عرض تجريبي للقيادة للمحرك الثوري في إنفينيتي - VC-Turbo
اختبار القيادة

عرض تجريبي للقيادة للمحرك الثوري في إنفينيتي - VC-Turbo

عرض تجريبي للقيادة للمحرك الثوري في إنفينيتي - VC-Turbo

Разговор с водещите специалисти на Infiniti и Renault-Nissan — Шиничи Кага и Ален Рапосто

يبدو آلان رابوستو واثقًا من نفسه. نائب رئيس تحالف رينو ونيسان ، المسؤول عن تطوير المحرك ، لديه كل الأسباب للقيام بذلك. بجوار القاعة التي نتحدث فيها ، يوجد جناح إنفينيتي ، الشركة الفاخرة التابعة لنيسان ، والتي تقدم اليوم أول محرك إنتاج في العالم VC-Turbo مع نسبة ضغط متغيرة. نفس الطاقة تتدفق من زميله شينيتشي كيغا ، رئيس قسم محرك إنفينيتي.

الإنجاز الذي حققه مصممو إنفينيتي ضخم حقًا. إن إنشاء محرك بنزين تسلسلي مع نسبة ضغط متغيرة هو بالفعل ثورة تكنولوجية ، والتي ، على الرغم من المحاولات العديدة ، لم تُمنح لأي شخص حتى الآن. لفهم معنى شيء من هذا القبيل ، من الجيد قراءة سلسلتنا "ماذا يحدث في محرك السيارة" ، والتي تصف عمليات الاحتراق في محرك البنزين. سنذكر هنا ، مع ذلك ، أنه من وجهة نظر الديناميكا الحرارية ، كلما زادت درجة الانضغاط ، زادت كفاءة المحرك - وببساطة شديدة ، فإن جزيئات الوقود والأكسجين من الهواء تكون أقرب بكثير والمواد الكيميائية تكون التفاعلات أكثر اكتمالًا ، بالإضافة إلى أن الحرارة لا تتبدد في الخارج ، بل تستهلكها الجسيمات نفسها.

تعد الدرجة العالية من الضغط أحد المزايا العظيمة لمحرك الديزل على محرك البنزين. الفرامل على هذا الأخير هي ظاهرة التفجير ، موصوفة جيدا في سلسلة المقالات المعنية. في الأحمال العالية ، على التوالي ، يكون الصمام الخانق المفتوح أعرض (على سبيل المثال عند التسارع للتجاوز) ، تكون كمية خليط هواء الوقود الذي يدخل كل أسطوانة أكبر. هذا يعني ارتفاع الضغط وارتفاع متوسط ​​درجة حرارة التشغيل. هذا الأخير ، بدوره ، يسبب ضغطًا أقوى لبقايا خليط الوقود والهواء من مقدمة لهب الاحتراق ، وتشكيل أكثر كثافة من البيروكسيدات والهيدروكسيركس في المخلفات وبدء الاحتراق المتفجر في المحرك ، والذي يكون عادةً بسرعات عالية للغاية. ، حلقة معدنية ونثر حرفي للطاقة المتولدة عن الخليط المتبقي.

لتقليل هذا الاتجاه عند الأحمال العالية (بالطبع ، يعتمد الميل إلى التفجير على عوامل أخرى مثل درجة الحرارة الخارجية ، ودرجة حرارة المبرد والزيت ، ومقاومة تفجير الوقود ، وما إلى ذلك) يضطر المصممون إلى تقليل درجة الضغط. ومع ذلك ، فإنهم يخسرون من حيث كفاءة المحرك. كل هذا صحيح أكثر في وجود الشحن التوربيني ، حيث أن الهواء ، على الرغم من تبريده بواسطة المبرد البيني ، لا يزال يدخل مضغوطًا مسبقًا في الأسطوانات. وهذا يعني أيضًا مزيدًا من الوقود وميلًا أكبر للانفجار. بعد الإدخال الشامل لمحركات تقليص حجم الشاحن التوربيني ، أصبحت هذه المشكلة أكثر وضوحًا. لهذا السبب يتحدث المصممون عن "نسبة الضغط الهندسي" ، التي يتم تحديدها من خلال تصميم المحرك و "الحقيقي" عند أخذ عامل الضغط المسبق في الاعتبار. لذلك ، حتى في المحركات التوربينية الحديثة ذات الحقن المباشر للوقود ، والتي تلعب دورًا مهمًا في التبريد الداخلي لغرفة الاحتراق وخفض متوسط ​​درجة حرارة عملية الاحتراق ، على التوالي الميل إلى التفجير ، نادراً ما تتجاوز نسبة الضغط 10,5: 1.

ولكن ماذا سيحدث إذا تغيرت الدرجة الهندسية للضغط أثناء العمل. أن يكون عاليًا في أوضاع الحمل المنخفض والجزئي ، ليصل إلى الحد الأقصى النظري وأن يتم تقليله عند ضغط الشحن التوربيني العالي والضغط العالي ودرجة الحرارة في الأسطوانات لتجنب التفجيرات. سيسمح هذا بإمكانية زيادة الطاقة باستخدام الشحن التوربيني بضغط أعلى وكفاءة أعلى ، واستهلاك أقل للوقود على التوالي.

هنا ، بعد 20 عامًا من العمل ، يظهر محرك إنفينيتي أن هذا ممكن. وفقًا لرابوستو ، فإن العمل الذي بذلته الفرق لإنشائه كان هائلاً ونتيجة لعذاب التنتالوم. تم اختبار المتغيرات المختلفة من حيث بنية المحرك ، حتى 6 سنوات مضت تم الوصول إلى هذا وبدأت الإعدادات الدقيقة. يسمح النظام بتعديل ديناميكي بدون خطوات لنسبة الضغط في النطاق من 8: 1 إلى 14: 1.

البناء بحد ذاته بارع: لا ينقل قضيب التوصيل لكل أسطوانة حركته مباشرة إلى أعناق قضيب التوصيل في العمود المرفقي ، ولكن إلى أحد أركان وصلة وسيطة خاصة بها فتحة في المنتصف. يتم وضع الوحدة على عنق قضيب التوصيل (وهي في الفتحة) واستقبال قوة قضيب التوصيل في أحد طرفيه ينقلها إلى الرقبة لأن الوحدة لا تدور ، ولكنها تؤدي حركة متذبذبة. على الجانب الآخر من الوحدة المعنية يوجد نظام رافعة يعمل كنوع من الدعم لها. يقوم نظام الرافعة بتدوير الوحدة على طول محورها ، وبالتالي إزاحة نقطة ربط قضيب التوصيل على الجانب الآخر. يتم الحفاظ على الحركة المتذبذبة للوحدة الوسيطة ، لكن محورها يدور وبالتالي يحدد مواضع بداية ونهاية مختلفة لقضيب التوصيل ، على التوالي ، المكبس والتغير الديناميكي في درجة الضغط حسب الظروف.

ستقول - لكن هذا يعقد المحرك بشكل لا نهائي ، ويدخل آليات متحركة جديدة في النظام ، وكل هذا يؤدي إلى زيادة الاحتكاك والكتل الخاملة. نعم ، للوهلة الأولى يكون الأمر كذلك ، ولكن مع آلية المحرك VC-Turbo ، هناك بعض الظواهر المثيرة للاهتمام للغاية. تعمل الوحدات الإضافية لكل قضيب توصيل ، والتي يتم التحكم فيها بواسطة آلية مشتركة ، على موازنة قوى الدرجة الثانية إلى حد كبير ، بحيث لا يحتاج المحرك رباعي الأسطوانات ، على الرغم من إزاحته البالغة 17 لتر ، إلى أعمدة موازنة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن قضيب التوصيل لا يؤدي الحركة العريضة النموذجية للدوران ، ولكنه ينقل قوة المكبس على أحد طرفي الوحدة الوسيطة ، فهو في الواقع أصغر وأخف وزنًا (يعتمد هذا على الديناميكيات المعقدة للقوى المنقولة عبر النظام المعني). ) و - والأهم من ذلك - لديه ضربة انحراف في الجزء السفلي من XNUMX ملم فقط. يتم تجنب لحظة الاحتكاك الأكبر في المحركات التقليدية ، وهي نموذجية للحظة بدء تشغيل المكبس من أعلى مركز ميت ، عندما يضغط قضيب التوصيل على محور العمود المرفقي وتكون الخسائر أكبر.

وهكذا ، وفقًا للسيدين Raposto و Kiga ، تم القضاء على أوجه القصور إلى حد كبير. ومن هنا تأتي فوائد التغيير الديناميكي لنسبة الضغط ، والتي تستند إلى برامج محددة مسبقًا بناءً على اختبارات مقاعد البدلاء والطريق (آلاف الساعات) دون الحاجة إلى قياس ما يحدث في المحرك في الوقت الفعلي. تم دمج أكثر من 300 براءة اختراع جديدة في الجهاز. تتضمن الطبيعة الطليعية لهذا الأخير أيضًا نظامًا مزدوجًا لحقن الوقود مع حاقن للحقن المباشر للأسطوانة ، يستخدم بشكل أساسي لبدء التشغيل على البارد والأحمال الأعلى ، وحاقن في مشعبات السحب يوفر ظروفًا أفضل لإزاحة الوقود وأصغر استهلاك الطاقة عند التحميل الجزئي. وبالتالي فإن نظام الحقن المعقد يقدم أفضل ما في العالمين. بالطبع ، يتطلب المحرك أيضًا نظام تزييت أكثر تعقيدًا ، حيث أن الآليات الموصوفة أعلاه لها قنوات تشحيم خاصة بالضغط ، تكمل القنوات الرئيسية في العمود المرفقي.

والنتيجة العملية هي أن محرك البنزين رباعي الأسطوانات بقوة 272 حصان. و 390 نيوتن متر من عزم الدوران سيستهلك وقودًا أقل بنسبة 27٪ من محرك الغلاف الجوي السابق سداسي الأسطوانات والذي يقترب من هذه القوة.

النص: جورجي كوليف ، المبعوث الخاص لمؤسسة السيارات والرياضة البلغارية في باريس

إضافة تعليق