Röviden:
A FIAT által kifejlesztett, pillangószelep nélküli motorokban az egyes hengerekhez tartozó szívószelepeket a vezérműtengelytől függetlenül lehet nyitni-zárni egy elektrohidraulikus rendszer segítségével, így a hengerekbe jutó levegő mennyisége folyamatosan alkalmazkodik a forgalmi szituációkhoz, vagy a vezető stílusához.
A MultiAir rendszert a FIAT Powertrain fejlesztette, elsőként az Alfa Romeo autóiba szerelve jelennek meg 2009 óta. A rendszer lényege, hogy feleslegessé teszi a pillangószelepet, az üzemanyag útját hengerenként, azon felül ütemenként tudja elektro-hidraulikus rendszerével vezérelni. Ezáltal a levegő direkt módon jut el a szívócsőtől a szelepekig, csökken a fogyasztás és a károsanyag kibocsájtás. A vezérműtengely és a szelepek közé egy olajjal telt kamrát tesznek, a kamrát elektromos szelep nyitja és zárja. Zárt állapotban a kamra szilárd, és a motor úgy viselkedik, mint egy hagyományos benzinmotor, tehát a vezérműtengely közvetlenül irányítja a szelepet. Nyitott állapotban viszont függetlenedik tőle, így a nyitás mértékét és idejét rugalmasan lehet szabályozni.
Előnyei:
- a maximum teljesítmény 10%-kal megnő a "hagyományos" pillangószelepes motork teljesítményéhez képest
- alacsony fordulaton 15%-kal nő a nyomaték, köszönhetően a különlegesen érzékeny szelepvezérlésnek
- 10%-kal csökken a fogyasztás, mind szívó, mind turbo rendszerű motoroknál
- a MultiAir turbo motorok 25%-kal fogyasztnak kevesebbet, ugyanakkora teljesítményleadása mellett, mint egy hasonló teljesítményű, de nagyobb térfogatú szívó motor
- a szelepvezérlés folyamatos optimalizálása miatt, valamint a szívószelepek újbóli megnyitása miatt -kipufogó üzemben-, az emissziós értékek közül a HC/CO 40%-kal, a NOx 60%-kal csökken
- érzékenyebben reagál a pedál utasításaira, csökken az ún. turbo-lyuk
- a jövőben könnyen adoptálható Diesel-üzemű motoroknál is
A rendszer születése:
A "hagyományos" robbanómotoroknál 10% teljesítmény veszteséget termel az, hogy a szívó olalról nagyobb nyomással friss levegőt pumpáljanak az égéstérbe, miközben a kipufogó oldalon a légkör nyomásával távozik csak a felesleges kipufogógáz. Az áttörést a levegő áramlásának minden eddiginél pontosabb vezérlése jelentette! Minden egyes hengernél, minden egyes ütem alatt külön-külön paraméterek alapján dönti el a motorvezérlő elektronika, hogy pontosan mennyi levegőt juttasson az égéstérbe.
Hogyan lehetséges ez?
Mint már szót ejettünk róla, a pillangószelep kikerült a rendszerből. Helyette elektro-hidraulikus szelepek kerültek minden egyes hengerre. Ezek az elektro-hidraulikus (On/Off) szelepek a vezérműtengely és a himbák közé kerültek, a szelepnyitásokat a bennük tárolt olaj mennyisége szabályozza. Az olaj mennyiségét pedig a motorvezérlő elektronika (ECU) határozza meg. Az új technológia kapcsán felelegessé vált a vezérműtengely elfokolása, a szelepek eltérő mértékű megnyitását az elektro-hidraulikus szelepek befolyásolják.
Szelepnyitási módozatok:
Tulajdonképpen korlátlanok a szelepvezérlés lehetőségei. Alapvetően a normál szelepnyitáson kívűl lehetőség van különböző nyitási stratégiák alkalmazására, mindig a pillanatnyi helyzet kívánalmai szerint. A korai szívószelep zárástól (EIVC - Early Intake Valve Closing) a késleltetett szívószelep nyitásig (LIVO - Late Intake Valve Opening -más néven Multi-lift) bármilyen variáció rendelkezésre áll a maximális forgatónyomaték minél szélesebb tartományban való alkalmazásának érdekében. A szelepekhez érkező levegő nyomása állandó, teljesen független attól, hogy mekkora terhelésről, vagy atmoszférikus illetve turbos motorokról beszélünk.
A MultiAir jövője:
A technológia még csak az alapoknál tart. További bevált megoldásokkal ötvözve még nagyobb teljesítmény nyerhető, még kevesebb károsanyag-kibocsájtás mellett, a jelenlegi MultiAir motorok minden szempontból megfelelnek az EURO 5 normáinak, s a közeljövő MultiAir-rendszerű Diesel erőforrásai alkalmasak lesznek a későbbiekben életbe lépő EURO 6 feltételeinek is megfelelni. Jelenleg 1400 Ccm-es turbos motrokban (Alfa Romeo MiTo) alkalmazzák, de hamarosan 900 Ccm-es, kéthengeres Diesel erőforrásokban is megjelenik, ahol lehetőség nyílik a rendszer elemeinek megfelelő elhelyezésére a közös nyomócső mellett.
A rendszer elemei:
A "hagyományos" robbanómotoroknál 10% teljesítmény veszteséget termel az, hogy a szívó olalról nagyobb nyomással friss levegőt pumpáljanak az égéstérbe, miközben a kipufogó oldalon a légkör nyomásával távozik csak a felesleges kipufogógáz. Az áttörést a levegő áramlásának minden eddiginél pontosabb vezérlése jelentette! Minden egyes hengernél, minden egyes ütem alatt külön-külön paraméterek alapján dönti el a motorvezérlő elektronika, hogy pontosan mennyi levegőt juttasson az égéstérbe.
Hogyan lehetséges ez?
Mint már szót ejettünk róla, a pillangószelep kikerült a rendszerből. Helyette elektro-hidraulikus szelepek kerültek minden egyes hengerre. Ezek az elektro-hidraulikus (On/Off) szelepek a vezérműtengely és a himbák közé kerültek, a szelepnyitásokat a bennük tárolt olaj mennyisége szabályozza. Az olaj mennyiségét pedig a motorvezérlő elektronika (ECU) határozza meg. Az új technológia kapcsán felelegessé vált a vezérműtengely elfokolása, a szelepek eltérő mértékű megnyitását az elektro-hidraulikus szelepek befolyásolják.
Szelepnyitási módozatok:
Tulajdonképpen korlátlanok a szelepvezérlés lehetőségei. Alapvetően a normál szelepnyitáson kívűl lehetőség van különböző nyitási stratégiák alkalmazására, mindig a pillanatnyi helyzet kívánalmai szerint. A korai szívószelep zárástól (EIVC - Early Intake Valve Closing) a késleltetett szívószelep nyitásig (LIVO - Late Intake Valve Opening -más néven Multi-lift) bármilyen variáció rendelkezésre áll a maximális forgatónyomaték minél szélesebb tartományban való alkalmazásának érdekében. A szelepekhez érkező levegő nyomása állandó, teljesen független attól, hogy mekkora terhelésről, vagy atmoszférikus illetve turbos motorokról beszélünk.
A MultiAir jövője:
A technológia még csak az alapoknál tart. További bevált megoldásokkal ötvözve még nagyobb teljesítmény nyerhető, még kevesebb károsanyag-kibocsájtás mellett, a jelenlegi MultiAir motorok minden szempontból megfelelnek az EURO 5 normáinak, s a közeljövő MultiAir-rendszerű Diesel erőforrásai alkalmasak lesznek a későbbiekben életbe lépő EURO 6 feltételeinek is megfelelni. Jelenleg 1400 Ccm-es turbos motrokban (Alfa Romeo MiTo) alkalmazzák, de hamarosan 900 Ccm-es, kéthengeres Diesel erőforrásokban is megjelenik, ahol lehetőség nyílik a rendszer elemeinek megfelelő elhelyezésére a közös nyomócső mellett.
A rendszer elemei:
| (a) - motorvezérlő egység | (e) - olajtároló tartály |
| (b) - kétállású elektromos szelep | (f) - olajpumpa dugattyúja |
| (c) - nagynyomás előkészítő | (g) - szelephimba |
| (d) - szelepmozgató egység | (h) - vezérműtengely |
Videofilm a működésről: