Zarządzanie powietrzem dla samochodów osobowych
Przestrzeń instalacyjna dostępna pod maską staje się coraz mniejsza. Jednocześnie rosną wymagania dotyczące redukcji emisji i zużycia. Systemy zarządzania powietrzem MAHLE są dostosowane do potrzeb klientów: osiągają maksymalną wydajność filtracji, a także optymalne zarządzanie przepływem i temperaturą, a wszystko to przy wyjątkowo kompaktowej konstrukcji.
Systemy zarządzania powietrzem
Moduły wlotu powietrza
W miarę jak procesy w silniku stają się coraz bardziej złożone, wymagania stawiane systemowi wlotowemu również rosną. Regulacje dotyczące emisji i specyfikacje zużycia, krótsze cykle modelu oraz rosnące oczekiwania w stosunku do wydajności w coraz mniejszych konstrukcjach stanowią podstawy współczesnego rozwoju. Na przykład ostatnio MAHLE było w stanie uczynić kolejny ważny krok w kierunku opracowania nowoczesnych silników spalinowych z integracją chłodzenia powietrza doładowującego w module wlotu powietrza.
Filtry powietrza
Ograniczenia związane z coraz mniejszymi konstrukcjami wymagają wyższej wydajności filtracji, zwłaszcza w odniesieniu do efektywności zatrzymywania cząstek. Trend ten wymaga wykorzystania wysokowydajnych filtrów, bardziej złożonego schematu prowadzenia przepływu i nowych koncepcji elementów filtra.
Jako lider technologii w obszarze plastyfikowanych elementów filtrów, MAHLE jest w stanie elastycznie reagować na wszelkie ograniczenia konstrukcji dzięki stosowaniu szerokiej oferty typów projektów.
Elektryczne ogrzewacze do systemów przedmuchu
Ogrzewacze przedmuchowe MAHLE są wykorzystywane w liniach powietrza i liniach przedmuchowych w celu zapobiegania tworzeniu się lodu. Ogrzewacze MAHLE wykorzystują technologię PTC i są dostępne w wariantach modułowych, takich jak ogrzewacze prętowe, włączane (niezależne) oraz rozwiązania, które mogą zostać zintegrowane w obudowie filtra. Zakres mocy mieści się w przedziale 200-600 W, zaś maksymalne natężenie przepływu wynosi 200 l/godz. Możliwe jest zastosowanie różnych koncepcji sterowania, takich jak przełączniki termiczne, elektroniczne oraz niezależne elementy kontrolne, wykorzystujące ciśnienie i temperaturę. Korzyści oferowane przez ogrzewacze MAHLE to zoptymalizowana funkcja ogrzewania i potencjał wyższego poziomu integracji w peryferyjnych elementach silnika.
Elektryczny siłownik zaworu upustowego
Elektryczny siłownik zaworu upustowego spalin MAHLE zapewnia najlepszą możliwą interakcję pomiędzy silnikiem spalinowym a turbosprężarką, zwłaszcza w stale zmniejszanych silnikach. Ta nowatorska technologia umożliwia wyższe prędkości wzbudzania i bardzo precyzyjną regulację ciśnienia doładowania. Elektryczny siłownik może osiągnąć dowolną pożądaną pozycję zaworu upustowego spalin błyskawicznie, niezależnie od ujemnego lub dodatniego ciśnienia w systemie. Jego wysoka siła zacisku zapewnia minimalne straty i w konsekwencji szybkie zwiększenie ciśnienia doładowania. Wynikiem jest bardzo spontaniczna reakcja. Inną korzyścią płynącą z wykorzystania elektrycznego siłownika jest możliwość całkowitego otwarcia zaworu upustowego spalin. Umożliwia to szybkie zainicjowanie reakcji w reaktorze katalitycznym, tym samym redukując emisje spalin i zużycie paliwa, co jest bardzo ważne dla klientów.
MAHLE prowadzi skuteczną seryjną produkcję siłowników zaworu upustowego spalin od 2009 r. i w 2013 roku zaprezentowało ich zaawansowany wariant, który również trafił do produkcji seryjnej.
Siłowniki do turbosprężarki o zmiennej geometrii turbiny (VTG)
Elektryczne siłowniki MAHLE do turbosprężarek o zmiennej geometrii turbiny (VTG) optymalnie dostosowują przepływ padający z turbiny do aktualnych warunków pracy, zapewniając wysoką wydajność, niską emisję spalin i niskie zużycie paliwa.
W MAHLE specjalnie zaprojektowaliśmy te siłowniki elektryczne, aby spełnić wymagania nowoczesnych silników spalinowych: modele do zastosowań VTG są zatem wyjątkowo kompaktowe i lekkie, ważące poniżej 250 g. Umożliwiają również maksymalną elastyczność w zastosowaniach pojazdów dzięki dużemu kątowi regulacji do 130 ° i zakresowi temperatur aplikacji od -40 ° C do + 160 ° C w standardzie.
Siłowniki są na przykład pyłoszczelne i chronione przed wnikaniem wody podczas czyszczenia silnika pod wysokim ciśnieniem lub parowania. Siłownik napędzany jest silnikiem prądu stałego z trójstopniową skrzynią biegów. Sprzężenie zwrotne położenia jest zapewniane przez bezstykowy system czujników Halla z cyfrowym lub analogowym wyjściem i sterowaniem za pomocą ECU silnika.
Rezonatory / Generatory dźwięku
Oprócz skupienia na efektywności, proces rozwoju pojazdu i silnika nadal musi uwzględniać kwestię emocji. Kluczową rolę odgrywa brzmienie silnika: stanowi ono reprezentację charakterystyki eksploatacyjnej układu napędowego, a także jest nieodłącznym elementem unikalnej charakterystyki marki i jej znakiem rozpoznawczym. W szczególności silniki turbodoładowane tracą wiele ze swojego „naturalnego” brzmienia, dlatego też projektowanie dźwięku odgrywa ważną rolę w procesie rozwoju. MAHLE wykorzystuje nowatorskie metody symulacji do optymalizowania akustyki zgodnie z wymogami klienta podczas opracowywania rezonatorów i generatorów dźwięku, zintegrowanych bezpośrednio z systemem prowadzenia powietrza.
Separator mgiełki olejowej
Systemy separatorów mgiełki olejowej skutecznie czyszczą gazy w skrzyni korbowej zanieczyszczone mgiełką olejową. Dzięki temu można dodatkowo zredukować zużycie oleju i zapewnić przestrzeganie limitów emisji. Separator mgiełki olejowej zintegrowany z systemem wentylacji skrzyni korbowej oddziela składniki gazowe i ciekłe. Oddzielony olej jest wprowadzany z powrotem do obwodu oleju, zaś oczyszczone powietrze do systemu wlotowego.
Pokrywy głowicy cylindra i silnika
MAHLE dostarcza plastikowe pokrywy głowicy cylindra i silnika zgodnie z wymogami klienta, w ramach systemu wlotowego lub jako oddzielny element funkcjonalny lub projektowy. Oprócz oferowania wysokiej wytrzymałości elementów przy niższej wadze oraz zgodności z wymogami w zakresie akustyki i szczelności silnika, pokrywy głowicy cylindra i silnika MAHLE są również dopasowane do koncepcji projektowej producentów pojazdu i silnika.
Kanały powietrza
Wymogi dla elementów kanałów powietrza, takich jak rury do filtrowanego i czystego powietrza, stale rosną. Trend zakładający podejścia oparte na systemie modułowym wymaga bardziej elastycznych i lekkich elementów, które mogą być stosowane nawet w warunkach, gdy instalacja odbywa się w bardzo ciasnej przestrzeni. Kolejne wyzwanie wiąże się z oszczędną, efektywną produkcją często bardzo złożonych kształtów. Coraz trudniejsze warunki instalacji i usuwania do celów serwisowych są najważniejszymi aspektami branymi pod uwagę podczas rozwijania współczesnych produktów wykorzystywanych do prowadzenia przepływu powietrza.
Dotychczas wykorzystywane materiały obejmują przede wszystkim tworzywa sztuczne wytwarzane z ropy naftowej. Poszukując alternatywnych rozwiązań, MAHLE zbadało różne tworzywa biologiczne i niedawno zatwierdziło materiał do produkcji elementów kanałów powietrza jako gotowy do seryjnej produkcji. Materiał ten jest ekologiczny i nie wpływa na łańcuch pokarmowy.
Recyrkulacja spalin (EGR)
Jednym ze sposobów spełnienia nowych limitów emisji jest recyrkulacja chłodzonych gazów spalinowych (EGR).
Nowe standardy emisji dla samochodów osobowych o pojazdów użytkowych z silnikami diesla nie mogą już zostać osiągnięte tylko za pomocą modyfikacji w silniku. Jednym ze sposobów na spełnienie nowych limitów emisji jest wykorzystanie recyrkulacji ochłodzonych spalin (EGR). Wymaga to oddzielenia części głównego przepływu spalin pomiędzy wyjściem silnika a turbiną, schłodzenie go w specjalnym wymienniku ciepła, a następnie wprowadzenie z powrotem do wlotu powietrza po wyjściowej stronie chłodnicy powietrza doładowującego. Temperatura spalania w silniku zostaje dzięki temu obniżona, tym samym redukując ilość wytwarzanych tlenków azotu (NOx). Technologia chłodzonych spalin jest dostępna w seryjnie produkowanych samochodach osobowych od 1999 roku. W silnikach benzynowych technologia chłodzonych spalin zostanie wdrożona w nadchodzących latach w celu zredukowania zużycia paliwa. Jedną z wyjątkowych cech spawanych laserowo wymienników ciepła spalin MAHLE jest ich doskonała odporność na korozję.