За што е способен моторот со внатрешно согорување?

Кога станува збор за Коенигсег, се чини дека сè доаѓа од друга планета. Новиот модел на шведската марка наречена Gemera не се разликува од оваа формулација - модел со четири седишта GT со хибриден погон, системска моќност од 1700 КС, максимална брзина од 400 km/h и забрзување до 100 km/h за 1,9. секунди. Иако суперавтомобилите повеќе не се толку ретки во современиот свет, Gemera сепак има некои карактеристични карактеристики. А најкарактеристично од овие карактеристики е моторот на автомобилот.

Koenigsegg го нарекува Tiny Friendly Giant, или скратено TNG. И има причина - TFG има зафатнина од два литри, три цилиндри (!), два турбополначи и 600 КС. на 300 КС на литар, оваа единица ја постигнува максималната моќност што некогаш ја нуди серискиот мотор. Компанијата тврди дека во однос на технологијата, TFG е „пред секој друг трицилиндричен мотор на пазарот денес“. Всушност, тие се апсолутно во право - следниот трицилиндричен мотор е 268 КС што ги користи Toyota во GR Yaris.

Најнеобичната технологија во TFG е системот за тајминг на вентилите без врати. Наместо тоа, моторот користи систем развиен од подружницата на Koenigsegg Freevalve, со пневматски активатори за секој вентил.

Всушност, „пријателскиот мал гигант“ е дизајниран специјално за Гемера. Шведската компанија сакаше да создаде нешто компактно, лесно, но моќно. Покрај тоа, целокупната филозофија за дизајн на погонот е променета и, за разлика од хибридот Gegera Regera, најголемиот дел од енергијата се обезбедува од електрични мотори. Моторот на согорување има дополнителен придонес во возењето и полнењето на батериите.

Тие многу размислуваа пред да одлучат да изградат мотор со три цилиндри во Кенигсег. Сепак, таквата одлука нема да биде донесена недвосмислено во ексклузивно возило. И покрај тоа, преовладува потрагата по такви квалитети како компактност и леснотија и доведува до создавање на најекстремниот мотор во светот, во смисла на не само литарскиот, туку и „цилиндарот“.

Конфигурацијата на моторот, сепак, има прилично големи цилиндри и звучи прилично привлечно, со типична нискофреквентна тембр од трицилиндрични мотори, но многу повеќе здив. Кристијан фон Кенигсег, основачот на компанијата, за него рекол: „Замислете Харли, но со друг цилиндар“. Иако има прилично голем отвор од 95 mm и удар од 93,5 mm, TFG сака високи вртежи. Неговата максимална моќност се постигнува на 7500 вртежи во минута, а црвената зона на тахометарот започнува на 8500 вртежи во минута. Овде, алхемијата се состои од скапи материјали кои обезбедуваат леснотија (брзина) и сила (висок притисок на процесот на согорување). Затоа, големите брзини се придружени со неверојатен вртежен момент од 600 Nm.

Каскадно турбо полнење

Одговорот на прашањето како точно може да се поврзат два турбополначи во трицилиндрична конфигурација е каскадата. Сличен систем го користеше иконскиот Porsche 80 во 959-тите, кој има сличности бидејќи два трицилиндрични мотори се полни со мал и голем турбополнач. Сепак, TFG има ново толкување на оваа тема. Секој од цилиндрите на моторот има два издувни вентили, од кои едниот е одговорен за полнење на малиот турбополнач, а другиот за големиот турбополнач. При ниски вртежи и оптоварување, се отвораат само трите вентили што ги снабдуваат гасовите до малиот турбополнач. На 3000 вртежи во минута почнуваат да се отвораат вторите вентили, насочувајќи ги гасовите во големиот турбополнач. Сепак, моторот е толку високо-технолошки што во однос на неговите параметри, дури и во „атмосферската“ верзија, може да достигне 280 КС. Причината лежи во истата технологија на вентили Freevalve. Една од причините зошто мотор од 2000 кубика CM има три цилиндри, тоа е фактот дека трицилиндричниот мотор е поефикасен во однос на турбополнење, бидејќи нема меѓусебно амортизирање на пулсирањата на гасот, како кај моторот со четири цилиндри.

И пневматски вентили за отворање

Благодарение на системот Freevalve, секој вентил се движи поединечно. Може да се отвори независно со одредено времетраење, почетен вртежен момент и удар. При мало оптоварување, само едно се отвора, што овозможува поголем проток на воздух и подобро мешање на горивото. Благодарение на можноста за прецизно контролирање на секој од вентилите, нема потреба од вентил за гас, а секој од цилиндрите може да се исклучи доколку е потребно (во режими на делумно оптоварување). Флексибилноста на работа му овозможува на TFG да се префрли од конвенционална работа Otto во Miller со зголемен циклус на работа и поголема ефикасност. И ова не е најимпресивното - со помош на „дување“ од турбо агрегатите, моторот може да се префрли на двотактен режим до околу 3000 вртежи во минута. Според Кристијан фон Коенигсег при 6000 вртежи во минута во овој режим ќе звучи како шестцилиндричен. Меѓутоа, при 3000 вртежи во минута, уредот се враќа во режим на четири такт бидејќи нема доволно време за размена на гас при големи брзини.

Вештачка интелигенција

Од друга страна, Конигзег работи со американската компанија за вештачка интелигенција SparkCognition, која развива софтвер за управување со вештачка интелигенција за мотори Freevalve како TFG. Со текот на времето, системот учи како најдобро да ги работи вентилите и различните начини за спроведување на процесот на согорување. Контролниот систем и системот Freevalve ви овозможуваат да ги промените јачината на звукот и тонот на моторот со различно отворање на издувните вентили. Одговорен е и за можноста за побрзо загревање на моторот и намалување на емисијата на штетни гасови. Благодарение на генераторот на електричен мотор при многу ниски температури, моторот на коленестото вратило ротира околу 10 циклуси (во рок од 2 секунди), при што температурата на компримираниот воздух во цилиндрите достигнува 30 степени. За време на загревањето, вентилот за вшмукување се отвора со мал удар и се појавува турбулентна циркулација на воздух и гориво околу излезниот вентил, што го подобрува испарувањето.

Горивото, исто така, има важен придонес за постигнување висока моќност на моторот. Всушност, TFG е мотор Flex Fuel, односно може да работи и на бензин и на алкохол (етанол, бутанол, метанол) и мешавини во различни пропорции. Молекулите на алкохолот содржат кислород и на тој начин го обезбедуваат она што е потребно за согорување на јаглеводородниот дел. Секако, тоа значи поголема потрошувачка на гориво, но се обезбедува полесно од големо количество воздух. Мешавините на алкохол исто така обезбедуваат почист процес на согорување и помалку честички се ослободуваат за време на процесот на согорување. И ако етанолот се екстрахира од растенијата, тој исто така може да обезбеди јаглерод-неутрален процес. Кога работи на бензин, моќноста на моторот е 500 КС. Потсетете се дека контролата на согорувањето во TFG е толку високо-технолошка што успева да го извлече речиси максимумот од горивото без детонација - најневралгичната зона на согорување при толку висок турбо притисок. Навистина е уникатен со сооднос на компресија 9,5:1 и многу висок притисок на полнење. Можеме само да претпоставиме како точно главата на цилиндерот е прикачена на блокот и јачината на вториот, со оглед на огромниот работен притисок на процесот на согорување, до одреден степен ова може да го објасни присуството на сферични форми слични на колони во неговата архитектура. .

Се разбира, сложениот систем Freevalve е поскап од конвенционалните механички активатори на вентили, но помалку суровина се користи за изградба на моторот, што до одреден степен ги компензира и трошоците и тежината. Така, генерално, цената на високо-технолошкиот TFG е половина од цената на осумцилиндричниот петлитарски турбополнач на компанијата.

Уникатен погон на Гемера

Остатокот од погонскиот систем Gemera е исто така уникатен и необичен. TFG се наоѓа зад одделот за патници и ја управува предната оска користејќи уникатен систем за директен погон без менувач, но со две хидраулични спојки на секоја оска. Системот се вика HydraCoup и со одредена брзина хидрауличните спојки се заклучуваат и се возат директно. Ова се должи на фактот дека моторот со согорување е исто така директно поврзан со генератор на електричен мотор со моќност до 400 КС. моќност соодветно до 500 Nm.

HydraCoup конвертира вкупно 1100 Nm TFG и електричен мотор, удвојувајќи го вртежниот момент на 3000 вртежи во минута. На сето ова се додава и вртежниот момент на секој од двата електромотори кои придвижуваат едно задно тркало со 500 КС. секој и, соодветно, 1000 Nm. Така, вкупната моќност на системот е 1700 КС. Секој од електричните мотори има напон од 800 волти. Батеријата на автомобилот е исто така уникатна. Има напон од 800 волти и моќност од само 15 kWh, има моќност на празнење (излезна) од 900 kW и моќност на полнење од 200 kW. Секоја од неговите ќелии е индивидуално контролирана во однос на температурата, состојбата на полнење, „здравјето“ и сите тие се комбинирани во заедничко карбонско тело, сместено на најбезбедното место - под предните седишта и во погонскиот тунел со карбон-арамид. Сето ова ќе значи дека по уште неколку енергични забрзувања, автомобилот ќе мора да се движи бавно некое време за TFG да ја наполни батеријата.

Целиот необичен распоред се заснова на филозофијата на автомобилската компанија со среден мотор. Кенигсег сè уште не планира чист електричен автомобил, бидејќи тие веруваат дека технологијата во оваа област е недоволно развиена и ги прави автомобилите многу тешки. За да ги намали емисиите на јаглерод диоксид, компанијата користи алкохолни горива и мотор со внатрешно согорување.

Електричниот систем од 800 волти на Gemera обезбедува до 50 km електрична енергија и брзина од 300 km/h За рекреација до 400 km/h, одговорност е TFG. Во хибриден режим, автомобилот може да помине уште 950 километри, што укажува на прилично висока ефикасност на системот - самиот TFG троши околу 20 проценти помалку од модерен дволитарски мотор. со конвенционална променлива дистрибуција на гас. А стабилноста на автомобилот е обезбедена и со системот за управување со задните тркала, електричното векторирање на вртежниот момент одзади и механичкото векторирање на вртежниот момент напред (со користење на дополнителни влажни спојки во механизмите за погон на предните тркала, до хидрауличните конвертори) . Така, Gemera стана возило со погон на сите тркала, управување со четири тркала и векторирање на вртежниот момент. На сето ова се додава и регулирањето на висината на телото.

Иако овој мотор е уникатен по природа, тој покажува дека може да го води развојот на мотор со внатрешно согорување. Истата дебата се одвива и во Формула 1 - во потрагата по ефикасност, фокусот најверојатно ќе биде ставен на синтетичките горива и двотактниот принцип на работа во одредени режими.