FREEVALVE - nur neue Technologien für Verbrennungsmotoren

Viele betrachten FREEVALVE als Untermarke Königsegg Automotive AB, das ist teilweise richtig, da das Unternehmen eine Tochtergesellschaft des Hypercar-Herstellers ist und die Entwicklungs- und Forschungsbasis seines Vorgängers Cargine geerbt hat. Den Hintergrund dieses besonderen Herstellers verbindet Koenigsegg mit SAAB, eine weitere schwedische, aber diesmal eine große Marke. Eine Wiederbelebung der relativ alten schwedischen Marke ist in der Zusammenarbeit mit Koenigsegg zu erwarten NEVS und SPYKER. Auch die gleichnamigen Supersportwagen der neuesten Marke tragen stolz FREEVALVE-Motoren an Bord.

FREEVALVE ist heute ein völlig unabhängiges Unternehmen, dessen Ingenieure an der Entwicklung neuer Motoren arbeiten - leistungsstärker, exklusiver, außergewöhnlich belastbar. Es muss gesagt werden, dass die Marke auf einem gut durchdachten Konzept basiert, und viele Automobilunternehmen wollten es zuvor in der Massenproduktion umsetzen, aber nur dem ehemaligen Cargine gelang es.

FREEVALVE-Konzept

Das FREEVALVE-Konzept ist ein technologischer Ansatz zur Konstruktion von Verbrennungsmotoren, die sich durch ein vollständig softwaregesteuertes Ventilverhalten auszeichnen. Der FREEVALVE-Motor wird wirklich nicht von einer Nockenwelle gesteuert, wie es in der klassischen Architektur der Fall sein sollte, sondern von einem automatisierten Sensor-Aktor-System, das die Ventile antreibt.

Dank dieser Lösung wird eine Optimierung des Kraftstoffverbrauchs des Verbrennungsmotors und insgesamt eine Leistungssteigerung erreicht. Darüber hinaus spricht der Motor besser auf die Fahrbedingungen an und passt sich schneller an, wodurch die Voraussetzungen für eine verbesserte Agilität des Fahrzeugs geschaffen werden.

Die FREEVALVE-Technologie soll in die Großserie eingeführt werden, der Hersteller hat es geschafft, eine Reihe von wirtschaftlichen und technologischen Problemen effektiv zu überwinden. Möglich wurde dies zunächst durch den Austausch der Elementbasis. Während die vorherige Generation voll einstellbarer Ventile elektromagnetische und elektrohydraulische Klappen zum Öffnen von Tellerelementen verwendete, verwendet das FREEVALVE elektrohydraulische pneumatische Aktuatoren, die in Verbindung mit Sensoren arbeiten.

Dieser Ansatz bietet mindestens eine 12-17 %-Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs im Vergleich zu jedem modernen nockengesteuerten teilvariablen DI-Motor. Darüber hinaus untersuchten die FREEVALVE-Experten die Energieaufnahme des Motors und verglichen die Ergebnisse mit einem optimierten Drehzahlbereich.

Zunächst wurde das System an SAAB 9-5 getestet, diese Autos waren mit Motoren mit variablem Einlassventil ausgestattet. Anschließend wurde ein Testwagen des gleichen Modells mit vollvariablen Ventilen hergestellt, der 10.000 km zurücklegte. Anschließend wurden die Motoren auf Koenigsegg installiert, und letztes Jahr wurden die neuen Einheiten von einem anderen Supersportwagenhersteller - SPYKER - ausgewählt.

Weitere FREEVALVE-Entwicklungen

Denken Sie daran, dass FREEVALVE eine Technologie ist, die für Hochleistungsfahrzeuge entwickelt und angepasst wurde, sodass die Entwickler das Maximum herausholen und alle Punkte des Leistungsverlusts und des verschwenderischen Kraftstoffverbrauchs eliminieren mussten. Schematisch sind sie in der Abbildung dargestellt, darauf können Sie sehen, wie viel Kraftstoff das Auto aufgrund verschiedener Knoten verliert. Im gleichen Verhältnis können Energieverluste und dementsprechend Kraftstoff reduziert werden.

Solche Verbrauchsmerkmale sind typisch für das Fahren in der Stadt, auf der Autobahn sieht das Bild etwas anders aus, aber im Allgemeinen besteht das Konzept darin, die Knoten so zu ändern, dass der Verbrauch reduziert wird. Der Ausbau der Nockenwelle erfolgt genau zu diesem Zweck. Die FREEVALVE-Technologie kann auf andere Motoren angewendet werden, um deren Effizienz zu verbessern.

Insbesondere wird auch vorgeschlagen, auf die Drosselung zu verzichten. Die Zylinderabschaltung erfolgt in diesem Fall durch ein frequenzmoduliertes Drehmoment. Bei Motoren des DEP- oder HEGR-Typs kann die Kompression ohne die Probleme des charakteristischen Klopfens erhöht werden. Dies wird erreicht, indem die Rate der Abgasrückführung erhöht und gleichzeitig der Verbrennungsprozess selbst verbessert wird.

Der pneumatische Hybridmotor mit FREEVALVE-Technologie garantiert die Eliminierung verschiedener verschwendeter Leerlaufverluste und Fahrzeugträgheitsbewegungen um etwa 17 %, dies ist nicht nur sehr vorteilhaft, sondern wird auch vorteilhaft ergänzt. Das implementierte Bremsenergie-Rückgewinnungssystem versorgt das Auto mit einer zusätzlichen Menge an Strom, die Gesamtmenge der Stromversorgung kann mit dem Toyota Prius und Honda Insight verglichen werden, während es keine zusätzlichen Elektromotoren und Batterien gibt, die das Design des Fahrzeugs erheblich belasten Wagen.

Die entwickelte Steam-Hybrid-Technologie ermöglicht den Verzicht auf die klassische Lösung des Kühlsystems und der Abgasrückführung durch den Einsatz eines internen Kühlkreislaufs. Es wird mit kostengünstiger Hardware implementiert.

Erste Erfahrung in der Serienproduktion mit Qoros

Die ersten Erfahrungen mit der Verwendung der FREEVALVE-Technologie bei ihren Motoren sammelte das Unternehmen im Jahr 2016 QorosDank dessen sorgt der serienmäßige 1,6-Liter-4-Zylinder-Motor für eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs des 15%, insbesondere bei Geschwindigkeiten über 120 Stundenkilometern.

Die Architektur der Einheit wurde erheblich verändert. Die herkömmliche Nockenwelle sowie die Drosselklappe wurden durch ein pneumatisch betätigtes Sensor-Aktor-System ersetzt. Die Steuerung erfolgt elektronisch, die Ventile werden hydraulisch geschlossen. Diese Konstruktionslösung wurde Pneumatic-Hydraulic-Electric-Actuator (PHEA) genannt. Es ist zu hoffen, dass PHEA-Motoren in naher Zukunft nicht nur auf Koenigsegg, sondern auch auf SAAB zu sehen sein werden.