avril 11

Un nouveau système de commande des soupapes présenté par LaunchPoint Technologies

Un nouveau système de commande des soupapes présenté par LaunchPoint Technologies

LaunchPoint Technologies termine la phase 2 d’un Small Business Innovation Research (SBIR) subventionné par la National Science Foundation (NSF) pour concevoir et tester un actionneur de soupape électromécanique. La technologie (qui est similaire à celle présentée par Cargine récemment) permet un calage variable des soupapes dans un moteur à combustion interne sans arbre à cames. Selon Brian Paden, concepteur en chef de l’équipe projet, « le calage variable des soupapes est une technologie très intéressante qui va ouvrir la porte à la prochaine génération de moteurs à combustion interne à faible consommation de carburant. La conception présentée par LaunchPoint permet une variabilité continue lors de l’ouverture et du maintien de la soupape. » Le design de première génération permet un fonctionnement à plus de 6500 tours par minute lorsque le contrôleur est réglé pour une transition complète de 2,3 millisecondes et une levée 8 mm. Le temps de passage de 10% à 90% pour ce réglage du contrôleur est de 1,35 ms.

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Moteur au ralenti (gauche) et à haut régime (droite)

Bien que souhaitable pour ses améliorations démontrées en économies de carburant, en valeurs de couple et d’émissions, le calage variable des soupapes est resté une technologie difficile à maîtriser  Actuellement, les mécanismes de calage variable de la distribution disponibles sont soit trop coûteux à mettre en œuvre sur des véhicules conventionnels soit beaucoup moins efficaces et robustes que souhaité. Le but du projet est de démontrer qu’un vérin à déplacement linéaire est capable de piloter les soupapes d’un moteur.

L’avantage de la technologie LaunchPoint réside dans le mécanisme à grande vitesse qui récupère l’énergie cinétique de la soupape à la fin de chaque fermeture. L’énergie stockée est ensuite libérée pour accélérer la soupape sur la transition suivante, tout en assurant une fin de course douce. L’actionneur de faible puissance électromécanique est utilisé uniquement pour «jeter» ou «attraper» la vanne au début ou à la fin de la course.

Cette technologie de calage variable des soupapes a démontré une amélioration de la consommation de carburant allant jusqu’à 20%, une amélioration du couple de 5 à 13%, une réduction des émissions allant jusqu’à 10% pour les hydrocarbures, de 40 à 60% pour les NOx pour des moteurs à allumage commandé et des moteurs diesel. Les améliorations démontrées sont encore plus importantes pour les moteurs à allumage par compression à charge homogène (HCCI) et les moteurs hybrides à air comprimé. Par exemple, la réduction des NOx est prévue pour être deux fois plus faible par rapport à un moteur essence conventionnel avec presque zéro émissions de particules.

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Les soupapes et contrôleurs associés de ce type peuvent être appliqués à une grande variété de moteurs à combustion interne. Un actionneur de vanne électromécanique élimine de nombreux composants du moteur requis pour un entraînement d’arbre à cames typique, ce qui diminue les coûts de fabrication et d’entretien et augmente la fiabilité. L’adoption généralisée de ce système diminuerait considérablement la consommation de carburant et la production associée de gaz à effet de serre, tout en favorisant l’indépendance énergétique.

Source : LaunchPoint Technologies

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Romain Nicolas

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