nieuws

Toch nog elektromagnetische klepbediening?

Techniek

Toch nog elektromagnetische klepbediening?

Om een automotor aan te passen bij verschillende belastingen is alleen een gasklep, of inspuitregeling bij een diesel, lang niet meer voldoende. Voor laag verbruik en schoon uitlaatgas moet de ademhaling van de motor helemaal afgestemd worden op de belasting. Dat vereist variabele klepbediening. Het Amerikaanse LaunchPoint Technologies denkt dat ideaal te kunnen met een elektromagnetische klepveer. Iets nieuws?

Op zijn minst beschikken de meeste moderne motoren over één verstelbare nokkenas. In elk geval aan inlaatzijde moet de timing van de kleppen aanpasbaar zijn aan toerental en motorbelasting.

Steeds meer zien we naast verstelling van de timing ook methoden om aan inlaatkant de klepopening te variëren. Dan hebben we het nog niet over tuimelkleppen in het inlaatspruitstuk, om feitelijk de helft van de per cilinder dubbele inlaatkleppen buitenspel te zetten.

Kan dat niet elektrisch?

Variëren hoe ver een klep open gaat is langs mechanische weg nog best een opgaaf. Of het nu gaat over omschakelbare lichthoogte, zoals Honda’s VTEC, of traploos variabele sturing, zoals BMW’s Valvetronic.

Al lang geleden is erover gedacht of dat ook niet elektronisch kon, zoals zoveel dingen in de auto elektrisch/elektronische bediening kregen. Autofabrikanten zijn ermee bezig geweest, toeleverancier Valeo werkt er nu nog aan.

Elektronische regeling is natuurlijk mooi, maar een weerbarstig probleem bleef hoog stroomverbruik voor elektromagnetisch openen en sluiten van kleppen. Plus een fail-safe voorziening, dat de klep nooit onbedoeld open kan blijven staan.

Nieuwe oplossing

Kort en goed, niemand gebruikt nog elektromagnetische klepbediening in de motor. Fiat besloot na uitgebreid experimenteren elektrische klepbediening te laten vallen, en ontwikkelde het hydraulische MultiAir-systeem.

Ontwikkelingsbureau LaunchPoint gaat nu toch een motor met elektromagnetische klepbediening maken. Het is fase twee van een onderzoek, waarin eerst een supersnel schakelende magnetische veer werd gemaakt die een klep moest bedienen. Bij fase twee wordt de magnetische veer echt in een automotor geprobeerd.

Het idee van de schakelbare magnetische veer ontwikkelde LaunchPoint voor de ruimtevaart. Het geheim schijnt te zitten in een zogenaamde Halbach-opstelling van magneten, een nog niet lang bekende techniek. Het zorgt, kort gezegd, dat je met slim gestapelde magneten een buis kunt maken waarin een sterk magnetisch veld heerst, waarvan buiten de buis niets te merken valt.

Goedkoper dan mechanisch?

Normaal gesproken heeft een klep bij 6000 t/min omstreeks vijf milliseconde om open en dicht te gaan. In onderzoekfase 1 is de magneetveer van LaunchPoint getest op 8 mm slag in 3 milliseconde. Dat zou redelijk voldoende moeten zijn.

Voordeel is dat alleen voor begin en eind van de klepbeweging een elektrische bekrachtiging nodig is, daardoor is het stroomverbruik klein. De klep sluit keurig gedempt, zonder stuiteren, zal dus weinig slijten op zijn zitting.

Vanzelf spreekt dat met deze bediening volstrekt willekeurig het openen en sluiten van in- en uitlaatkleppen gestuurd kan worden. Niet helemaal duidelijk is of regelbare lichthoogte ook makkelijk is te realiseren.

Volgens LaunchPoint zou deze klepbediening goedkoper uitvallen dan ingewikkelde mechanisch regelbare klepbediening. Er zou helemaal geen nokkenas met bijbehorende aandrijving meer nodig zijn. Magneetveer, sensor voor de kleppositie, regeling en een stroomversterker worden als één geheel op de klep gemonteerd. Wordt elektromagnetische klepbediening dan toch nog een goed idee?

Peter Fokker (Redactie AMT)

Reageer op dit artikel