Devrim niteliğindeki motorun Infiniti - VC-Turbo'da test sürüşü sunumu

Infiniti ve Renault-Nissan'ın önde gelen uzmanları Shinichi Kaga ve Alain Raposteau ile sohbet

Alain Raposto kendinden emin görünüyor. Motor geliştirmeden sorumlu Renault-Nissan ittifakının başkan yardımcısının bunu yapmak için her türlü sebebi var. Konuştuğumuz salonun hemen yanında, Nissan'ın lüks iştiraki Infiniti'nin bugün dünyanın ilk üretim motoru değişken sıkıştırma oranlı VC-Turbo'yu sunan standı bulunuyor. Aynı enerji Infiniti'nin motor departmanı başkanı meslektaşı Shinichi Kiga'dan da akıyor.

Infiniti tasarımcıları tarafından yapılan atılım gerçekten çok büyük. Değişken sıkıştırma oranına sahip bir seri benzinli motorun yaratılması, çok sayıda denemeye rağmen şimdiye kadar kimseye verilmemiş gerçekten teknolojik bir devrimdir. Böyle bir şeyin anlamını anlamak için benzinli motorda yanma süreçlerini anlatan "Araba motorunda ne olur" serimizi okumakta fayda var. Bununla birlikte, burada, termodinamik bir bakış açısıyla, sıkıştırma derecesi ne kadar yüksekse, bir motorun o kadar verimli olacağından bahsedeceğiz - çok basitçe ifade edersek, havadaki yakıt ve oksijen parçacıkları çok daha yakındır ve kimyasal madde reaksiyonlar daha eksiksizdir, ayrıca ısı dışarıya dağılmaz, ancak parçacıkların kendileri tarafından tüketilir.

Yüksek sıkıştırma derecesi, dizel motorun benzine göre en büyük avantajlarından biridir. İkincisindeki fren, söz konusu makale dizisinde iyi tanımlanmış olan patlama olgusudur. Daha yüksek yüklerde, sırasıyla daha geniş bir açık gaz kelebeği valfi (örneğin sollamak için hızlanırken), her silindire giren yakıt hava karışımı miktarı daha fazladır. Bu, daha yüksek basınç ve daha yüksek ortalama çalışma sıcaklığı anlamına gelir. İkincisi, sırayla, yanma alevi cephesinden gelen yakıt-hava karışımı artıklarının daha güçlü sıkıştırılmasına, artıkta daha yoğun peroksit ve hidrokserks oluşumuna ve motorda tipik olarak aşırı yüksek hızlarda patlayıcı yanmanın başlamasına neden olur. , bir metalik halka ve artık karışım tarafından üretilen enerjinin birebir saçılması.

Bu eğilimi yüksek yüklerde azaltmak için (tabii ki patlama eğilimi dış sıcaklık, soğutma sıvısı ve yağ sıcaklığı, yakıtların patlama direnci vb. Gibi diğer faktörlere bağlıdır), tasarımcılar sıkıştırma derecesini düşürmeye zorlanır. Bununla birlikte, motor verimliliği açısından kaybederler. Tüm bunlar turboşarjın varlığında daha da geçerlidir, çünkü hava ara soğutucu tarafından soğutulmasına rağmen silindirlere önceden sıkıştırılmış olarak girmektedir. Bu, sırasıyla daha fazla yakıt ve daha yüksek patlama eğilimi anlamına gelir. Küçültülmüş turboşarjlı motorların toplu olarak piyasaya sürülmesinden sonra, bu sorun daha da belirgin hale geldi. Bu nedenle tasarımcılar, motor tasarımı tarafından tanımlanan ve ön sıkıştırma faktörü hesaba katıldığında "gerçek" olan "geometrik sıkıştırma oranı" ndan bahsederler. Bu nedenle, yanma odasının iç soğutmasında ve yanma işleminin ortalama sıcaklığını düşürmede önemli bir rol oynayan doğrudan yakıt enjeksiyonlu modern turbo motorlarda bile, sırasıyla patlama eğilimi, sıkıştırma oranı nadiren 10,5: 1'i aşar.

Ancak geometrik sıkıştırma derecesi çalışma sırasında değişebilseydi ne olurdu? Düşük ve kısmi yük modlarında yüksek olmak, teorik maksimuma ulaşmak ve yüksek turboşarj basıncında ve silindirlerde yüksek basınç ve sıcaklıkta patlamaları önlemek için indirgenmektir. Bu, hem daha yüksek basınçla hem de daha yüksek verimlilikle turboşarj ile gücü artırma olasılığına, sırasıyla daha düşük yakıt tüketimine izin verecektir.

Burada, 20 yıllık çalışmanın ardından Infiniti motoru bunun mümkün olduğunu gösteriyor. Raposto'ya göre, ekiplerin onu yaratmak için harcadıkları iş çok büyüktü ve tantalum işkencesinin sonucuydu. Motor mimarisi açısından farklı varyantlar test edildi, 6 yıl öncesine kadar buna ulaşıldı ve hassas ayarlar başladı. Sistem, sıkıştırma oranının 8: 1 ila 14: 1 aralığında dinamik, kademesiz olarak ayarlanmasına izin verir.

Yapının kendisi zekice: Her silindirin bağlantı kolu hareketini doğrudan krank milinin bağlantı kolu boyunlarına değil, ortasında bir delik bulunan özel bir ara bağlantının bir köşesine iletir. Ünite, bağlantı kolu boynuna yerleştirilir (açıklığı içindedir) ve bir uçtan biyel kolunun kuvvetini alarak onu boyuna iletir çünkü ünite dönmez, ancak salınımlı bir hareket gerçekleştirir. Söz konusu ünitenin diğer tarafında, ona bir tür destek görevi gören bir kaldıraç sistemi var. Manivela sistemi, üniteyi ekseni boyunca döndürür, böylece diğer taraftaki bağlantı çubuğunun bağlantı noktasının yerini değiştirir. Ara birimin salınım hareketi korunur, ancak ekseni döner ve böylece bağlantı çubuğunun farklı başlangıç ​​ve bitiş konumlarını, sırasıyla piston ve koşullara bağlı olarak sıkıştırma derecesinde dinamik bir değişiklik belirler.

Söyleyeceksiniz - ancak bu, motoru sonsuz derecede karmaşıklaştırır, sisteme yeni hareketli mekanizmalar getirir ve tüm bunlar artan sürtünme ve atıl kütlelere yol açar. Evet, ilk bakışta öyle, ancak VC-Turbo motor mekanizması ile bazı çok ilginç fenomenler var. Her bağlantı çubuğunun ortak bir mekanizma tarafından kontrol edilen ek birimleri, ikinci derecenin kuvvetlerini büyük ölçüde dengeler, böylece iki litrelik yer değiştirmesine rağmen, dört silindirli motorun dengeleme şaftlarına ihtiyacı yoktur. Ek olarak, bağlantı çubuğu tipik geniş dönme hareketini gerçekleştirmediğinden, ancak pistonun kuvvetini ara birimin bir ucuna ilettiğinden, aslında daha küçük ve daha hafiftir (bu, söz konusu sistem üzerinden iletilen kuvvetlerin tüm karmaşık dinamiklerine bağlıdır). ) ve - en önemlisi - alt kısmında sadece 17 mm'lik bir sapma seyri vardır. En büyük sürtünme anı, klasik motorlarda, biyel kolu krank mili eksenine bastırdığında ve kayıpların en büyük olduğu zaman, pistonun üst ölü noktadan başlama anı için tipik olarak önlenir.

Böylelikle, Messrs. Raposto ve Kiga'ya göre, eksiklikler büyük ölçüde ortadan kaldırılmıştır. Bu nedenle, motorda neler olduğunu gerçek zamanlı olarak ölçmeye gerek kalmadan tezgah ve yol testleri (binlerce saat) yazılım programlarına dayalı olarak önceden ayarlanmış olan sıkıştırma oranını dinamik olarak değiştirmenin faydaları vardır. Makineye 300'den fazla yeni patent entegre edilmiştir. İkincisinin avangart doğası, aynı zamanda, esas olarak soğuk çalıştırma ve daha yüksek yükler için kullanılan bir silindirin doğrudan enjeksiyonu için bir enjektörlü bir çift yakıt enjeksiyon sistemini ve yakıt deplasmanı için daha iyi koşullar sağlayan ve daha küçük bir emme manifoldunda bir enjektörü içerir. kısmi yükte enerji tüketimi. Bu nedenle, karmaşık enjeksiyon sistemi her iki dünyanın en iyisini sunar. Tabii ki, yukarıda açıklanan mekanizmalar, krank milindeki ana kanalları tamamlayan özel basınçlı yağlama kanallarına sahip olduğundan, motor daha karmaşık bir yağlama sistemi de gerektirir.

Bunun sonucu, pratik olarak 272 hp ile dört silindirli benzinli motor motorudur. ve 390 Nm tork, bu güce yakın bir önceki atmosferik altı silindirli motora göre% 27 daha az yakıt tüketecek.

Metin: Georgi Kolev, Bulgaristan'ın Paris'teki auto motor und sport özel temsilcisi