دستیابی به ردلاین بیش از 10 هزار دور با تکنولوژی سوپاپ جدید پورشه

پورشه با طرح جدید ترکیب سوپاپ‌های فنری معمولی با سوپاپ‌های پنوماتیک، به دنبال تولید پیشرانه‌هایی با ردلاین بیش از ۱۰ هزار rpm است.

پورشه یک پیشرفت مهندسی جذاب دیگر را به ثبت تجاری رسانده است. در این طرح، پورشه قصد دارد بهترین ویژگی فنرهای سنتی سوپاپ و سوپاپ‌های پنوماتیکی را باهم ترکیب و مشکلات هرکدام را برطرف کند. این تکنولوژی مناسب پیشرانه‌های دور بالا خواهد بود و می‌تواند امکان عبور از ردلاین ۹ هزار rpm کنونی ۹۱۱ GT3 RS تا ۱۰ هزار rpm و یا حتی بیشتر را فراهم کند؛ اما برای اینکه بفهمیم این طراحی جدید چطور کار می‌کند، باید ابتدا به هردو سیستم سوپاپ مذکور نگاهی داشته باشیم.

در سوپاپ‌های سنتی معمول، فنرها با باز شدن سوپاپ فشرده می‌شوند و برای بستن سوپاپ به حالت اولیه بازمی‌گردند. این سیستم قابل‌اعتمادی است اما در دور موتور بسیار بالا، فنرها به‌خوبی کنترل نمی‌شوند و پدیده‌ای بنام سوپاپ شناور شکل می‌گیرد. سوپاپ‌های پنوماتیک اما با جایگزین کردن فنرها با سیستم پمپاژ هوای فشرده به داخل سوپاپ، امکان کنترل بسیار بیشتری را فراهم می‌کنند زیرا ECU می‌تواند سوپاپ‌ها را خیلی سریع‌تر از فنر ببندد. فنر نسبت به کاهش فشار هوای پمپاژ شده داخل سوپاپ در سیستم پنوماتیک، زمان بیشتری طول می‌کشد تا از حالت فشرده خارج شود و در دورهای بالا، اگر سوپاپ نتواند به‌اندازهٔ کافی سریع بسته شود، با شکل گرفتن پدیدهٔ سوپاپ شناور، احتمال برخورد پیستون با سوپاپ وجود خواهد داشت.

اما اگر سوپاپ‌های پنوماتیک این‌قدر خوب هستند و هم‌اکنون به‌طور گسترده در موتوراسپرت استفاده می‌شوند، چرا در خودروهای جاده‌ای معمولی مورداستفاده قرار نمی‌گیرند؟ پاسخ ساده است. این سیستم پیچیده‌تر بوده، هزینهٔ بیشتری دارد و حتی از مشکل عدم آب‌بندی کامل هم رنج می‌برد. علاوه بر این، سیستم پنوماتیک برای تأمین هوای فشرده به یک کمپرسور سنگین نیاز دارد که باید به‌طور منظم (معمولاً پس از هر مسابقه) شارژ شود. رنو این سیستم را برای خودروهای جاده‌ای امتحان کرد و کونیگزگ با سیستم بدون میل بادامک Freevalve آن را ارتقاء داده اما این سیستم هم بسیار پیچیده است.

پورشه نیز قبلاً سراغ سیستم سوپاپ پنوماتیک رفته است. پروتوتایپ پیشرانهٔ V10 کاررا GT که برگرفته از یک موتور فرمول یک با ردلاین ۲۰ هزار rpm بود، از این نوع سوپاپ استفاده می‌کرد زیرا سوپاپ‌های بادی در موتورهای فرمول یک آن زمان متداول بودند اما این موتور در نسخهٔ جاده‌ای نیازی به چنین دور بالایی نداشت و به همین دلیل، در کاررا GT از همان سوپاپ‌های فنری معمولی استفاده شد.

ایدهٔ جدید پورشه در این رابطه نیز ساده نیست اما راهکاری عالی برای بهبود کارایی پیشرانه خواهد بود. در این طرح، با استفاده از فنر و هوای فشرده‌تر، فشار سوپاپ‌های پنوماتیک بیشتر می‌شود؛ به‌عبارت‌دیگر، در این سیستم علاوه بر هوای فشرده، از فنر هم برای حفظ حداکثر فشار سوپاپ استفاده می‌شود. بدین ترتیب، به فشاری که سیستم پنوماتیک می‌تواند تولید کند اضافه خواهد شد تا سوپاپ‌ها کاملاً آب‌بندی باشند و نشت نکنند. درنتیجه، کل سیستم بسته‌تر می‌شود و سوخت و هوا با کارایی بیشتری محترق می‌شود. پورشه کاربرد این سیستم را برای پیشرانه‌های دور بالا و یا موتورهای مسابقه‌ای ذکر کرده است که این یعنی احتمال استفاده از آن در مدل‌های جاده‌ای مثل GT3 RS وجود خواهد داشت.