Nejlepší nový motor roku 2010: 1.4 T MultiAir od Fiat Powertrain

Podstatou tohoto pokrokového přeplňovaného motoru s rozvodem MultiAir je zařazení hydraulického členu mezi vačku a sací ventil, jehož pomocí se upravuje délka a míra otevření ventilu v závislosti na aktuálních požadavcích. Největším přínosem oproti stejnému motoru nevyužívajícímu technologie MultiAir je skutečnost, že motor umožňuje nárůst výkonu (až o 10 %) i točivého momentu (až o 15 %) při současném výrazném snížení spotřeby i emisí.

Unikátní motor je také důležitou inovací v oblasti vývoje ekologických pohonných jednotek. Umožňuje snížení emisí pevných částic o 40 % a produkce NOx klesá dokonce o 60 % v porovnání se srovnatelnými motory s konvenčním ventilovým rozvodem.

Tato patentovaná technologie by měla být do budoucna rozšířena i na další jednotky. Kromě maloobjemových čtyřválců budou motory s touto technologií instalovány do miniaturních dvouválců či naopak velkých šestiválců. V současné době je MultiAir dostupný u vozů Fiat Punto Evo, Alfa Romeo MiTo a nově i Alfa Romeo Giulietta.


MultiAir:
MultiAir je nový elektrohydraulický systém ovládání sacích ventilů a přímého řízení sání vzduchu a spalování pro každý válec a jednotlivé zdvihy.

Klíčovým faktorem pro řízení spalovacího procesu, a tedy výkonu motoru, emisí a spotřeby, je množství a vlastnosti vzduchu ve válcích. V běžném benzinovém motoru je množství vzduchu ve válci řízeno při konstantním otevření sacích ventilů změnou tlaku v sacím kanálu prostřednictvím škrticí klapky.

Jednou z nevýhod tohoto jednoduchého mechanického ovládání je to, že motor vyplýtvá asi 10 % energie na výměnu náplně válce přečerpáním vzduchu z nižšího tlaku v sacím potrubí na atmosférický ve výfukovém.

Zásadní průlom v řízení množství vzduchu, a tedy i technologii benzinových motorů, je založen na regulaci plnění motoru vzduchem přímo na vstupu do válce pomocí vyspělých elektronických akčních členů a ovládáním sacích ventilů při zachování konstatního tlaku vzduchu v sacím potrubí.

V polovině 90. let se FIAT Group začla orientovat na elektrohydraulické ovládání založené na zkušenostech získaných při vývoji systému Common-rail. Cílem bylo dosáhnout kýžené pružnosti otevírání sacích ventilů a řízení hmotnosti nasávaného vzduchu pro každý válec a jednotlivé zdvihy.

Elektrohydraulické variabilní časování ventilů vyvinuté FIATem bylo použito pro svoji relativní jednoduchost, nízké energetické nároky, přirozené protiporuchové vlastnosti a nízké náklady.

Technologie MultiAir je univerzální a snadno použitelná u všech zážehových motorů s budoucím uplatněním i ve vznětových motorech.
MultiAir zajišťuje řízení plnění motoru vzduchem bez pomoci škrticí klapky s větší pružností v porovnání s konvenčními motory s mechanickým systémem ovládání ventilů. Elektrohydraulický systém ovládání sacích ventilů je realizován pomocí vložené vysokotlaké komory, naplněné olejem, mezi vačku a sací ventil. Tlak v komoře může být nastaven pomocí solenoidového ventilu ovládaného řídicí jednotkou motoru.

Takovým způsobem může být profil zdvihu sacího ventilu libovolně měněn v závislosti na požadavku naplnění motoru vzduchem, při libovolné zátěži a bez penalizace ve formě vyšší spotřeby. Různé strategie (EIVC, Early Intake Valve Closing – dřívější zavírání sacích ventilů; LIVO, Late Intake Valve Opening – pozdější otevírání sacích ventilů) mohou být použity pro optimalizaci účinnosti spalování s významným přínosem v oblastech výkonu, točivého momentu, spotřeby a emisí.

Díky konstantnímu tlaku vzduchu v sacím potrubí a vysoké dynamice ovládání systému (z částečného zatížení do plného během jednoho cyklu) je odezva točivého momentu velmi rychlá, a to jak u atmosférických tak přeplňovaných motorů, což zvyšuje radost z jízdy.

Technologie MultiAir byla vyvinuta, aby splnila budoucí požadavky a byla dokonale integrovatelná s dalšími technologiemi, které se čím dál častěji u benzinových motorů zavádějí – např. přeplňování a přímé vstřikování. Součinnost těchto technologií povede k vyšším výkonům zážehových motorů spolu se snížením spotřeby, aby dokázaly plnit budoucí emisní normy EURO VI. MultiAir je možné zastavět i do dieselových motorů s výhodou značného snížení emisí dusíku NOx (v souladu s emisní normou EURO VI) a dosáhnout tak nejen vyšších výkonů, ale zároveň i nižší spotřeby.

Výhody:
1. - zvýšení výkonu až o 10 % díky plnějšímu profilu sací vačky
- zvýšení točivého momentu v nízkých otáčkách až o 15 % pomocí dřívějšího zavírání sacích ventilů, jež zvyšuje množství vzduchu, zachyceného ve válci
2. - eliminace čerpacích ztrát na výměnu náplně válce přináší snížení spotřeby a emisí až o 10 % oproti atmosférickým i přeplňovaným motorům stejného objemu s klasickým uspořádáním sacích ventilů
3. - přeplňované maloobjemové motory s technologií MultiAir mohou oproti stejně výkonným atmosférickým motorům uspořit až 25 % pohonných hmot
4. - výsledkem optimálních strategií řízení ventilů během zahřívání motoru a vnitřní recirkulace výfukových plynů (pomocí přiotevření sacího ventilu během výfukového zdvihu) je snížení emisí až o 40 % pro HC / CO a až o 60 % u NOx.
5. - konstantní tlak vzduchu v sacím potrubí, atmosférický pro klasické motory a zvýšený pro přeplňované motory spolu s extrémně rychlým řízením proudění vzduchu pro každý válci a při každém zdvihu, to jsou atributy, díky kterým je reakce motoru skvělá a dynamická

MultiAir, původně vyvinutý pro zážehové motory spalující benzín, zemní plyn a vodík, má velký potenciál pro snížení emisí i ve vznětových motorech. Skutečného snížení emisí NOx až o 60 % může být dosaženo pomocí EGR (Exhaust Gas Recirculation – recirkulace výfukových plynů) realizované díky přiotevření sacího ventilu při výfukovém zdvihu. Optimalizovaným řízením ventilů během studených startů a zahřívání motoru lze snížit emise uhlovodíků a oxidů uhlíku až o 40 %.