We nemen een stapje terug in de tijd. Om het ontstekingsmoment optimaal aan toerental en motorbelasting aan te passen, had de motorconstructeur vroeger twee instrumenten: de centrifugaal- en de vacuümvervroeging. Het werkte. Totdat de computer het ontstekingstijdstip ging regelen aan de hand van een kenveld.

In de vorige eeuw

Met de bediening van de kleppen zitten we nog steeds in de vorige eeuw. Immers verder dan de verstelbare nokkenas is de verbrandingsmotor nog niet gekomen. Valeo belooft nu beterschap met elektromagnetisch aangestuurde kleppen.

Walhalla

Alleen al bij de gedachte daaraan, loopt motorconstructeurs het water in de mond. 20% minder brandstofverbruik, bij een 20% hoger motorkoppel. En ondertussen minder schadelijke emissies en een stillere motorloop. Dat moet haalbaar zijn, geloven zij.

Actuatoren

Laten we dus maar eens kijken hoe het staat met die nokkenasloze kleppen.

Elektrische actuatoren nemen de functie van de nokkenas over. Zo’n actuator bestaat uit twee elektromagneten met een ankerplaat ertussen. Die ankerplaat is verbonden met de klep. Wordt de bovenste elektromagneet aangestuurd dan gaat de ankerplaat, en dus de klep, tegen een veerdruk in omhoog. Wordt de onderste aangestuurd dan gaat de klep, tegen een veerdruk én de gasdruk in de cilinder in, omlaag.

Nog niet alle kleppen

Omdat de gasdruk hoger is als de uitlaatkleppen open moeten, begint Valeo eerst maar eens met alleen de inlaatkleppen. En omdat de gaswisselverliezen groter zijn bij benzinemotoren, eerst alleen de inlaatkleppen van benzinemotoren.

Zachte landing

Een lineairsensor houdt de positie van de ankerplaat in de gaten en zorgt ervoor dat die wordt afgeremd voordat hij tegen de elektromagneet aan klapt. Zo komt bovendien ook de klep mooi gedempt op zijn zitting terecht.

Geen gevaar voor voetgangers

De elektromagnetische bediening vraagt niet meer inbouwhoogte dan een nokkenas, zodat de afstand tussen motor en motorkap gelijk blijft. Belangrijk, in verband met voetgangerveiligheid.

Waterkoeling

Tot zover geen probleem. Maar: de actuatoren vragen 42V. Dus is omzetting vanaf 12V nodig. Daarbij ontstaat warmte en die moet worden afgevoerd. Valeo heeft de omzetter in het kleppenstuurapparaat ondergebracht en dat een eigen waterkoeling gegeven. Daarmee wordt de complete unit continu op 105°C gehouden.

Doorontwikkelen

Op dit moment kost klepbediening van de acht inlaatkleppen van een viercilinder zo’n 450 watt, maar Valeo denkt dat nog terug te kunnen brengen. Ook denkt men nog te kunnen besparen op het systeemgewicht. Dat is nu vergelijkbaar met dat van een verstelbare nokkenas.

Genieten

Echter, pas als het systeem er is, kan de grootste winst geboekt worden. Die zit ‘m in het optimaal gebruiken van de echt vrije klepopeningstijden. Dat wordt genieten voor de motorconstructeurs.

Erwin den Hoed (Redactie Auto & Motor TECHNIEK)

Klik hier voor een informatief artikel over alternatieve klepbediening (PDF)