Uniair FIAT

Turbo74

"Sistemi elettronici avanzati di controllo valvole (EVC) sono potenzialmente in grado di massimizzare l’efficienza di riempimento in tutto il range di giri in modo da far funzionare il motore senza farfalla e controllare dinamicamente l’aria in aspirazione.
Attualmente esistono due principali tecnologie di attuazione in fase di investigazione e ricerca.
L’approccio elettro-idraulico, seguito da CRF, ha la potenzialità di realizzare praticamente tutti i vantaggi funzionali attesi dal concetto di controllo variabile delle valvole. La robustezza di questa tecnologia di attuazione e la sua caratteristica intrinseca di “fail-safe” sono requisiti fondamentali per lo sviluppo di un sistema automobilistico affidabile e producibile in larga scala.
La tecnologia alternativa, quella elettromagnetica, continua ad essere, dopo molti anni, in uno stadio preliminare di ricerca, a causa delle notevoli criticità intrinseche al sistema (ad es. rumore), legate soprattutto al complesso controllo del moto valvole. E’ da sottolineare inoltre che tale tecnologia, per sua natura, non può essere applicata ai motori Diesel.
Il sistema elettro-idraulico sviluppato da CRF, conosciuto (in ambito Fiat) con il nome di UNIAIR, si basa sul principio idraulico noto come “lost motion”. Il principio di funzionamento è semplice: la punteria e la valvola del motore sono collegate attraverso un volume di olio, controllato da una elettrovalvola attuata dal sistema elettronico di controllo.
Mantenendo chiusa l’elettrovalvola durante la rotazione della camma la valvola motore ne segue fedelmente il profilo. Disattivandola in anticipo, la pressione dell’olio diminuisce e la valvola motore, per effetto della forza della sua molla, si chiude. L’atterraggio “morbido” della valvola sulla sede è garantito da un freno idraulico che strozza il riflusso dell’olio durante la fase finale della chiusura della valvola.
Attivando in ritardo l’elettrovalvola si ha invece una apertura ritardata e con alzata ridotta della valvola. Il potenziale è tale da consentire il completo controllo del motore senza l’utilizzo della valvola a farfalla, causa di rilevanti perdite energetiche per “pompaggio”.
Di importanza rilevante la possibilità di gestire le valvole in maniera puntuale, valvola per valvola, cilindro per cilindro e colpo a colpo.
Le attività di sviluppo svolte in CRF negli ultimi 10 anni hanno portato allo sviluppo di un attuatore elettro-idraulico relativamente semplice ma con elevate caratteristiche di robustezza e limitata sensitività a parametri critici per tutti i sistemi idraulici quali la variazione della viscosità dell’olio dovuta alla temperatura.
La gestione del sistema è effettuata mediante un adeguato sistema di controllo elettronico, contenente strategie “model based” evolute, in grado di elaborare i segnali di attuazione delle valvole a seconda delle richieste del guidatore.
I vantaggi su motore sono evidenti:
• Ottimizzazione del rendimento volumetrico, e quindi delle prestazioni, su tutto il campo di funzionamento del motore.
• Sostanziale riduzione dei consumi grazie alla eliminazione della farfalla e delle emissioni grazie al controllo diretto e sincrono dell’aria e della benzina.
• Miglioramento della risposta in transitorio dovuta al controllo diretto dell’aria sulle valvole.
Le attività di sviluppo svolte in CRF hanno dimostrato la potenzialità di guadagno in consumo, dell’ordine del 10%.
Gli ulteriori vantaggi in termini di prestazioni e guidabilità, estremamente interessanti per i clienti, dovrebbero favorire ulteriormente la diffusione di questa tecnologia sul mercato.
Il Sistema di controllo elettronico delle valvole UNIAIR è stata riconosciuta come la migliore innovazione europea degli ultimi anni nel settore veicolistico.
Lo ha stabilito l’EUCAR (European Council for Automotive R&D) che come organo dell’Associazione Automobilistica Europea ACEA si occupa di promuovere l’innovazione del settore.
Il premio è stato attribuito al Centro Ricerche Fiat che è stato project leader di un progetto di ricerca europeo che ha visto il contributo fra gli altri, di Daimler Chrysler, PSA e Magneti Marelli.
L’Importanza strategica dell’innovazione è stata dimostrata dalla decisione del GRUPPO FIAT di sviluppare industrialmente il prodotto in collaborazione con componentisti leader nel settore.

(tratto da "Innovazione e Competitività", 8/2002. © Centro Ricerche Fiat)"

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