Lielas mašīnas anatomija

Saruna ar Porsche dzinēju vadītāju Matiasu Hofsteteru par jauno 911

911 ir sapņu automašīna daudziem. Atkal tiekamies ar Porsche dzinēju nodaļas vadītāju, lai pastāstītu par peripetijām, ar kurām nācies saskarties uzņēmuma izstrādes komandām, veidojot modeli. Sekojošās rindas ir veltītas jaunā 992 tehnoloģijai.

Pārsega atbrīvošanas sviras vilkšana pāri dzinējam var būt maldinoša. Pēc vilcinoša skatiena saproti, ka tas, kam vajadzētu būt pārsegam, patiesībā ir panelis, kas ir mazāks par aizmugurējo spoileri, zem kura var redzēt, kas izskatās pēc plastmasas vanniņas ar diviem ventilatoriem. To funkcija ir skaidra, taču to izskatam ir vēl viens efekts – tas atgādina modeļus ar gaisa dzesēšanu ar ventilatora centrālo ventilatoru, ko ieskauj augstsprieguma kabeļi.

450. Šis skaitlis izsaka jaunās paaudzes 4 Carrera S un Carrera 992S 1986 litru bi-turbo-sešu cilindru flat-sex dzinēja zirgspēkus un uzreiz izraisa citas asociācijas - šis 959. gada super Porsche sauca 450, kas arī ražoja 33 ZS. . Ar. Laba iespēja salīdzināt un izteikt tehnoloģiju attīstību iekšdedzes dzinēju jomā ar tādu pašu zīmolu. Tomēr, ja pirms 959 gadiem XNUMX bija augstākais un pat eksotiskākais tehnisko iespēju veids, tad mūsdienās līdzīgu jaudu dzinēju darbina jau minētās Carrera S versijas, kas zīmolu hierarhijā atrodas zemāk.

Mūsu līdzības attiecas arī uz darba tilpumu, kas ir ļoti tuvs — 2848 3 cc pret 959 2981 cc. 3 dzinējs ir īsts sava laika tehnoloģiskais meistardarbs ar sarežģītu kombinēto dzesēšanu. Cilindrus dzesē jaudīgs ventilators, savukārt galvas balstās uz 992L ūdens dzesēšanas sistēmu. Protams, veicinot siltuma izkliedi, tāpat kā visiem Porsche "gaisa" dzinējiem, ir eļļas dzesētāja eļļošanas sistēma, kas nevar uzņemt ne vienu, ne otru. ne vairāk un ne mazāk kā 959 litri eļļas. Tādējādi modeļa ar aizmugurējo dzinēju un priekšējiem radiatoriem arhitektūras dēļ 25 ieskauj cauruļvadi, kas veido kopēju cirkulācijas sistēmu.

Šajā ziņā šodien maz kas ir mainījies. 911 Carrera 4S, kuru, pateicoties divkāršajai transmisijai, var uzskatīt par 959 tuvu radinieku, nepaļaujas uz jaudīgu ventilatoru, bet tā vietā atdzesē un tur 28,6 litrus šķidruma, savukārt eļļošanas sistēmai nepieciešami 11,3 litri. sviests.

Tomēr arhitektūrai, kas ietver sešu cilindru horizontālu izvietojumu, tomēr ir vēl viens svarīgs abu dzinēju līdzības rādītājs - uzticamība. Patiesībā tas ir raksturīgi visiem uzņēmuma boksermotocikliem, kas, braucot trasē, neanulēs garantiju. Porsche kustīgo dzinēja komponentu mijiedarbība, attiecīgi berze virzuļa gredzenu, virzuļa, cilindra, kā arī kloķvārpstas un laika mehānisma gultņos, vienmēr ir bijusi ārkārtīgi svarīga.

Dažādas dabas turbīnas

Abos modeļos turbokompresori izvietoti abās cilindru bloku pusēs, bet 959. gadā tika uzbūvēta kaskādes degvielas uzpildes sistēma, kas tehnoloģiju vēsturē palika balta bezdelīga. Maza un liela turbokompresora kombinācija šķiet vilinoša un mūsdienās bieži tiek izmantota dīzeļdzinējos, taču nav piemērota benzīna dzinējiem - mazā gāzes daudzuma dēļ pie zemas slodzes un apgriezieniem, bet augstā temperatūrā tas nav tik efektīvs kā integrēta. tiešās iesmidzināšanas vienībās ar augstu kompresijas pakāpi, izmantojot divas strūklas turbīnas, kas apvienotas ar galvās iebūvētiem izplūdes kolektoriem. Ja nepieciešams, mehāniskie (Volvo) vai elektriskie (Mercedes) kompresori. Zināmā mērā iepriekš minētie iemesli ir pamatā 992. un 995. gada dzinēju veiktspējas atšķirībām. Lai gan atšķirībā no lielākām turbokompresoru (joprojām 991. paaudzes) turbokompresoru versijām Carrera 4S dzinējs ir ar fiksētas ģeometrijas turbokompresoriem, kuru maksimālais uzpildes spiediens ir 1,2 .530 bāri, maksimālais griezes moments ir 2300 Nm pie 450 apgr./min. Abu mašīnu maksimālā jauda ir 6500 ZS. pie 500 apgr./min, taču, neskatoties uz to, ka ir mazs turbokompresors, maksimālais griezes moments no 959 Nm līdz 5500 ir pieejams tikai pie…33 apgr./min. Tā patiešām ir spilgta tehnoloģiju attīstības izpausme šajos XNUMX gados.

Efektivitātes vienādojums

Un tomēr, kas izskaidro šīs atšķirības? Atbilde ir daudzu tehnoloģisku faktoru kombinācija. 992 ir aprīkots ar dzinēja arhitektūru, kurā katra cilindru grupa ir piepildīta ar vienu turbokompresoru. Šajā sakarā to var uzskatīt par divu trīscilindru dzinēju summu, un ir labi zināms fakts, ka šāda veida dzinēji ir ļoti piemēroti turbokompresoru iekārtām, jo ​​pulsācijas viļņi ir lielā attālumā un nav iejaukšanās starp tām. Tiešajos sešu cilindru dzinējos gāzes no katra no trim cilindriem var novirzīt uz citu turbīnu vai citu divu turbīnu ķēdi, taču attāluma starp cilindru blokiem dēļ sešiem cilindriem paliek tikai pirmais risinājums. -cilindru bokserdzinēji. lēta, bet mazāk efektīva shēma ar vienu). 959 kaskādes lādiņā katrs no sešiem cilindriem uzlādē katru turbokompresoru, kad tas darbojas.

Bet tā ir tikai daļa no vienādojuma. 992 motoram ir 9,4 mm garāks gājiens (priekšnoteikums lielākam griezes momentam), jo mūsdienīgi augsto tehnoloģiju materiāli ļauj palielināt inerciālos spēkus, palielinot virzuļa ātrumu no 14,5 līdz 16,6 m / s. ... Pateicoties tiešai iesmidzināšanai (jaunajā paaudzē ar pjezo inžektoriem smalkākai sajaukšanai), sarežģītam sadedzināšanas procesam, sitiena vadībai un saspiestam gaisam, kas atdzesēts līdz zemākai temperatūrai, izmantojot mūsdienīgus ūdens siltummaiņus (kas arī palīdz saīsināt gaisa ceļu līdz cilindriem), saspiešanas pakāpe tiek 10,2: 1. Pievienojot VarioCam mainīgās uzlādes sistēmu apskatāmajam vienādojumam, šī atšķirība motora darbībā kļūst daudz skaidrāka.

Ir pienācis laiks mainīties ... un atgriezties

Trīs litru Carrera dzinējs ir ne tikai ļoti atšķirīgs no tālajā priekšgājēja, bet arī diezgan sarežģīts salīdzinājumā ar tā donoru, kas tika prezentēts salīdzinoši nesen 991. gadā. Principā jaudas un griezes momenta pieaugums par 30 vienībām (no 420 līdz 450 ZS un no 500 ). līdz 530 Nm) šķiet viegli sasniedzams ar vienkāršu programmatūras iestatījumu. Daudz radikālāka bija Porsche dzinēju nodaļas vadītāja Matiasa Hofstetera komandas pieeja, ar kuru šīs līnijas autoram bija iespēja otro reizi tikties 992 prezentācijas laikā.

Interesants fakts, ko neatradīsit nevienā presē, ir tas, ka jaunais 911 sākotnēji tika izstrādāts kā plug-in hibrīds. Lai to izdarītu, priekšējā sliede tika paplašināta, un tieši tur, starp priekšējiem riteņiem, vajadzēja atrasties litija jonu akumulatoram. Jaunizstrādātajai transmisijai ar diviem sajūgiem un astoņiem, nevis septiņiem pārnesumiem, ir palielināts korpusa izmērs starp kloķvārpstu un diviem sajūgu komplektiem – aptuveni astoņi centimetri. Tajā vajadzēja būt "elektriskajam diskam", kā Hofsteters sauca dzinēju, iespējams, tā diska dizaina dēļ. Pagaidām viss ir labi, un teorētiski izskatās lieliski, jo īpaši tāpēc, ka smaguma centra pārvietošana uz priekšu un uz leju labvēlīgi ietekmēs 911 svara sadalījumu. Taču praksē auto uz šādām vēlmēm reaģē ļoti savdabīgi. veidā. "Pirmajām (prototipa) 992 versijām bija straujš paātrinājums," saka Matiass Hofsteters, "un izraisīja patiesu sensāciju labajā pusē." Tomēr modeļa smalkais līdzsvars iet uz elli, un 911 kļūst nestabils un neparedzams līkumos. Motoru montāža priekšā ar griezes momenta vektorēšanas iespēju zināmā mērā varētu kompensēt trūkumus, taču tas nozīmē atgriešanos pie rasējamā dēļa un milzīgas jaunas dizaina izmaksas. Katrā ziņā no vienkāršākas viena dzinēja hibrīdsistēmas ir atmests, diezgan nopietns projektēšanas darbu apjoms ir atcelts, un 911 ir atgriezies kursā bez elektriskiem palīgiem. Centieni palielināt jaudu un samazināt patēriņu ir vērsti uz tādām sastāvdaļām kā dzinējs, transmisija un virsbūve.

Paaugstinātas jaudas vārdā dzinēja jaunā versija ir aprīkota ar lielākiem turbokompresoriem - attiecīgi trīs milimetri (līdz 48 mm) un četri milimetri (līdz 55 mm) turbīnai un kompresoram. Tas ļāva sasniegt 1,2 bāru spiedienu, neskatoties uz šķēršļiem, ko radīja jaunais dīzeļdegvielas daļiņu filtrs. Mainīts arī saspiestā gaisa siltummaiņu novietojums, pārejot no zonām cilindru banku ārpusē uz zonu vidū un virs dzinēja. Tas saīsina gaisa ceļu, uzlabo dzinēja reakciju un samazina sūkņa zudumus (kas bija grūti panākams, lielā mērā pateicoties Porsche esošo cilvēku konservatīvajai attieksmei pret tik krasām konstrukcijas izmaiņām). Jaunā konfigurācija ir priekšnoteikums dzinēja virzītas gaisa plūsmas samazināšanai par 10 grādiem, un tas kopā ar pjezo inžektoriem, kas rada plānāku gaisa un degvielas maisījumu, ļauj kompresijas pakāpi palielināt par pusi vienības līdz 10,2:1 ( ir īstais brīdis pieminēt, ka detonācijas priekšnosacījumu novēršanas vārdā 959 kompresijas pakāpe ir tikai 8,3:1). Turklāt, lai izlīdzinātu gāzu ceļu uz turbīnām, ķēde tika mainīta uz vienu, virzoties no apakšas uz augšu. Tādējādi, skatoties no transportlīdzekļa aizmugures, turbīnas griežas citā virzienā.

Izmantojot VarioCam sistēmu ar dažādiem sadales vārpstas izciļņu profiliem, Porsche inženieri dažādos veidos pielāgo divu ieplūdes vārstu kustību, kuriem ir atšķirīga daļējas slodzes kustība. Tādējādi gaiss, kas nonāk motorā, sāk "virpuļot", radot turbulentu kustību gan pa vertikālo asi (tā saukto virpuli), gan horizontāli (salto). Tas palīdz ievērojami uzlabot degšanas procesa kvalitāti, kurā liesmas fronte pārvietojas ātrāk un sadegšana ir efektīvāka. Pie pilnas slodzes gājiens izlīdzinās, jo gaisa ātrums ir pietiekami liels, tāpēc šāds risinājums vienkārši nav nepieciešams. Rezultātā Hofštāte saka, ka piesārņotāju līmenis neapstrādātu gāzu emisijās ir ievērojami samazināts, kā rezultātā katalizatoram tagad ir daudz mazāk darba. Tādējādi tā nobraukums palielinās līdz vairāk nekā 300 tūkstošiem kilometru. Turklāt zemākas gāzu temperatūras dēļ attiecīgais katalizators vairs nav izgatavots no lokšņu metāla, bet ir liets, kas, savukārt, ļauj samazināt pretestību gāzes plūsmai un pats par sevi palielina efektivitāti. Lai izveidotu 911 skaņas ainavu, kas noteikti ir unikāla, ir nepieciešams viss “arhitektūras ansamblis”, ieskaitot daļiņu filtru ar integrētiem vārstiem.

Vairāk alumīnija korpusā

Transmisija ir pilnīgi jauna, tagad ar astoņiem pārnesumiem, kas piedziņas shēmas dēļ ir unikāls 911 un netiek izmantots nevienā no zīmola vai koncerna modeļiem. Pirmais pārnesums ir īsāks par iepriekšējo, bet astotais ir garāks par iepriekšējo augstāko septīto pārnesumu. Jaunie pārnesumu skaitļi ļauj veikt arī ilgāku nobraukumu, kā rezultātā motors kļūst klusāks un brauc ar mazāku ātrumu pie liela šosejas ātruma.

Precīzāka griezes momenta pārnešana uz priekšējo asi ir priekšnoteikums, lai uzlabotu transportlīdzekļa izturēšanos, un tas ir saistīts ar jauno daudzplāksņu sajūga dizainu priekšējā diferenciāļā. Visa iekārta ir dzesēta ar ūdeni, pastiprināti diski un ātrāka izkļūšana. Tas viss ne tikai uzlabo mašīnas dinamiku, bet arī krosa spējas, piemēram, braucot pa sniegu.

Lai gan tas galvenokārt izmanto pašreizējo 992 arhitektūru, praksē tas ir ievērojami mainījies. Tērauda īpatsvars šajā "multi-mix" dizainā ir samazināts no 63 līdz 30 procentiem. Ārpusē lieli antīkā tērauda paneļi ir aizstāti ar alumīnija paneļiem, un to piestiprināšanai nepieciešama jauna pieeja. Proporcija (ekstrudēts alumīnijs) ievērojami palielinās ķermeņa atbalsta daļā. Tā rezultātā vērpes pretestība ir vēl labāka.

Vispārējai efektivitātes paketei ir pievienota adaptīvā virsbūves aerodinamika, izmantojot dažādas stratēģijas, lai novirzītu gaisu caur aizmugurējo spoileri un atverēs priekšējo riteņu priekšā. Pēdējie ir aprīkoti ar aktīviem vārstiem, kas atveras atkarībā no dzesēšanas iekārtu vajadzībām. Aizmugurējam spoileram ir arī cita loma, vajadzības gadījumā virzot gaisu, lai uzlabotu dzinēja un jo īpaši starpdzesētāju dzesēšanu. Un, protams, tam visam jāpievieno unikālās Porsche bremzes un šasija, kā arī griezes momenta vektorizācija un lejup ar aktīvo pretslīdes stieni uz aizmugurējās ass, kā arī aktīvā aizmugurējo riteņu stūrēšana.

Teksts: Georgijs Koļevs

2020-08-30