İçten yanmalı bir motor ne yapabilir?

Koenigsegg'e gelince, her şey başka bir gezegenden geliyor gibi görünüyor. İsveçli markanın Gemera adlı yeni modeli de bu formülasyondan farklı değil - hibrit tahrikli, 1700 hp sistem gücüne, 400 km / s azami hıza ve 100'da 1,9 km / s hızlanmaya sahip dört koltuklu bir GT modeli. saniye. Modern dünyada süper arabalar artık o kadar nadir olmasa da, Gemera'nın hala bazı ayırt edici özellikleri var. Ve bu özelliklerden en belirgin olanı arabanın motorudur.

Koenigsegg ona Minik Dost Dev veya kısaca TNG diyor. Ve bir nedeni var - TFG'nin iki litre deplasmanı, üç silindiri (!), iki turboşarjı ve 600 hp gücü var. 300 hp'de Litre başına, bu ünite şimdiye kadar bir üretim motorunun sunduğu maksimum güce ulaşıyor. Şirket, teknoloji açısından TFG'nin "bugün piyasadaki diğer tüm üç silindirli motorların önünde" olduğunu iddia ediyor. Aslında kesinlikle haklılar - bir sonraki üç silindirli motor Toyota tarafından GR Yaris'te kullanılan 268 hp.

TFG'deki en sıra dışı teknoloji, kamsız valf zamanlama sistemidir. Bunun yerine motor, Koenigsegg yan kuruluşu Freevalve tarafından geliştirilen ve her valf için pnömatik aktüatörler içeren bir sistem kullanıyor.

Aslında, "dost canlısı küçük dev", Gemera için özel olarak tasarlandı. İsveçli şirket kompakt, hafif ama güçlü bir şey yaratmak istedi. Ek olarak, genel tahrik tasarım felsefesi değişti ve Gegera Regera hibritinden farklı olarak, gücün çoğu elektrik motorları tarafından sağlanıyor. Yanmalı motorun akülerin sürülmesine ve şarj edilmesine ek bir katkısı vardır.

Königsegg'de üç silindirli bir motor üretmeye karar vermeden önce çok düşündüler. Ancak böyle bir karar, münhasır bir araçta açık bir şekilde alınmayacaktır. Bununla birlikte, kompaktlık ve hafiflik gibi niteliklerin araştırılması hakimdir ve sadece litre değil, aynı zamanda "silindir" açısından da dünyanın en uç motorunun yaratılmasına yol açar.

Bununla birlikte, motor konfigürasyonu oldukça büyük silindirlere sahiptir ve üç silindirli motorların tipik düşük frekanslı tınısıyla oldukça akılda kalıcı, ancak çok daha nefes kesicidir. Şirketin kurucusu Christian von Koenigsegg onun hakkında şunları söyledi: "Bir Harley hayal edin ama silindiri farklı." 95 mm'lik oldukça büyük bir iç çapa ve 93,5 mm'lik bir darbeye sahip olmasına rağmen, TFG yüksek devirleri sever. Maksimum gücüne 7500 rpm'de ulaşılır ve devir saati kırmızı bölge 8500 rpm'de başlar. Burada simya, hafiflik (hız) ve güç (yanma sürecinin yüksek basıncı) sağlayan pahalı malzemelerden oluşur. Bu nedenle, yüksek hızlara 600 Nm'lik inanılmaz bir tork eşlik ediyor.

Kaskad turboşarj

İki turboşarjın üç silindirli bir konfigürasyonda tam olarak nasıl bağlanabileceği sorusunun cevabı kademelidir. Benzer bir sistem, 80'lerde ikonik Porsche 959'da kullanıldı ve bu, iki üç silindirli motorun bir küçük ve bir büyük turboşarjla doldurulması gibi benzerliklere sahip. Ancak TFG'nin konuyla ilgili yeni bir yorumu var. Motor silindirlerinin her biri, biri küçük turboşarjı doldurmaktan, diğeri büyük turboşarjı doldurmaktan sorumlu iki egzoz valfine sahiptir. Düşük devirlerde ve yüklerde, yalnızca küçük turbo şarja gaz besleyen üç valf açılır. 3000 rpm'de ikinci valfler açılmaya başlayarak gazları büyük turbo şarja yönlendiriyor. Ancak motor o kadar yüksek teknolojiye sahip ki, parametreleri açısından "atmosferik" versiyonda bile 280 bg'ye ulaşabiliyor. Bunun nedeni, aynı Freevalve valf teknolojisinde yatmaktadır. 2000 cc motorun nedenlerinden biri CM'nin üç silindire sahip olması, üç silindirli bir motorun turboşarj açısından daha verimli olmasıdır, çünkü dört silindirli bir motorda olduğu gibi gaz titreşimlerinin karşılıklı sönümlemesi yoktur.

Ve pnömatik açma valfleri

Freevalve sistemi sayesinde her bir valf ayrı ayrı hareket eder. Belirli bir süre, başlangıç ​​torku ve strok ile bağımsız olarak açılabilir. Düşük yükte yalnızca biri açılarak daha yüksek hava akışı ve daha iyi yakıt karışımı sağlar. Valflerin her birini hassas bir şekilde kontrol edebilme özelliği sayesinde kısma valfine gerek yoktur ve gerekirse silindirlerin her biri kapatılabilir (kısmi yük modlarında). Operasyonun esnekliği, TFG'nin artan görev döngüsü ve daha yüksek verimlilikle geleneksel Otto operasyonundan Miller operasyonuna geçmesine olanak tanır. Ve bu en etkileyici olanı değil - turbo ünitelerden "üfleme" yardımıyla motor, yaklaşık 3000 rpm'ye kadar iki zamanlı moda geçebilir. Christian von Koenigseg'e göre bu modda 6000 rpm'de altı silindirli gibi ses çıkaracak. Ancak 3000 rpm'de yüksek hızlarda gaz değişimi için yeterli zaman olmadığı için cihaz tekrar dört zamanlı moda geçer.

Искусственный интеллект

Öte yandan Koenigsegg, TFG gibi Freevalve motorları için yapay zeka yönetim yazılımı geliştiren Amerikan yapay zeka şirketi SparkCognition ile çalışıyor. Zamanla, sistem vanaların en iyi şekilde nasıl çalıştırılacağını ve yanma sürecini gerçekleştirmenin farklı yollarını öğrenir. Kontrol sistemi ve Freevalve sistemi, egzoz valflerinin farklı açılışları ile motorun ses seviyesini ve tonunu değiştirmenize izin verir. Aynı zamanda motoru daha hızlı ısıtmak ve emisyonları azaltmaktan da sorumludur. Çok düşük sıcaklıklardaki elektrik motoru-jeneratör sayesinde, krank mili motoru yaklaşık 10 tur (2 saniye içinde) dönerek silindirlerdeki sıkıştırılmış havanın sıcaklığı 30 dereceye ulaşır. Isıtma sırasında, emme valfi küçük bir strokla açılır ve çıkış valfi çevresinde buharlaşmayı iyileştiren türbülanslı hava ve yakıt sirkülasyonu oluşur.

Yakıt ayrıca yüksek motor gücüne ulaşmada önemli bir katkı sağlar. Aslında TFG bir Flex Fuel motorudur, yani hem benzin hem de alkol (etanol, bütanol, metanol) ve farklı oranlardaki karışımlarla çalışabilir. Alkol molekülleri oksijen içerir ve böylece hidrokarbon kısmını yakmak için gerekli olanı sağlar. Bu elbette daha yüksek yakıt tüketimi anlamına geliyor ancak büyük miktarda havaya göre daha kolay sağlanıyor. Alkol karışımları ayrıca daha temiz bir yanma süreci sağlar ve yanma işlemi sırasında daha az partikül madde açığa çıkar. Etanol bitkilerden çıkarılırsa, aynı zamanda karbon nötr bir süreç de sağlayabilir. Benzinle çalışırken motor gücü 500 hp'dir. TFG'deki yanma kontrolünün o kadar yüksek teknolojiye sahip olduğunu hatırlayın ki, patlama olmadan yakıttan neredeyse mümkün olan maksimumu - bu kadar yüksek bir turbo basıncında en sinir bozucu yanma bölgesi - çıkarmayı başarıyor. 9,5:1 sıkıştırma oranı ve çok yüksek doldurma basıncı ile gerçekten benzersizdir. Silindir kafasının bloğa tam olarak nasıl bağlandığını ancak tahmin edebiliriz ve yanma işleminin muazzam çalışma basıncı göz önüne alındığında, ikincisinin gücü, mimarisinde küresel, sütun benzeri şekillerin varlığını bir dereceye kadar açıklayabilir. .

Elbette, karmaşık Freevalve sistemi, geleneksel mekanik valf aktüatörlerinden daha pahalıdır, ancak motoru oluşturmak için hem maliyeti hem de ağırlığı bir dereceye kadar dengeleyen daha az hammadde kullanılır. Bu nedenle, genel olarak, yüksek teknoloji ürünü TFG'nin maliyeti, şirketin sekiz silindirli beş litrelik turboşarjının yarısı kadardır.

Benzersiz Gemera sürücüsü

Gemera aktarma organlarının geri kalanı da benzersiz ve ilginç. TFG, yolcu bölmesinin arkasında bulunur ve ön aksı, şanzımansız benzersiz bir doğrudan tahrik sistemi kullanarak yönlendirir, ancak her aksta iki hidrolik kavrama bulunur. Sistem HydraCoup olarak adlandırılır ve belirli bir hızda hidrolik kavramalar kilitlenir ve doğrudan çalıştırılır. Bunun nedeni, yanmalı motorun ayrıca 400 hp'ye kadar kapasiteye sahip bir elektrik motoru-jeneratörüne doğrudan bağlı olmasıdır. sırasıyla 500 Nm'ye kadar güç.

HydraCoup, toplam 1100 Nm TFG'yi ve bir elektrik motorunu dönüştürerek torku ikiye katlayarak 3000 rpm'ye çıkarır. Tüm bunlara ek olarak, bir arka tekerleği 500 hp ile tahrik eden iki elektrik motorunun her birinin torku da ekleniyor. her biri ve buna göre 1000 Nm. Böylece toplam sistem gücü 1700 hp oluyor. Elektrik motorlarının her birinin voltajı 800 volttur. Arabanın aküsü de benzersizdir. 800 volt gerilime ve sadece 15 kwh güce, 900 kw deşarj (çıkış) gücüne ve 200 kw şarj gücüne sahiptir. Hücrelerinin her biri sıcaklık, şarj durumu, "sağlık" açısından ayrı ayrı kontrol edilir ve hepsi en güvenli yerde - ön koltukların altında ve karbon-aramid tahrik tünelinde bulunan ortak bir karbon gövdede birleştirilir. Bütün bunlar, birkaç kuvvetli ivmelenmeden sonra, TFG'nin aküyü şarj etmesi için arabanın bir süre daha yavaş hareket etmesi gerektiği anlamına gelecektir.

Tüm alışılmadık düzen, orta motorlu otomobil şirketinin felsefesine dayanıyor. Koenigsegg'in henüz saf bir elektrikli araba planı yok çünkü bu alandaki teknolojinin gelişmemiş olduğuna ve arabaları çok ağır yaptığına inanıyorlar. Şirket, karbondioksit emisyonlarını azaltmak için alkollü yakıtlar ve içten yanmalı bir motor kullanıyor.

Gemera'nın 800 voltluk elektrik sistemi 50 km'ye kadar elektrik ve 300 km/s hız sağlar.400 km/s'e kadar rekreasyon için TFG'nin sorumluluğundadır. Hibrit modda, araba 950 km daha yol alabilir, bu da sistemin oldukça yüksek verimliliğini gösterir - TFG'nin kendisi, modern bir iki litrelik motordan yaklaşık yüzde 20 daha az tüketir. geleneksel değişken gaz dağıtımı ile. Ve arabanın stabilitesi ayrıca arkadan direksiyon sistemi, arkada elektrikli tork vektörü ve önde mekanik tork vektörü (hidrolik konvertörlerin yanında, önden çekişli mekanizmalarda ek ıslak kavramalar kullanılarak) tarafından sağlanır. . Gemera böylece dört tekerlekten çekişli, dört tekerlekten direksiyonlu ve tork yönlendirmeli bir araç haline geldi. Tüm bunlara ek olarak vücut yüksekliğinin düzenlenmesidir.

Bu motor doğası gereği benzersiz olsa da içten yanmalı bir motorun geliştirilmesine rehberlik edebileceğini gösteriyor. Aynı tartışma Formula 1'de de yapılıyor - verimlilik arayışı muhtemelen sentetik yakıtlara ve iki zamanlı çalışma moduna odaklanacak.