Revolucionārā Infiniti motora - VC-Turbo testa brauciena prezentācija
Разговор с водещите специалисти на Infiniti и Renault-Nissan — Шиничи Кага и Ален Рапосто
Alēns Raposto izskatās pārliecināts. Renault-Nissan alianses viceprezidentam, kas atbild par dzinēju izstrādi, ir pamats to darīt. Blakus zālei, kurā runājam, atrodas Nissan luksusa meitasuzņēmuma Infiniti stends, kas šodien piedāvā pasaulē pirmo sērijveida dzinēju VC-Turbo ar mainīgu saspiešanas pakāpi. Tāda pati enerģija plūst no viņa kolēģa Shinichi Kiga, Infiniti dzinēju nodaļas vadītāja.
Infiniti dizaineru sasniegums ir patiešām milzīgs. Sērijveida benzīna dzinēja ar mainīgu saspiešanas pakāpi izveide patiešām ir tehnoloģiska revolūcija, kas, neskatoties uz daudzajiem mēģinājumiem, līdz šim nav dota nevienam. Lai saprastu šādas lietas nozīmi, ir labi izlasīt mūsu sēriju "Kas notiek automašīnas motorā", kurā aprakstīti degšanas procesi benzīna motorā. Tomēr šeit mēs pieminēsim, ka no termodinamiskā viedokļa, jo augstāks saspiešanas koeficients, jo efektīvāks ir motors - ļoti vienkārši sakot, tāpēc degvielas un skābekļa daļiņas no gaisa ir daudz tuvākas un ķīmiskās vielas reakcijas ir pilnīgākas, turklāt siltums netiek izkliedēts ārpusē, bet to patērē pašas daļiņas.
Augsta saspiešanas pakāpe ir viena no lielākajām dīzeļdzinēja priekšrocībām salīdzinājumā ar benzīna dzinēju. Pēdējā bremzēšana ir detonācijas parādība, kas labi aprakstīta attiecīgajā rakstu sērijā. Pie lielākām slodzēm, attiecīgi, plašāk atvērta droseļvārsta (piemēram, ja paātrina apdzīšanu) degvielas gaisa maisījuma daudzums, kas nonāk katrā cilindrā, ir lielāks. Tas nozīmē lielāku spiedienu un augstāku vidējo darba temperatūru. Savukārt pēdējais izraisa spēcīgāku degvielas un gaisa maisījuma atlikumu saspiešanu no degšanas liesmas frontes, intensīvāku peroksīdu un hidroksereksu veidošanos atlikušajā daļā un sprādzienbīstamas sadegšanas ierosināšanu motorā, kas parasti ir ārkārtīgi liels. , metāla gredzens un burtiskā enerģijas izkliede, ko rada atlikušais maisījums.
Lai samazinātu šo tendenci pie lielām slodzēm (protams, detonācijas tieksme ir atkarīga no citiem faktoriem, piemēram, ārējās temperatūras, dzesēšanas šķidruma un eļļas temperatūras, degvielu detonācijas pretestības utt.), Dizaineri ir spiesti samazināt saspiešanas pakāpi. Tomēr ar to viņi zaudē dzinēja efektivitātes ziņā. Viss iepriekš minētais ir vēl vairāk spēkā turbokompresora klātbūtnē, jo gaiss, kaut arī starpdzesētājs to atdzesē, tomēr ieplūst iepriekš saspiests cilindros. Tas nozīmē attiecīgi vairāk degvielas un lielāku noslieci uz detonāciju. Pēc masveida turbokompresoru dzinēju ieviešanas šī problēma kļuva vēl acīmredzamāka. Tāpēc dizaineri runā par "ģeometrisko saspiešanas pakāpi", ko nosaka motora konstrukcija, un "reālu", ja ņem vērā pirmssaspiešanas koeficientu. Tāpēc pat modernajos turbodzinējos ar tiešu degvielas iesmidzināšanu, kam ir svarīga loma sadegšanas kameras iekšējā dzesēšanā un degšanas procesa vidējās temperatūras pazemināšanā, attiecīgi tendence uz detonāciju, saspiešanas pakāpe reti pārsniedz 10,5: 1.
Bet kas notiktu, ja darba gaitā varētu mainīties saspiešanas ģeometriskā pakāpe. Lai būtu mazs un daļējas slodzes režīmos, sasniedzot teorētisko maksimumu, un jāsamazina pie augsta turbokompresora spiediena un augsta spiediena un temperatūras cilindros, lai izvairītos no detonācijas. Tas ļautu gan palielināt jaudu ar turbokompresoru ar lielāku spiedienu, gan lielāku efektivitāti, attiecīgi zemāku degvielas patēriņu.
Šeit pēc 20 gadu darba Infiniti dzinējs parāda, ka tas ir iespējams. Pēc Raposto teiktā, darbs, ko komandas veica, lai to izveidotu, bija milzīgs un tantala moku rezultāts. Motora arhitektūras ziņā ir pārbaudīti dažādi varianti, līdz pirms 6 gadiem tas tika sasniegts un sākās precīzie iestatījumi. Sistēma ļauj dinamiski, bez pakāpēm pielāgot saspiešanas pakāpi diapazonā no 8: 1 līdz 14: 1.
Pati konstrukcija ir ģeniāla: katra cilindra savienotājstienis nepārvieto savu kustību tieši uz kloķvārpstas savienotājstieņu kakliem, bet gan uz īpašas starpsavienojuma vienu stūri ar caurumu vidū. Iekārta ir novietota uz savienotājstieņa kakla (tas atrodas tā atverē), un, saņemot savienojošā stieņa spēku vienā galā, tas tiek pārnests uz kaklu, jo iekārta negriežas, bet veic svārstīgu kustību. Attiecīgās vienības otrā pusē ir sviru sistēma, kas kalpo kā sava veida atbalsts tai. Sviru sistēma pagriež vienību pa savu asi, tādējādi nobīdot savienojošā stieņa piestiprināšanas punktu otrā pusē. Starpvienības svārstīgā kustība tiek saglabāta, bet tās ass griežas un tādējādi nosaka dažādus savienojošā stieņa sākuma un beigu stāvokļus, attiecīgi virzuli un dinamiskas saspiešanas pakāpes izmaiņas atkarībā no apstākļiem.
Jūs teiksiet - bet tas bezgalīgi sarežģī motoru, ievieš sistēmā jaunus kustīgus mehānismus, un tas viss izraisa palielinātu berzi un inertu masu. Jā, no pirmā acu uzmetiena tas tā ir, bet ar dzinēja mehānismu VC-Turbo ir dažas ļoti interesantas parādības. Katra savienojošā stieņa papildu vienības, ko kontrolē kopīgs mehānisms, lielā mērā līdzsvaro otrās kārtas spēkus, tāpēc, neskatoties uz tā divu litru darba tilpumu, četru cilindru motoram nav vajadzīgas balansēšanas vārpstas. Turklāt, tā kā savienojošais stienis neveic tipisku plašu rotācijas kustību, bet virza virzuļa spēku vienā starpposma vienības galā, tas ir praktiski mazāks un vieglāks (tas ir atkarīgs no visa sarežģītā spēku dinamikas, kas tiek pārraidīts caur attiecīgo sistēmu). ) un - pats galvenais - tā novirzes kurss apakšējā daļā ir tikai 17 mm. Parastajos dzinējos tiek novērsts vislielākās berzes moments, kas raksturīgs virzuļa iedarbināšanas brīdim no augšējā strupceļa, kad šarnīrsavienojums piespiež kloķvārpstas asi, un zaudējumi ir vislielākie.
Tādējādi, pēc Raposto un Kiga kunga domām, trūkumi lielā mērā tiek novērsti. Tādējādi ieguvumi no dinamiskas kompresijas pakāpes maiņas, kuras pamatā ir iepriekš iestatīta programmatūra, balstoties uz stenda un ceļa testiem (tūkstošiem stundu), bez nepieciešamības reāllaikā izmērīt motorā notiekošo. Iekārtā ir integrēti vairāk nekā 300 jauni patenti. Pēdējā avangardiskais raksturs ietver arī divkāršu degvielas iesmidzināšanas sistēmu ar inžektoru cilindra tiešai iesmidzināšanai, ko galvenokārt izmanto aukstai iedarbināšanai un lielākām slodzēm, un inžektoru ieplūdes kolektoros, kas nodrošina labākus apstākļus degvielas pārvietošanai un mazāku enerģijas patēriņš pie daļējas slodzes. Tādējādi sarežģītā iesmidzināšanas sistēma piedāvā labāko no abām pasaulēm. Protams, dzinējam ir nepieciešama arī sarežģītāka eļļošanas sistēma, jo iepriekš aprakstītajiem mehānismiem ir īpaši spiediena eļļošanas kanāli, kas papildina galvenos kloķvārpstas kanālus.
Tā rezultāts ir praktiski četru cilindru benzīna dzinēja dzinējs ar 272 ZS jaudu. un 390 Nm griezes moments patērēs par 27% mazāk degvielas nekā iepriekšējais atmosfēras sešu cilindru motors ar tuvu šai jaudai.
Teksts: Georgijs Kolevs, Parīzes Bulgārijas automobiļu un sporta sporta pārstāvis
