Technologie ontwikkeld aan de Universiteit van Waterloo verhoogt op betrouwbare en betaalbare wijze het rendement van verbrandingsmotoren met meer dan 10 procent.

Het product van tien jaar onderzoek, dit gepatenteerde systeem voor het openen en sluiten van kleppen zou het brandstofverbruik in alles van zeeschepen tot compacte auto's aanzienlijk kunnen verminderen.

"Deze methode heeft het potentieel om de gevestigde voordelen van een volledig variabel klepsysteem uit het laboratorium en in productiemotoren te brengen, omdat kosten en complexiteit geen problemen zijn, " zei Amir Khajepour, een professor in mechanische en mechatronica-engineering aan Waterloo.

Inlaat- en uitlaatkleppen in verbrandingsmotoren worden typisch geregeld door nokkenmechanismen die niet toestaan ​​dat de timing van hun opening en sluiting kan worden gevarieerd.

De door Waterloo-onderzoekers ontwikkelde technologie vervangt nokken door hydraulische cilinders en roterende hydraulische kleppen die een volledig variabele timing mogelijk maken als de snelheid en het koppel van een motor veranderen.

Dit vermogen om het openen en sluiten van kleppen specifiek te timen op basis van de werking van de motor, is een sleutel tot het verhogen van het brandstofverbruik, vermindering van zowel de kosten als de uitstoot van broeikasgassen.

"Als je nadenkt over een ideale oplossing, het is om de beweging van de klep volledig controleerbaar te maken, " zei Khajepour, die ook een Canada Research Chair en directeur van Waterloo's Mechatronic Vehicle Systems Lab is. "Dat geeft je oneindig veel mogelijkheden om mee te werken."

Hoewel er al andere systemen bestaan ​​om de kleptiming te variëren, ze zijn beperkt tot gebruik in experimentele motoren in laboratoria vanwege hun hoge kosten en complexiteit.

De bij Waterloo ontwikkelde en geteste technologie is veel eenvoudiger en veel goedkoper, de weg vrijmaakt voor gebruik in motoren voor energieopwekking, mijnbouw voertuigen, de vrachtwagenindustrie en tal van andere toepassingen, inclusief de consumentenmarkt voor auto's.

Khajepour zei een betaalbare, Een betrouwbare methode om de kleptiming in verbrandingsmotoren te variëren, zou onze ecologische voetafdruk in de komende decennia aanzienlijk kunnen verminderen tijdens de overgang naar schonere elektrische aandrijflijnen.

"We moeten de efficiëntie gemakkelijk met meer dan 10 procent kunnen verbeteren, wat belangrijk is, " hij zei.

De studie over het optimaliseren van het hydraulische variabele klepsysteem, dat voortbouwt op onderzoek dat in 2008 begon verschijnt in het journaal Mechatronica .