MultiAir è il nuovo sistema elettro-idraulico di gestione delle valvole per un controllo dinamico e diretto dell’aria e della combustione, cilindro per cilindro e colpo a colpo
Il parametro essenziale per controllare la combustione di un motore a benzina, e di conseguenza le sue prestazioni, emissioni e consumo di carburante, è invece rappresentato dalla quantità e dalle caratteristiche della carica d’aria nei cilindri. Nei motori tradizionali, la massa d’aria immessa nei cilindri è controllata mantenendo l’andamento dell’apertura delle valvole di aspirazione costante e modificando la pressione a monte, mediante una farfalla. Uno degli svantaggi di questo semplice controllo tradizionale è lo spreco di circa il 10% dell’energia utile, per via delle perdite legate al pompaggio della carica d’aria fresca da una pressione di alimentazione più bassa rispetto alla pressione atmosferica allo scarico. Il salto tecnologico realizzato nel controllo della massa d’aria, e quindi nelle tecnologie dei motori a benzina, si basa sul controllo della carica direttamente all’ingresso nei cilindri, mediante un sistema avanzato di attuazione elettronica e di controllo delle valvole di aspirazione, con il mantenimento di una pressione costante a monte dei condotti di aspirazione. A metà degli anni Novanta, la ricerca del Gruppo Fiat si indirizzò verso l’attuazione elettro-idraulica, sfruttando il know-how acquisito durante le fasi di sviluppo del Common Rail. L’obiettivo era quello di raggiungere la flessibilità auspicata nei regimi di apertura delle valvole e nel controllo della massa d’aria, cilindro per cilindro e colpo a colpo. La tecnologia elettro-idraulica di attuazione variabile sviluppata da Fiat è stata scelta per la sua relativa semplicità, i bassi requisiti di potenza, la sua natura intrinsecamente “fail-safe” ed il basso costo potenziale.
Multiair è una tecnologia versatile, facilmente applicabile a tutti i motori a benzina, con un futuro potenziale sviluppo anche ai motori Diesel
La tecnologia MultiIAir consente di controllare l’aria nei motori ad Accensione Comandata senza dover utilizzare la tradizionale farfalla e con un elevato grado di flessibilità rispetto ai sistemi di distribuzione meccanici. Questa tecnologia di attuazione delle valvole elettro-idraulica si basa sull’interposizione, tra la camma e la valvola di aspirazione motore, di un volume d’olio (camera ad alta pressione) che può essere variato attraverso l’utilizzo di una valvola a solenoide di tipo on-off, controllata a sua volta da una apposita centralina elettronica.
Controllo carico senza farfalla, Riduzione consumi
Efficenza volumetrica ottimale, Prestazioni / Fun-to-drive
Controllo valvola diretto e veloce, Fun-to-drive
Controllo combustione ottimizzato, Riduzione consumi / emissioni
Grazie a un controllo diretto dell’aria mediante le valvole di aspirazione del motore senza l’utilizzo della farfalla, il Multiair riduce i consumi; le emissioni inquinanti sono altresì ridotte attraverso il controllo della combustione
Aumento della potenza massima del 10% grazie all’adozione di un profilo di camma meccanica indirizzato alla potenza. Miglioramento della coppia a basso regime del 15% mediante strategie di chiusura anticipata della valvola di aspirazione, che massimizza l’aria immessa nei cilindri. Eliminazione delle perdite di pompaggio con una riduzione del consumo di carburante e delle emissioni di CO2 pari al 10%, sia nei motori naturalmente aspirati, sia in quelli sovralimentati della stessa cilindrata. I motori Multiair sovralimentati e a cilindrata ridotta (concetto del “downsizing”) possono raggiungere una maggiore efficienza in termini di consumo di carburante pari al 25% rispetto ai motori naturalmente aspirati, mantenendo lo stesso livello di prestazioni. L’ottimizzazione delle strategie di controllo delle valvole in fase di “warm-up” del motore e di ricircolo interno dei gas di scarico, ottenuta mediante la riapertura delle valvole di aspirazione durante la fase di scarico, genera una riduzione delle emissioni del 40% di HC/CO e 60% di NOx. La pressione costante dell’aria a monte dei cilindri, atmosferica per i motori naturalmente aspirati e superiore per quelli sovralimentati, abbinata al controllo estremamente rapido della massa d’aria, cilindro per cilindro e colpo a colpo, produce una migliore risposta dinamica del motore.
MultiAir, inizialmente sviluppato per i motori ad accensione comandata che utilizzano combustibili leggeri come la benzina, il metano e l’idrogeno, ha in realtà un ampio potenziale di riduzione delle emissioni anche per i motori Diesel. Con il ricircolo interno dei gas di scarico (iEGR) attraverso la riapertura delle valvole di aspirazione in fase di scarico, è possibile ottenere una riduzione degli NOx fino al 60%, mentre le strategie ottimali di controllo delle valvole in fase di avviamento a freddo e “warm-up” portano fino ad un 40% di abbattimento di HC e CO.
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