided Criuse Control / DISTRONIC (Pilot Automat cu Ghidare Radar) FIG 5
O dată cu utimul model S Klasse, Mercedes-Benz a adus patru noi sisteme de siguranţă activă. Primul dintre acestea este Radar Guided Criuse Control (Pilot Automat cu Ghidare Radar) sistem asemănător cu Collision Warning with Auto Brake (Atenţionare la Impact cu Auto Fânare), sistem ce urmează a fi lansat de compania suedeză Volvo, şi care a fost prezentat în numărul 1/2008 al revistei Auto Tehnica. Cheia funcţionării acestui sistem sunt radarele montate în spoilerul faţă, radare ce monitorizează costant dinstanţa până la maşina din faţă, păstrând astfel o limită de siguranţă. Chiar şi în cazul în care automobilul este setat pe viteză constantă de croazieră, calculatorul ce gestionează informaţia primită de la radar poate opri autovehiculul fără ca şoferul să atingă pedala de frână în cazul în care apare un obstacol.
Sistemul a fost îmbunătăţit substanţial faţă de Pilotul Automat cu care toată lumea este familiar, astfel că el funcţionează pe o plajă de viteză de la 0 km/h până la 200 km/k cu o forţă de frânare ce generează maxim 0.4 G.

Adaptive Brake Lights (Stopuri Frână Adaptive)
În cazul în care frânarea se face normal, acest sistem nu se va activa. Utilitatea lui devine evidentă atunci când fânarea este violentă, exercitând o forţă de frânare ce generează 0.75 G la înaintare, moment în care stopurile pe frână vor funcţiona intermitent cu o frecvenţă de 5 Hz, atrăgând atenţia participanţilor la trafic ce se află în urma autovehiculului scăzând astfel timpul lor de reacţie.
Brake Assist PLUS (Asistenţă la Frânate PLUS) (fig 1si2)
În premieră mondială a fost introdus şi sistemul Brake Assist PLUS (Asistenţă la Frânare PLUS). Sistemul înregistrează prezenţa vehiculelor sau obstacolelor aflate în faţa radarului incorporat, în primă fază emiţând un semnal sonor de avertizare, urmând ca apoi să gestioneze forţa de frânare la nivel optim pentru a opri în condiţii de siguranţă autovehiculul, indiferent de forţa cu care şoferul apasă pedala de frână. “Creierul” maşinii germane poate calcula toate aceste lucruri în mai puţin de jumătate de secundă. Funcţionarea sistemului este posibilă datorită celor cinci radare încorporate în spoilerul faţă, patru pe rază scurtă şi unul pe rază lungă. Distanţa maximă monitorizată este de 150m. Pentru a vă oferi date cât mai exacte vă pot spune că în cazul în care s-a folosit Brake Assist (sistem cu care era echipată penultima generaţie S Klasse) rata accidentelor în astfel de situaţii, a fost de 43% faţă de 11% cât a fost în cazul Brake Assist PLUS. Mercedes nu vă garantează că acest sistem vă va feri în proporţie de 100% de un eventual accident, însă în cel mai nefericit caz el va face ca viteza de coliziune să fie simţitor mai mică decât în cazul în care acesta nu exisă. Important este de ştiut faptul că acest sistem nu frânează autonom, el doar gestionează frânarea şoferului.
Oficialii de la Mercedes anunţă că în viitor vor crea un sistem Brake Assist PLUS Stage 1
care va fi capabil să acţioneze autonom frâna cu o forţă ce generează 0.4 G, ca un ultim apel la atenţia şoferului, şi Brake Assist PLUS Stage 2 care va continua ceea ce Stage 1 a început, diferenţa fiind că frânele vor fi aplicate autonom la forţă maximă.

Continuarea in nr. 3 al revistei AutoTehnica

“Unul din multele avantaje dobândite prin adăugarea celei de a 7-a viteză este reducerea consumului de combustibil. VW susţine că, în timp ce treapta întâi are acum un nou raport de turaţie pentru a îmbunătăţii plecările de pe loc, cea de a 7-a viteză are tendinţa de a “chinui” motorul, în sensul că acesta functionează la turaţii relativ mici atunci când se circulă pe autostrăzi. “

Volkswagen a cunoscut un avânt spectaculos cu a lor tehnologie DSG (direct shift gearbox) încă de la introducere în 2003, publicul cât şi criticii media “idolizând” schimbarea vitezelor în 8 ms şi uşurinţa cu care poate fi adaptată pentru orice tip de autovehicul. Compania germană a avut mare succes cu DSG, şi ca efort pentru a rămâne în topul preferinţelor au anunţat de curând lansarea DQ200, reprezentând noua cutie DSG cu 7 rapoarte.
Această cutie va putea fi montată numai împreună cu motoare ce dezvoltă un cuplu de cel mult 250 Nm şi o putere de 125 kW. De asemenea constuctorul german a anunţat că noua generaţie de cutii DSG vor fi montate transversal şi pentru că dimensiunile acestora s-au redus, de la 93 kg la 70 kg, este posibilă instalarea şi pe modele de dimensiuni mici precum Polo.
Dezavantajul acestei cutii ar fi că nu suportă un cuplu mai mare de 250 Nm pe când cea cu şase rapoarte suportă 350 Nm.
Unul din multele avantaje dobândite prin adăugarea celei de a 7-a viteză este reducerea consumului de combustibil. VW susţine că, în timp ce treapta întâi are acum un nou raport de turaţie pentru a îmbunătăţii plecările de pe loc, cea de a 7-a viteză are tendinţa de a “chinui” motorul, în sensul că acesta functionează la turaţii relativ mici atunci când se circulă pe autostrăzi.
Tehnologia pentru construcţia noii cutii de viteze este în mare parte aceiaşi ca şi cea în şase rapoarte, în sensul că exista patru axe, două de intrate şi două de ieşire, iar pentru sensul de mers înainte ambele axe de intrare sunt concentrice şi au câte un ambreiaj.
Primul set de axe intrare/ieşire accţionează treptele impare (în acest caz unu, trei, cinci şi şapte) iar cel de al doilea set treptele pare.
Din moment ce perechile de axe sunt independente şi au fiecare câte un ambreiaj, este posibil ca două trepte să fie cuplate în acelaşi timp. Aşadar schimbatul propriu-zis nu se întâmplă decuplând ambreiajul şi cuplându-l din nou, ci decuplând primul ambreiaj şi cuplându-l pe cel de al doilea. Din acest motiv schimbarea este aproape insesizabilă de către pasageri şi şofer iar inerţia autovehiculului se menţine în proporţie destul de mare.
Diferenţa majoră intre cele două cutii de viteze este tipul ambreiajului. În cea cu şase rapoarte cele două ambreiaje sunt de tip Multidisc şi sunt în baie de ulei în timp ce în noua cutie ambreiajele sunt de tip Monodisc uscat. În cazul Multidisc ambreiajele sunt diferite, unul dintre ele fiind de diametru mai mare şi cu suprafaţa aderentă mai dură pentru a putea face faţă inerţiei, pe când cele Monodisc sunt identice, aflându-se de o parte şi de alta a volantei (rotindu-se solidar cu motorul).
Limita de cuplu este impusă în mare parte de ambreiaje, cu toate că structura cutiei în şapte trepte poate suporta şi două ambreiaje de tip enduro.

Ambreiajul în baie de ulei Multidisc este capabil să suporte un cuplu mai mare dar, în cazul cuplului limitat, ambreiajul Monodisc uscat este recomandat din mai multe motive: este mai uşor şi mai simplu, nu are nevoie de filtru şi radiator pentru ulei, are două lichide separate pentru lubrificare şi transfer al puterii, schimbarea treptelor se poate face cu motorul oprit.

Continuarea in nr. 3 al revistei AutoTehnica

Aprinderea primarã poartã acest nume deoarece ea reprezintã prima partea a circuitului de aprindere. Circuitul primar a evoluat de la condensator la circuite fãrã distribuitor şi sisteme de bobine pe cilindru. La baza acestor evoluţii stã principiul fizic al inductanţei magnetice. Singurul sistem în uz ce nu se bazeazã pe acest principiu este descãrcarea de capacitate, sistem despre care sperãm sã revenim cu un articol. Acest principiu e bazat pe câmpul magnetic (sau flux) ce este produs când circuitul de masã al bobinei este închis, fie de un întrerupãtor fie de un amplificator ce furnizeazã terminalului negativ al bobinei legãtura cu masa. În momentul în care circuitul este închis, se produce un câmp magnetic ce creşte în intensitate pânã când acesta devine maxim sau saturat. La momentul predeterminat al aprinderii, masa bobinei este întreruptã, iar câmpul magnetic sau fluxul cade peste cele 250 pânã la 350 de înfãşurãri primare, ceea ce induce un voltaj de 200 pânã la 350 de volţi.
Voltajul indus va fi determinat/condiţionat de urmãtorii factori:
- Numãrul de spirale din înfãşurarea primarã;
- Puterea câmpului magnetic;
- Rata de cãdere, care e determinatã de viteza întrerupãtorului de masã;
Numãrul de spire din înfãşurarea primarã este determinat şi prescris de producãtor, însã, puterea câmpului magnetic, care este proporţionalã cu curentul din circuit şi viteza întrerupãtorului, poate fi observat în Fig 1.0

Curentul din circuitul de aprindere ajunge rapid la 6 amperi, punct dupã care este menţinut pânã când masa circuitului este întreruptã. Viteza de întrerupere este reprezentatã grafic de unghiul liniei verticale de la sfârşitul traiectoriei, orice întârziere sau încetinite a întreruperii va fi reprezentatã ca o linie mai înclinatã. Orice compromis al vitezei de întrerupere va atrage dupã sine un voltaj indus mai scãzut. Înãlţimea liniei voltajului indus poate fi observatã în Fig 1.1, în cazul nostru, voltajul maxim indus fiind de 326 volţi. Acesta este rezultatul fluxului magnetic ce trece rapid prin înfãşurarea primarã. Este important sã se testeze acest voltaj deoarece el determinã şi voltajul maxim din circuitul secundar.

Unghiul de închidere

Închiderea este mãsuratã ca unghi: la aprinderea prin contact, golurile dintre puncte determinã unghiul de închidere. Ca definiţie, unghiul fãcut de distribuitor cu contactul în poziţia închisã. De exemplu, un motor cu patru cilindrii va avea un unghi de închidere de 45 de grade, ceea ce reprezintã 50% din ciclul primar al unui cilindru. Unul din multele compromisuri ale aprinderii prin contact este faptul cã timpul ajungere la saturate al bobinei va fi redus o datã cu creşterea în turaţii a motorului. În ilustraţia prezentatã în Fig. 1.2, motorul funcţioneazã la aproximativ 1000 rot/min iar contactele sunt închise pentru 16.3 milisecunde. Ca rezultat, voltajul indus este de 286.3 volţi. O datã cu creştere în turaţii a motorului pânã la 3000 rot/min, timpul disponibil bobinei de a ajunge la saturaţie va fi redus. Fig 1.3 aratã cã timpul disponibil pentru a încãrca bobina a fost redus la 5.6 milisecunde. Ca rezultat, voltajul indus a fost şi el redus la 275.4 volţi, deci şi voltajul din circuitul secundar va fi mai mic.

Continuarea in nr. 7-8 al revistei AutoTehnica

Noul sistem de servodirecţie, cunoscut ca “APA-BS” (Axially Parallel Actuation-Braun-Schweig), este proprietatea Volkswagen AG, Braunschweig. Acest articol descrie conceptul ce oferã un sistem de direcţie precis, sensibil, fãrã transmitere de şocuri şi puternic. Primele modele ce vor beneficia ce aceastã inovativã tehnologie sunt SUV-urile compacte Volkswagen, implicit modelul Tiguan.

1 Introducere

Sistemul de direcţie electromecanic se caracterizeazã prin faptul cã servodirecţie este ajutatã şi de curentul electric pentru o operare mai confortabilã. Servodirecţie electromecanicã are, în comparaţie cu direcţia hidraulicã, mai multe avantaje. În primul rând nu necesitã ulei hidraulic, rezervor, pompã şi conducte hidraulice. Datoritã faptului cã nu necesitã ulei hidraulic putem spune cã acest sistem de direcţie este mai “verde”, plouând mai puţin. Spre deosebire de sistemul de direcţie acţionat hidraulic, care necesitã în permanenţã circularea şi recircularea lichidului, sistemul de direcţie electromecanic foloseşte energie numai atunci când se vireazã. Datoritã acestui sistem de furnizare de energie numai la nevoie, consumul total de combustibil este redus cu aproximativ 0.3 litri pe 100 km. Datoritã design-ului integrat, componentele acestui sistem de direcţie sunt încorporare direct în cutia de direcţie. Direcţia electromecanicã cu acţionare axialã paralelã şi şurub cu bilã este momentan unul dintre cele mai puternice sisteme de direcţie disponibile pe piaţã. Datoritã reglãrii speciale a unitãţii servo şi frecãrilor minime, sistemul de direcţie oferã un feedback precis, în acelaşi timp atenuând aproape complet şocurile transmise prin roţi de la suprafaţã de rulare. Cu toate acesta APA-BS este capabilã de mai mult: Funcţii computerizate oferã confortul maxim în orice ipostaze.
Dezvoltarea acestui sistem s-a fãcut conform specificaţiilor IEC 61508, ceea ce înseamnã cã în caz de avariere, direcţia electromecanicã va continua sã funcţioneze un timp limitat.

2 Sistemul APA-BS

Sistemul electromecanic se bazeazã pe sistemul de direcţie cu cremalierã însã are în plus acţionare axialã paralele, Figura 1. Motorul electric alimentat cu cei 12 V oferiţi de baterie, poate “ajuta” schimbarea direcţiei cu o forţã de pânã la 11.000 N. Forţa oferitã de motorul electric este transferatã cremalierei prin curea. Cum am mai spus, design-ul sistemului de direcţie a fost conceput în aşa fel încât componentele sã fie integrate în cutia de direcţie. Acest mod de amplasare are avantajul rãcirii mai eficiente. Pentru a genera cei 11.000 N ca forţã de asistare a direcţiei, se foloseşte un sistem sincron Tabel 1. Pentru comutarea motorului, se foloseşte un senzor de poziţie, senzor încorporat în axul magnetic al rotorului. În funcţie de poziţia rotorului şi comanda de necesitate a cuplului, se genereazã o comandã pentru motor. Modul de control al motorului are o influenţã criticã asupra percepţiei şi preciziei sistemului de direcţie. Unitatea de control calculeazã precis şi rapid, mai exact de 2500 de ori pe secundã, necesitatea cuplului. Senzorul de cuplu detecteazã mişcarea volanului de cãtre şofer, putând da astfel comanda de a fi generatã forţa de asistenţã corespunzãtoare nevoilor.

3 Unitatea de Control a Direcţiei

Unitatea electronicã de control (ECU) şi motorul electric au fost dezvoltate conform departamentului de electricã Volkswagen din Braunschweig. Partener a fost Siemens VDO pentru design-ul şi producerea ECU-ului şi a motorului. ECU-ul compact este alcãtuit din carcasã, modulul sursei de alimentare ce conţine condensatori electrici, tranzistori, etc., placã de bazã şi suportul de prindere pe carcasa sistemului de direcţie, Figura 2. Ce este important la acest ECU este faptul cã nu a necesitat instalarea unor ventilatoare pentru a disipa cãldura. Datoritã tehnologiei Direct-Bonded-Copper, folositã în montarea componentelor electrice pe placa de bazã, cãldurã este disipatã de carcasã. Acest design împreunã cu tehnologiile folosite în fabricare oferã transferul optim de cãldurã combinat cu volumul compact. ECU-ul este conceput ca un dublu calculator. Calculatorul principal, cu procesor pe 16-Bit oferã o putere de calcul de 60Mb/s la 60 MHz. Toate funcţiile de comandã ale direcţiei, controlul motorului, precum şi pornirea şi oprirea sistemului sunt efectuate/comandate de calculatorul principal. Un al doilea calculator, de data aceasta pe 8-Bit, monitorizeazã calculatorul principal, cu scopul de a detecta eventuale defecţiuni. Calculatorul de monitorizare şi cel principal comunicã între ele printr-o interfaţa digitalã. Ambele schimbã frecvent secvenţe Cerere-si-Raspuns. Ambele au ceasuri interne şi surse de energie separate pentru a garanta independenţa. Filtrul-EMI (interferenţe electromagnetice) combinat cu conceptul de împãmântare a plãcii de bazã este responsabil pentru caracteristicile EMC (compatibilitate electromagneticã) foarte bune. Impedanţa micã a componentelor electrice, ce cuprind şase tranzistori de putere pentru a converti semnalul de la sursa de energie în semnal sinusoidal compatibil, este conceputã ca Power-Chip-Module. Tranzistorii de putere MOSFET sunt lipiţi direct pe un material conductor ceramic cu fire de cupru cu rezistenţa scãzutã. Conectarea procesorului pe placa de bazã s-a fãcut cu tehnologia bond-to-bond, ca rezultat, transferul de cãldurã mare este combinat cu rezistenţa mecanicã şi termicã mare.

Continuarea in nr. 7-8 al revistei AutoTehnica

HCCI, “termenul” de la care se aşteaptã sã revolutioneze industria automotive. HCCI, în mai multe cuvinte înseamnã Homogeneous Charge Compression Ignition (Aprindere Omogenã cu Încãrcare prin Compresie), tehnologie cu care Bosch încercã sã aducã împreunã avantajele motoarelor pe benzinã cât şi a celor pe motorinã într-un singur propulsor: emisii şi consum scãzut.
Toatã lumea este de acord cã emisiile de gaze poluante şi de CO2 ale autovehiculelor trebuie reduse în viitorul apropiat. Practic, aceste obiective intrã în conflict unul cu celãlalt. Dacã unul este redus atunci inevitabil celãlalt creşte. O datã cu intrarea în vigoare a normelor Euro 5 în 2010, acest conflict nu mai poate fi rezolvat prin simpla creştere a proporţiei de motoare diesel în circulaţie. De fapt, sisteme sofisticate de purificare/tratare a gazelor pot avea ca rezultat emisii crescute de CO2 şi consumuri de combustibil de asemenea mai mari. Principala grijã pânã la intrarea în vigoare a normelor Euro 5 ar trebui sã fie sã menţinã valorile CO2 obţinute deja la motoarele diesel şi sã se exploateze la maxim tehnicile de combustie internã. Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) creşte eficienţa astfel micşorând emisiile de CO2 şi de combustibil la motoarele pe benzinã. Pe de altã parte, în cazul motoarelor diesel, reduce emisiile brute. Acest nou procedeu de combustie face posibilã încadrarea în limitele impuse de Euro 5, chiar şi fãrã sisteme sofisticate de tratare a gazelor, însã numai atunci când motorul este în sarcinã parţial.
Consumul şi emisiile unui motor sunt influenţate direct de procedeul de combustie. Un combustibil ce arde incomplet este evident utilizat necorespunzãtor, şi hidrocarburi nearse sunt evacuate ca poluanţi. În injecţia directã a benzinei sau a motorinei, combustibilul este atomizat foarte fin pentru a se asigura o combustie totalã şi cât mai uniformã. Aceasta ar fi o parte a problemei. Cealaltã ar fi natura combustiei, care de asemenea influenţeazã emisiile de poluanţi. Dacã jetul de combustibil arde ca o flacãrã, oxizi de nitrogen sunt formaţi în zonele periferice mai fierbinţi ale flãcãrii în timp ce funinginea este formatã în pãrţile cu temperaturã mai scãzutã ale flãcãrii. Aceastã combustie neomogenã este cauza problemelor. Astfel, cercetãtorii de la Bosch cautã metode de a face combustia cât mai omogenã cu putinţã. O metodã posibile ar fi: sistemul de injecţie injecteazã o dozã calculatã de combustibil în cilindru. Ulterior, combustibilul şi aerul au timp sã se amestece în camera de combustie, formând un amestec aproape uniform. Apoi, pistonul comprimã acest amestec, fãcând ca temperatura şi presiunea sã creascã pânã în momentul aprinderii, aprindere ce este aproape uniformã – fãrã flacãrã, oxizi de nitrogen sau funingine. Aceasta este teoria. Partea dificilã este punerea ei în practicã. Sistemul total, injectoare, motor şi management al motorului incluse este extrem de complex. De aceea oamenii de ştiinţã de la Bosch trebuie sã regleze fin toate variabilele pentru a optimiza atât consumul de combustibil cât şi emisiile. Pentru acest lucru se folosesc atât de experimente cât şi de simulãri pentru a crea o camerã de combustie a cãrei geometrie sã optimizeze procesul de omogenizare şi combustie. De asemenea se mai “cautã” timpul perfect de injecţie în timpul unui ciclu al cilindrului.
Un alt factor ce poate îmbunãtãţi rata combustiei şi care poate reduce emisiile este managementul aerului, şi anume volumul de aer proaspãt, rece de la admisie amestecat cu gaze fierbinţi.
Cercetãtorii sperã ca aceastã metodã de abordare sã dea rezultate ce se vor încadra în normele Euro 5 fãrã a fi nevoie de acele sisteme scumpe de tratare a gazelor, cum ar fi convertorul catalitic. Pânã la urmã, cu cât mai complex tratamentul gazelor, cu atât e mai mare riscul de creştere a consumului.
Controlarea Nivelului de Emisii
Combustia în motoarele în uz astãzi presupune flacãrã: În momentul aprinderii mixturii aer-combustibil, atât la motoarele pe benzinã cât şi pe motorinã, o flacãrã se extinde rapid în camera de combustie. Din pãcate, aceastã combustie neuniformã produce un nivel ridicat de gaze de eşapament care trebuiesc purificate. Cercetãtorii Bosch vor sã foloseascã tehnologia HCCI pentru a înlocui aceastã metodã risipitoare ce combustie.
Procesul de combustie ar trebui sã se producã cât mai uniform cu putinţã, în toatã camera de ardere. În motoarele “viitorului”, combustia nu va crea o flacãrã vizibilã, şi va avea loc simultan în toatã camera de combustie. Ca rezultat, emisiile de funingine şi oxizi de nitrogen vor fi reduse. Principiu este analog cu cel al flãcãrii albastre a gazului, care arde emanând mai puţine emisii decât flacãrã de la o lumânare, de exemplu. Cercetãtorii Bosch vor sã abordeze aceastã idee din douã direcţii, atât pentru benzinã cât şi pentru motorinã. În cazul ambelor motoare, este important sã se optimizeze sistemul ca întreg.
Pânã în prezent, starea de funcţionare, atât a motoarelor pe benzinã cât şi a celor diesel, a fost şi este mapata printr-un numãr mare de curbe caracteristice. Dacã este accelerat, sistemul de management al motorului scaneazã aceste diagrame şi tabele, şi regleazã aprinderea, volumul de aer admis şi cantitatea de combustibil injectat pentru a satisface nivelul de performanţe cerut. Metoda HCCI merge un pas înainte: Motorul se autoregleazã şi autoregleazã emisiile prin senzorii de presiune din camera de combustie. Asemenea control este necesar deoarece combustia omogenã pur şi simplu nu poate fi reglatã la nivelul corespunzãtor, din moment ce ciclurile combustiei HCCI diferã statistic unul faţã de celãlalt. Cu un asemenea senzor în camera de combustie, de exemplu pe bujia incandescentã, pot fi mãsurate în timp real condiţiile de operare. Semnalul de presiune din cilindru s-a dovedit a fi cea mai fiabilã soluţie în acest scop. Presiunea mãsuratã în camera de combustie este folositã pentru a controla admisia de aer. Mixtura corectã de aer proaspãt şi gaze recirculate este de o importanţã majorã. Aceastã abordare a problemei scade temperatura de combustie şi astfel previne formarea oxizilor. Dar pentru a optimiza consumul de combustibil, temperatura finalã a compresiei trebuie sã fie ridicatã. Mai mult, în afarã de senzorul de presiune, şi senzorul de temperaturã sau senzorul de detonaţie pot contribui la reglarea motorului pe fiecare ciclu. La motoarele pe benzinã în special este esenţial sã se previnã tendinţa de bãtaie necontrolatã ce poate avea repercursiuni. În principiu, metoda HCCI poate fi utilizatã la regimuri de turaţie moderatã şi în condiţii de încãrcare parţialã, datoritã timpului restrâns – între 50 şi 120 milisecunde pe ciclu – de obţinere a mixturii omogene. O datã cu creşterea în turaţii a motorului, timpul de obţinere a mixturii scade pânã când omogenizarea nu mai este posibilã. Din moment ce emisiile depind de tipul de funcţionare al vehiculului, scopul HCCI este de a acoperi cât mai multe din aceste tipuri de funcţionare. Dacã şoferul alege ca maşina sã funcţioneze în afara ciclului/tipului ideal – de exemplu accelerând rapid într-o treaptã inferioarã – motorul HCCI revine la modul convenţional de operare. Din acest motiv, viitoarele motoare vor fi capabile sã funcţioneze cu ambele metode de operare: HCCI la sarcini mici şi intermediare, şi combustie convenţionalã la sarcinã maximã.
Cercetãtorii Bosch fac tot posibilul sã maximizeze acest interval de sarcini în care metoda HCCI poate fi folositã. Dezvoltarea acestui design este încã în progres. Designul presupune schimbarea compoziţiei, dinamicii, timpului de injecţie şi al strategiei de supraalimentare, schimbarea geometriei camerei de ardere şi controlul activ al combustiei. Un exemplu în controlarea dinamicii este sistemul electrohidraulic de valve (EHVS) care permite operarea HCCI, dar în acelaşi timp îmbunãtãţeşte performanţele modului convenţional de operare. Prototipuri sunt deja testate, dar sunt încã numeroase probleme tehnice ce trebuie rezolvate înainte de a putea fi scos pe piaţã.
Bosch se aşteaptã cã designul motorului cât şi managementul acestuia sã reducã emisiile suficient de mult astfel încât sistemele adiţionale de tratare a gazelor sã fie foarte economice, printre alte beneficii. Din moment ce filtrele de particule reprezintã echipament standard pe motoarele diesel, metoda de combustie, de exemplu, poate fi reglatã astfel încât sã minimizeze emisiile de oxizi de nitrogen.

Continuarea in nr. 7-8 al revistei AutoTehnica