Анатомија на голема машина

Разговор со шефот на одделот за мотори на Porsche, Матијас Хофстетер за новиот 911

911 е автомобил од соништата за многумина. Повторно се среќаваме со шефот на одделот за мотори на Porsche за да ни каже за перипетиите со кои требаше да се соочат развојните тимови на компанијата при креирањето на моделот. Следните редови се посветени на технологијата на новиот 992.

Повлекувањето на рачката за ослободување на капакот над моторот може да биде збунувачки. По колеблив поглед, сфаќате дека она што се претпоставува дека е капак е всушност панел помал од задниот спојлер, под кој може да се види нешто што изгледа како пластична када со инсталирани два вентилатори. Нивната функционалност е јасна, но нивниот изглед има уште еден ефект - буди спомени на моделите со воздушно ладење со нивниот вентилатор во центарот на вентилаторот опкружен со високонапонски кабли.

450. Оваа бројка ја изразува коњската сила на трилитарскиот твин-турбо шестцилиндричен боксер мотор на новата генерација 4 Carrera S и Carrera 992S и веднаш предизвикува други асоцијации - ова супер Porsche од 1986 година наречено 959, кое исто така произведува 450 КС. Со. Добра можност за споредба и изразување на развојот на технологијата во областа на моторите со внатрешно согорување со иста марка. Меѓутоа, додека пред 33 години 959 беше највисоката, па дури и егзотична форма на техничка способност, денес мотор со слична моќност ги поддржува гореспоменатите верзии на Carrera S, кои се наоѓаат пониско во хиерархијата на брендот.

Нашата сличност се однесува и на зафатнината, која е многу блиска - 2848 cm3 за 959 наспроти 2981 cm3 за 992. Моторот 959 е вистинско технолошко ремек дело за своето време со сложено комбинирано ладење. Цилиндрите се ладат со моќен вентилатор, а главите се потпираат на систем за водено ладење од 25 литри. Се разбира, придонесот за пренос на топлина, како и кај сите „воздушни“ мотори на Porsche, е системот за подмачкување со ладилник за масло, кој не го сместува ниту еден. ни повеќе ни помалку од 18 литри масло. Така, благодарение на архитектурата со заден мотор и преден радијатор, 959 е опкружен со цевки кои формираат заеднички циркулационен систем.

Во овој поглед, денес малку се промени. 911 Carrera 4S, кој благодарение на двојниот менувач може да се смета за близок роднина на 959, не се потпира на моќен вентилатор, туку лади и држи 28,6 литри течност, додека системот за подмачкување бара 11,3 литри. путер.

Сепак, архитектурата, која вклучува хоризонтален распоред од шест цилиндри, сепак има уште еден важен показател за сличноста на двата мотори - доверливоста. Всушност, ова е типично за сите боксер велосипеди на компанијата, кои не ја поништуваат гаранцијата кога се возат по патеката. За Porsche, интеракцијата на подвижните компоненти на моторот, односно триењето во областа на прстените на клипот, клипот, цилиндерот, како и во лежиштата на коленестото вратило и тајмингот, отсекогаш била од огромно значење.

Турбини од различна природа

Во двата модели, турбополначите се наоѓаат на двете страни на бреговите на цилиндрите, но 959 користи каскаден систем за полнење гориво, кој останува бела ластовичка во технолошката историја. Комбинацијата од мал и голем турбополнач изгледа примамливо решение и често се користи во дизел моторите денес, но не е погодна за бензински мотори - поради малата количина на гас при мало оптоварување и брзина, но при високи температури не е ефективна како интегрирана. во единиците за директно вбризгување со висок сооднос на компресија на турбини со двојни млазни млазници во комбинација со издувни колектори вградени во главите. Доколку е потребно, механички (Volvo) или електрични (Mercedes) компресори. До одреден степен, горенаведените причини се во основата на разликите во перформансите на моторите 992 и 995. Иако, за разлика од поголемите верзии со турбополначи (сеуште 991 генерација) со турбополнач, моторот Carrera 4S е со турбополначи со фиксна геометрија, со максимален притисок на полнење од 1,2 бари, максималниот вртежен момент е 530 Nm при 2300 вртежи во минута. Двата автомобили достигнуваат максимална моќност од 450 КС. на 6500 вртежи во минута, но и покрај присуството на мал турбополнач, максималниот вртежен момент од 500 Nm до 959 е достапен само при... 5500 вртежи во минута. Ова е навистина јасен израз на развојот на технологијата во текот на овие 33 години.

Равенка за ефикасност

Сепак, што ги објаснува таквите разлики? Одговорот е комбинација од многу технолошки фактори. 992 има придобивки од архитектурата на моторот „боксер“, при што секој цилиндричен дел е исполнет со еден турбополнач. Во овој поглед, може да се смета како збир од два трицилиндрични мотори, а добро познат факт е дека овој тип на мотор е многу погоден за опрема со турбо полнење поради големата оддалеченост на пулсирачките бранови и недостатокот на мешање меѓу нив. Кај директните шест мотори, гасовите од секој од трите цилиндри можат да се насочат кон различна турбина или кон различно коло на турбина со двоен режим, но поради растојанието помеѓу банкините на цилиндрите, само првото решение е оставено како опција. за мотори со рамни шест. евтина, но помалку ефикасна шема со еден). Во каскадното полнење на 959, секој од шесте цилиндри го полни секој од турбополначите кога работи.

Но, тоа е само дел од равенката. Моторот 992 има подолг такт за 9,4 mm (предуслов за поголем вртежен момент) бидејќи современите високотехнолошки материјали овозможуваат поголеми инерцијални сили додека брзината на клипот се зголемува од 14,5 на 16,6 m/s. . Благодарение на директното вбризгување (во новата генерација со пиезо инјектори за пофино мешање), сложениот процес на согорување, контролата на ударот и компримиран воздух ладен на пониска температура со помош на современи разменувачи на топлина на вода (што исто така помага да се скрати патеката на воздухот до цилиндрите). односот на компресија е зголемен на 10,2: 1. Кога ќе го додадете VarioCam системот за променливо полнење на равенката, сликата за оваа разлика во перформансите на моторот станува многу појасна.

Време е да се смениш... и да се вратиш

Трилитарскиот мотор Carrera не само што е многу различен од неговиот далечен претходник, туку и доста софистициран во споредба со неговиот донатор, претставен релативно неодамна во 991. Во принцип, зголемување на моќноста и вртежниот момент за 30 единици (од 420 на 450 КС и од 500 ). до 530 Nm) изгледа лесно остварливо со едноставно дотерување на софтверот. Многу порадикален беше пристапот на тимот на Матијас Хофстетер, шеф на одделот за мотори на Porsche, кого авторот на оваа линија имаше можност да го запознае по втор пат за време на презентацијата на 992.

Интересен факт што нема да го најдете на ниту едно печатење е дека новиот 911 првично беше дизајниран како plug-in хибрид. За да се постигне ова, предната патека беше проширена и таму, помеѓу предните тркала, требаше да се наоѓа литиум-јонската батерија. Новоразвиениот менувач со двојна спојка со осум наместо седум брзини има зголемена големина на куќиштето помеѓу коленестото вратило и двете групи спојки за приближно осум сантиметри. Тој би го содржел „електричниот диск“, како што Хофстетер го нарекол моторот, веројатно поради неговиот дизајн на дискот. Досега е добро, и во теорија сè изгледа одлично, особено затоа што поместувањето на центарот на гравитација напред и надолу ќе има корисен ефект врз распределбата на тежината на 911. Меѓутоа, во пракса, автомобилот реагира многу чудно на таквите желби. „Првите (прототипи) од верзијата 992 имаа нагло забрзување“, вели Матијас Хофстетер, „и предизвикаа вистинска сензација на десната страна“. Сепак, деликатното балансирање на моделот оди по ѓаволите, а 911 станува нестабилен и непредвидлив во свиоците. Поставувањето на моторите со векторирање на вртежниот момент напред може да ги надомести недостатоците до одреден степен, но тоа би значело враќање на таблата за цртање и огромни трошоци за нов дизајн. Во секој случај, поедноставниот хибриден систем со еден мотор е напуштен, прилично значителен дел од дизајнерските работи се откажани, а 911 се враќа на вистинскиот пат без никаква електрична помош. Напорите за зголемување на моќноста и намалување на потрошувачката се фокусирани на компоненти како што се моторот, менувачот и каросеријата.

Со цел да се зголеми моќноста, новата верзија на моторот е опремена со поголеми турбополначи - соодветно три милиметри (до 48 mm) и четири милиметри (до 55 mm) за турбината и компресорот. Ова овозможи да се постигне притисок од 1,2 бари, и покрај пречките што ги создава новиот филтер за честички на дизелот. Позицијата на разменувачите на топлина со компримиран воздух исто така е променета, поместувајќи се од областите на надворешната страна на бреговите на цилиндрите до област во средината и над моторот. Ова го скратува воздушниот пат, ја подобрува реакцијата на моторот и ги намалува загубите на пумпата (ова беше тешко да се постигне, главно поради конзервативниот став на луѓето во Porsche кон таквите радикални промени во дизајнот). Новата конфигурација создава предуслови за намалување на протокот на воздух за 10 степени насочено од моторот, а тоа, заедно со пиезо инјекторите кои создаваат потенка мешавина од воздух и гориво, овозможуваат соодносот на компресија да се зголеми за половина единица на 10,2: 1 (ова е добро време да се спомене дека во име на спречување предуслови за детонација, односот на компресија на 959 е само 8,3:1). Покрај тоа, за да се изедначи патеката на гасовите до турбините, колото беше сменето во едно со движење од дното кон врвот. Така, турбините ротираат во друга насока кога се гледаат од задниот дел на возилото.

Со користење на системот VarioCam со различни профили на брегаста осовина, инженерите на Porsche различно ги прилагодуваат ударите на двата доводни вентили, кои имаат различни потези на оптоварување на делот. Така, воздухот што влегува во моторот почнува да „врти“, создавајќи турбулентно движење, и по вертикалната оска (т.н. вител) и хоризонтално (салто). Ова помага значително да се подобри квалитетот на процесот на согорување, во кој предниот дел на пламенот се движи побрзо и согорувањето е поефикасно. При целосно оптоварување, ударот се израмнува, бидејќи брзината на воздухот е доволно висока и таквото решение едноставно не е потребно. Според Хофстетер, резултатот од сето ова е значително намалување на нивото на штетни материи во емисиите на „суровиот“ гас, како резултат на што катализаторот сега има многу помалку работа. Така, нејзината километража се зголемува на повеќе од 300 илјади километри. Дополнително, поради пониската температура на гасот, предметниот катализатор повеќе не е направен од лим, туку е лиење, што пак ја намалува отпорноста на протокот на гас и самиот ја зголемува ефикасноста. Целиот архитектонски ансамбл, вклучувајќи го и филтерот за честички со интегрирани вентили, е неопходен за да се создаде звучна слика на 911 која е дефинитивно уникатна.

Повеќе алуминиум во телото

Менувачот е целосно нов, сега со осум степени на пренос, кој поради распоредот на погонот е единствен за 911 и не се користи во ниту еден од моделите на марката или групата. Првата брзина е пократка од претходната, а осмата е подолга од претходната највисока седма брзина. Новите стапки на брзини овозможуваат и подолго финално возење, што резултира со потивок мотор кој работи со помали брзини при брзини на автопат.

Еден од предусловите за подобрени перформанси на возилото е попрецизно пренесување на вртежниот момент на предната оска, а тоа се должи на новиот дизајн на спојката со повеќе плочи во предниот диференцијал. Целата единица се лади со вода, со засилени дискови и побрз механизам за активирање. Сето ова не само што ја подобрува динамиката, туку и маневрирањето на возилото, на пример, при возење на снег.

Иако најмногу ја користи актуелната архитектура на шасијата 992, таа значително се промени во пракса. Процентот на челик во овој „мулти-мешан“ дизајн е намален од 63 проценти на 30 проценти. Однадвор, големите антички челични панели се заменети со алуминиумски панели, што бара нов пристап во нивното монтирање. Пропорцијата (екструдиран алуминиум) е значително зголемена во потпорниот дел од телото. Како резултат на тоа, отпорот на торзија е уште подобар.

Додадена е во целокупниот пакет за ефикасност, приспособливата аеродинамика на каросеријата, која користи различни стратегии за насочување на воздухот низ задниот спојлер и во отворите пред предните тркала. Последните се опремени со активни вентили кои се отвораат во зависност од потребите на единиците за ладење. Задниот спојлер има и друга улога - го насочува воздухот кога е потребно за да го подобри ладењето на моторот и особено на интеркулерите. И секако, на сето ова мора да се додадат уникатните сопирачки и шасија на Porsche, како и векторирање на вртежниот момент и контрола на надолнини со активна лента против превртување на задната оска, како и активно управување на задното тркало.

Текст: Георги Колев

2020-08-30