Šta je sposoban motor sa unutrašnjim sagorevanjem?

Kada je u pitanju Koenigsegg, čini se da sve dolazi sa druge planete. Novi model švedskog brenda pod nazivom Gemera ne razlikuje se od ove formulacije - model GT sa četiri sedišta sa hibridnim pogonom, sistemskom snagom od 1700 KS, maksimalnom brzinom od 400 km/h i ubrzanjem do 100 km/h u 1,9. sekundi. Iako superautomobili više nisu tako rijetki u modernom svijetu, Gemera i dalje ima neke karakteristične karakteristike. A najizrazitija od ovih karakteristika je motor automobila.

Koenigsegg ga naziva Tiny Friendly Giant, ili skraćeno TNG. I postoji razlog - TFG ima zapreminu od dva litra, tri cilindra (!), dva turbopunjača i 600 KS. na 300 KS po litri, ova jedinica postiže maksimalnu snagu koju je ikada ponudio proizvodni motor. Kompanija tvrdi da je u pogledu tehnologije TFG "ispred bilo kojeg drugog trocilindričnog motora na tržištu danas". U stvari, potpuno su u pravu - sljedeći trocilindrični motor je 268 KS koji koristi Toyota u GR Yarisu.

Najneobičnija tehnologija u TFG-u je sistem upravljanja ventilima bez grebena. Umjesto toga, motor koristi sistem koji je razvila Koenigseggova podružnica Freevalve, sa pneumatskim aktuatorima za svaki ventil.

U stvari, "ljubazni mali div" dizajniran je posebno za Gemera. Švedska kompanija željela je stvoriti nešto kompaktno, lagano, ali moćno. Pored toga, ukupna filozofija dizajna pogona se promijenila i, za razliku od Gegera Regera hibrida, većinu snage daju električni motori. Motor sa unutrašnjim sagorijevanjem ima dodatni doprinos u vožnji i punjenju baterija.

Mnogo su razmišljali prije nego što su se odlučili za izgradnju trocilindričnog motora u Königseggu. Međutim, takva odluka neće biti donesena jednoznačno u ekskluzivnom vozilu. Ipak, prevladava potraga za kvalitetima poput kompaktnosti i lakoće i dovodi do stvaranja najekstremnijeg motora na svijetu, ne samo litre, već i "cilindra".

Konfiguracija motora, međutim, ima prilično velike cilindre i zvuči prilično privlačno, sa tipičnim niskofrekventnim tembrom trocilindričnih motora, ali mnogo više zadihano. Christian von Koenigsegg, osnivač kompanije, rekao je za njega: "Zamislite Harley, ali sa drugačijim cilindrom." Iako ima prilično veliki provrt od 95 mm i hod od 93,5 mm, TFG voli visoke okretaje. Njegova maksimalna snaga dostiže se na 7500 o/min, a crvena zona tahometra počinje na 8500 o/min. Ovde se alhemija sastoji od skupih materijala koji obezbeđuju lakoću (brzinu) i snagu (visok pritisak procesa sagorevanja). Stoga su velike brzine praćene nevjerovatnim obrtnim momentom od 600 Nm.

Kaskadno turbo punjenje

Odgovor na pitanje kako se tačno dva turbopunjača mogu povezati u trocilindričnoj konfiguraciji je kaskada. Sličan sistem koristio je kultni Porsche 80 959-ih, koji ima sličnosti jer su dva trocilindrična motora napunjena malim i velikim turbo punjačem. Međutim, TFG ima novo tumačenje na ovu temu. Svaki od cilindara motora ima dva izduvna ventila, od kojih je jedan odgovoran za punjenje malog turbopunjača, a drugi za veliki turbopunjač. Pri niskim okretajima i opterećenjima otvaraju se samo tri ventila koji dovode plinove u mali turbopunjač. Na 3000 o/min, drugi ventili se počinju otvarati, usmjeravajući plinove u veliki turbopunjač. Međutim, motor je toliko visokotehnološki da po svojim parametrima, čak iu "atmosferskoj" verziji, može doseći 280 KS. Razlog leži u istoj tehnologiji ventila Freevalve. Jedan od razloga zašto motor od 2000 cc CM ima tri cilindra, činjenica je da je trocilindrični motor efikasniji u smislu turbo punjenja, jer nema međusobnog prigušenja pulsiranja plina, kao kod četverocilindričnog motora.

I pneumatski ventili za otvaranje

Zahvaljujući Freevalve sistemu, svaki ventil se kreće pojedinačno. Može se otvoriti nezavisno sa određenim trajanjem, početnim momentom i hodom. Pri malom opterećenju, samo jedan se otvara, što omogućava veći protok zraka i bolje miješanje goriva. Zahvaljujući mogućnosti preciznog upravljanja svakim od ventila, nema potrebe za ventilom za gas, a svaki od cilindara se po potrebi može isključiti (u režimima djelomičnog opterećenja). Fleksibilnost rada omogućava TFG-u da se prebaci sa konvencionalnog Otto na Miller rad sa povećanim radnim ciklusom i većom efikasnošću. I to nije najimpresivnije - uz pomoć "puhanja" iz turbo jedinica, motor se može prebaciti u dvotaktni režim do oko 3000 o/min. Prema Christian von Koenigsegu na 6000 o/min u ovom režimu zvučiće kao šestocilindrični. Međutim, pri 3000 o/min uređaj se vraća u četverotaktni režim jer nema dovoljno vremena za izmjenu plina pri velikim brzinama.

Veštačka inteligencija

S druge strane, Koenigsegg surađuje s američkom kompanijom za umjetnu inteligenciju SparkCognition, koja razvija softver za upravljanje umjetnom inteligencijom za motore Freevalve poput TFG. Vremenom sistem uči kako najbolje upravljati ventilima i različite načine provođenja procesa sagorijevanja. Kontrolni sistem i sistem Freevalve omogućavaju vam da promenite jačinu i ton motora različitim otvaranjem ispušnih ventila. Takođe je odgovoran za sposobnost bržeg zagrijavanja motora i smanjenja emisija. Zahvaljujući elektromotoru-generatoru na vrlo niskim temperaturama, motor radilice se okreće oko 10 ciklusa (u roku od 2 sekunde), pri čemu temperatura komprimiranog zraka u cilindrima doseže 30 stepeni. Tijekom zagrijavanja usisni se ventil otvara malim hodom i oko ispušnog ventila dolazi do turbulentne cirkulacije zraka i goriva, što poboljšava isparavanje.

Gorivo takođe daje važan doprinos postizanju velike snage motora. U stvari, TFG je Flex Fuel motor, odnosno može raditi i na benzin i alkohol (etanol, butanol, metanol) i mješavine u različitim omjerima. Molekule alkohola sadrže kiseonik i na taj način obezbeđuju ono što je potrebno za sagorevanje ugljikovodika. Naravno, to znači veću potrošnju goriva, ali se to lakše obezbjeđuje od velike količine zraka. Alkoholne mješavine također pružaju čišći proces sagorijevanja i manje čestica se oslobađa tokom procesa sagorijevanja. A ako se etanol ekstrahira iz biljaka, on također može osigurati proces bez ugljika. Kada radi na benzin, snaga motora je 500 KS. Podsjetimo da je kontrola sagorijevanja u TFG-u toliko visokotehnološka da uspijeva izvući gotovo maksimum moguće iz goriva bez detonacije - najneuralgičniju zonu sagorijevanja pri tako visokom turbo tlaku. Zaista je jedinstven sa omjerom kompresije 9,5:1 i vrlo visokim pritiskom punjenja. Možemo samo nagađati koliko je tačno glava cilindra pričvršćena za blok, a snaga potonjeg, s obzirom na ogroman radni pritisak procesa sagorevanja, donekle može objasniti prisustvo sferičnih oblika nalik na stubove u njegovoj arhitekturi. .

Naravno, složeni sistem Freevalve skuplji je od konvencionalnih mehaničkih aktuatora ventila, ali za izradu motora koristi se manje sirovina, što donekle nadoknađuje troškove i težinu. Dakle, ukupni trošak visokotehnološkog TFG-a upola je veći od osmocilindričnog petolitarskog turbopunjača kompanije.

Jedinstveni pogon Gemera

Ostatak pogonskog sklopa Gemera također je jedinstven i neobičan. TFG se nalazi iza putničkog prostora i upravlja prednjom osovinom koristeći jedinstveni sistem direktnog pogona bez menjača, ali sa dve hidraulične spojke na svakoj osovini. Sistem se naziva HydraCoup i pri određenoj brzini hidrauličke spojke se zaključavaju i direktno pokreću. To je zbog činjenice da je motor sa unutrašnjim izgaranjem takođe izravno povezan sa električnim motorom-generatorom snage do 400 KS. snaga do 500 Nm.

HydraCoup pretvara ukupno 1100 Nm TFG i električni motor, udvostručavajući obrtni moment na 3000 o/min. Svemu tome pridodan je i obrtni moment svakog od dva elektromotora koji pokreću jedan zadnji točak sa 500 KS. svaki i, shodno tome, 1000 Nm. Dakle, ukupna snaga sistema je 1700 KS. Svaki od elektromotora ima napon od 800 volti. Baterija automobila je takođe jedinstvena. Ima napon od 800 volti i snagu od samo 15 kWh, ima snagu pražnjenja (izlaza) od 900 kW i snagu punjenja od 200 kW. Svaka njegova ćelija se pojedinačno kontroliše u smislu temperature, stanja napunjenosti, "zdravlja", a sve su spojene u zajedničko karbonsko telo, koje se nalazi na najsigurnijem mestu - ispod prednjih sedišta i u karbonsko-aramidnom pogonskom tunelu. Sve će to značiti da će nakon još nekoliko snažnijih ubrzanja automobil neko vrijeme morati da se kreće polako kako bi TFG napunio bateriju.

Čitav neobičan izgled zasnovan je na filozofiji automobilske kompanije sa srednjim motorom. Koenigsegg još ne planira čisto električni automobil jer smatraju da je tehnologija na ovom području nerazvijena i čini automobile vrlo teškim. Da bi smanjila emisiju ugljen-dioksida, kompanija koristi alkoholna goriva i motor sa unutrašnjim sagorevanjem.

Gemerin električni sistem od 800 volti obezbeđuje do 50 km električne energije i brzinu od 300 km/h, a za rekreaciju do 400 km/h odgovornost je TFG. U hibridnom režimu, automobil može preći još 950 km, što ukazuje na prilično visoku efikasnost sistema - sam TFG troši oko 20 posto manje od modernog dvolitarskog motora. sa konvencionalnom varijabilnom distribucijom gasa. A stabilnost automobila je osigurana i sistemom upravljanja na zadnjim točkovima, električnim vektoriranjem obrtnog momenta pozadi i mehaničkim vektorom obrtnog momenta napred (koristeći dodatne mokre kvačila u mehanizmima pogona na prednje točkove, pored hidrauličnih pretvarača) . Gemera je tako postala vozilo sa pogonom na sva četiri točka, upravljanjem na sva četiri točka i vektorom obrtnog momenta. Svemu tome dodaje se i regulacija tjelesne visine.

Iako je ovaj motor jedinstven po prirodi, on pokazuje da može voditi razvoj motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Ista debata se vodi iu Formuli 1 - potraga za efikasnošću će se vjerovatno fokusirati na sintetička goriva i dvotaktni način rada.