Тест возење презентација на револуционерниот мотор на Infiniti - VC-Turbo
Разговор с водещите специалисти на Infiniti и Renault-Nissan — Шиничи Кага и Ален Рапосто
Ален Рапосто изгледа самоуверено. Потпретседателот на алијансата Рено-Нисан, одговорен за развој на моторот, има сите причини да го стори тоа. Во непосредна близина на салата каде што зборуваме е штандот на Infiniti, луксузната подружница на Nissan, кој денес го претставува првиот светски мотор за производство VC-Turbo со променлив однос на компресија. Истата енергија тече и од неговиот колега Шиничи Кига, раководител на одделот за мотори на Инфинити.
Напредокот направен од дизајнерите на Infiniti е навистина огромен. Создавањето сериски бензински мотор со променлив степен на компресија е навистина технолошка револуција, која и покрај бројните обиди, досега не била дадена на никого. За да го разбереме значењето на такво нешто, добро е да ја прочитате нашата серија „Што се случува во моторот на автомобилот“, што ги опишува процесите на согорување во бензинскиот мотор. Меѓутоа, тука ќе споменеме дека од термодинамичка гледна точка, колку е поголем односот на компресија, толку е поефикасен моторот - многу едноставно кажано, така што честичките гориво и кислород од воздухот се многу поблиску, а хемиските реакциите се поцелосни, покрај тоа, топлината не се шири надвор, туку се троши од самите честички.
Високиот степен на компресија е една од најголемите предности на дизел моторот во однос на бензинскиот. Кочницата на последниот е феноменот на детонација, добро опишан во предметната низа написи. При поголеми оптоварувања, односно поширок вентил за гас (како на пример при забрзување за претекнување), количината на мешавина на воздух за гориво што влегува во секој цилиндар е поголема. Ова значи поголем притисок и повисока просечна работна температура. Вториот, пак, предизвикува посилна компресија на остатоците од мешавината на гориво-воздух од пламенот на согорувањето, поинтензивно формирање на пероксиди и хидроксеркси во остатокот и започнување на експлозивно согорување во моторот, што е обично со екстремно големи брзини. , метален прстен и буквално расејување на енергијата генерирана од преостанатата мешавина.
За да се намали оваа тенденција при големи оптоварувања (секако, тенденцијата за детонација зависи од други фактори како што се надворешната температура, температурата на течноста за ладење и маслото, отпорноста на детонација на горивата, итн.) Дизајнерите се принудени да го намалат степенот на компресија. Со ова, сепак, тие губат во однос на ефикасноста на моторот. Сето горенаведеното е уште поизвесно во присуство на турбо полнење, бидејќи воздухот, иако се лади од интеркулерот, сепак влегува претходно компресиран во цилиндрите. Ова значи повеќе гориво и поголема тенденција за детонација. По масовното воведување на турбо-мотори за намалување на големината, овој проблем стана уште поочигледен. Затоа, дизајнерите зборуваат за „геометриски сооднос на компресија“, оној определен од дизајнот на моторот и „вистински“ кога ќе се земе предвид факторот пред компресија. Затоа, дури и кај современите турбо мотори со директно вбризгување на гориво, што игра важна улога во внатрешното ладење на комората за согорување и намалувањето на просечната температура на процесот на согорување, соодветно на тенденцијата за детонација, односот на компресија ретко надминува 10,5: 1.
Но, што би се случило доколку геометрискиот степен на компресија може да се промени во текот на работата. Да биде висок во режими на ниско и делумно оптоварување, достигнувајќи го теоретскиот максимум и да се намали при висок притисок во турбо полнење и висок притисок и температура во цилиндрите за да се избегнат детонации. Ова ќе овозможи и можност за зголемување на моќноста со турбо полнење со поголем притисок и поголема ефикасност, соодветно помала потрошувачка на гориво.
Тука, по 20 години работа, моторот Infiniti покажува дека тоа е можно. Според Рапосто, работата што екипите ја вложиле за да ја создадат била огромна и резултат на маки од тантал. Тестирани се различни варијанти во однос на архитектурата на моторот, сè до пред 6 години ова беше постигнато и започнаа прецизни прилагодувања. Системот овозможува динамично, чекорно прилагодување на односот на компресија во опсег од 8: 1 до 14: 1.
Самата конструкција е генијална: Поврзувачката шипка од секој цилиндар не го пренесува своето движење директно на вратовите на приклучните шипки на коленестото вратило, туку на едниот агол од специјалната средна врска со дупка во средината. Единицата е поставена на вратот на поврзувачката шипка (се наоѓа во нејзиниот отвор) и примањето на силата на врската од едниот крај го пренесува до вратот бидејќи единицата не ротира, но врши осцилирачко движење. Од другата страна на предметната единица е лост-систем кој служи како еден вид поддршка. Системот на лост ја ротира единицата долж својата оска, со што се поместува точката на прицврстување на врската од другата страна. Осцилирачкото движење на средната единица е зачувано, но неговата оска ротира и со тоа се одредуваат различните почетни и крајни позиции на поврзувачката шипка, соодветно клипот и динамичка промена на степенот на компресија во зависност од условите.
Sayе речете - но ова бесконечно го комплицира моторот, воведува нови механизми за движење во системот, а сето тоа доведува до зголемено триење и инертни маси. Да, на прв поглед е така, но со механизмот на моторот VC-Turbo има многу интересни појави. Дополнителните единици на секоја поврзувачка шипка, контролирани од заеднички механизам, во голема мерка ги балансираат силите од вториот ред, така што и покрај дволитарскиот зафатнина, на четирицилиндричниот мотор не му се потребни балансирачки вратило. Покрај тоа, бидејќи поврзувачката шипка не извршува типично широко движење на ротација, но ја пренесува силата на клипот на едниот крај од средната единица, таа е практично помала и полесна (ова зависи од целата комплексна динамика на силите што се пренесуваат преку системот за кој станува збор ) и - што е најважно - има удар на отклонување во долниот дел од само 17 мм. Се избегнува моментот на најголемо триење, кај конвенционалните мотори, типични за моментот на палење на клипот од горниот мртов центар, кога поврзувачката шипка притиска на оската на коленестото вратило и загубите се најголеми.
Така, според господата Рапосто и Кига, недостатоците во голема мера се елиминираат. Оттука произлегуваат придобивките од динамичното менување на односот на компресија, кој се базира на претходно поставено засновано на тестови за клупи и патишта (илјадници часови) софтверски програми без потреба да се мери во реално време што се случува во моторот. Повеќе од 300 нови патенти се интегрирани во машината. Авангардната природа на последното, исто така, вклучува систем за двојно вбризгување на гориво со инјектор за директно вбризгување на цилиндар, кој се користи главно за ладно палење и поголеми оптоварувања и инјектор во разводните колектори што обезбедува подобри услови за поместување на горивото и помал потрошувачка на енергија при парцијално оптоварување. Така, комплексот систем за вбризгување го нуди најдоброто од двата света. Секако, моторот бара и пософистициран систем за подмачкување, бидејќи механизмите опишани погоре имаат посебни канали за подмачкување под притисок, кои ги надополнуваат главните канали во коленестото вратило.
Резултатот од ова во пракса е четири-цилиндричниот бензински мотор со 272 КС. и 390 Nm вртежен момент ќе трошат 27% помалку гориво од претходниот атмосферски шестцилиндричен мотор со близу до оваа моќност.
Текст: Георги Колев, специјален пратеник на автомобилски мотор и спорт Бугарија во Париз
