Co je schopen spalovací motor?
Články

Co je schopen spalovací motor?

Když přijde řeč na Koenigsegg, zdá se, že všechno pochází z jiné planety. Nový model švédské značky Gemera se od této formulace nijak neliší – čtyřmístný model GT s hybridním pohonem, systémovým výkonem 1700 koní, maximální rychlostí 400 km/h a zrychlením na 100 km/h za 1,9. sekundy. Přestože superauta již nejsou v moderním světě tak vzácná, Gemera má stále některé charakteristické rysy. A nejvýraznějším z těchto prvků je motor vozu.

Koenigsegg to nazývá Tiny Friendly Giant, nebo zkráceně TNG. A má to svůj důvod – TFG má zdvihový objem dva litry, tři válce (!), dvě turbodmychadla a 600 koní. při 300 hp na litr dosahuje tato jednotka maximálního výkonu, jaký kdy sériový motor nabízel. Společnost tvrdí, že z hlediska technologie je TFG „před jakýmkoliv jiným tříválcovým motorem na současném trhu“. Ve skutečnosti mají naprostou pravdu – dalším tříválcovým motorem je 268 k, který Toyota používá v GR Yaris.

Nejneobvyklejší technologií u TFG je bezvačkový systém časování ventilů. Místo toho motor využívá systém vyvinutý dceřinou společností Koenigsegg Freevalve s pneumatickými pohony pro každý ventil.

Co je schopen spalovací motor?

Ve skutečnosti byl „přátelský malý obr“ navržen speciálně pro společnost Gemera. Švédská společnost chtěla vytvořit něco kompaktního, lehkého, ale výkonného. Kromě toho se změnila celková filozofie designu pohonu a na rozdíl od hybridu Gegera Regera poskytuje většinu energie elektromotor. Spalovací motor má další příspěvek k řízení a nabíjení baterií.

Hodně přemýšleli, než se rozhodli postavit v Königseggu tříválcový motor. Takové rozhodnutí však nebude učiněno jednoznačně v exkluzivním vozidle. Nicméně hledání takových vlastností, jako je kompaktnost a lehkost, převažuje a vede k vytvoření nejextrémnějšího motoru na světě, a to nejen litrového, ale i „válcového“.

Motorová konfigurace má ale poměrně velké válce a zní docela chytlavě, s typickým nízkofrekvenčním témbrem tříválců, ale mnohem dechověji. Christian von Koenigsegg, zakladatel společnosti, o něm řekl: "Představte si Harleye, ale s jiným válcem." Přestože má poměrně velké vrtání 95 mm a zdvih 93,5 mm, TFG miluje vysoké otáčky. Jeho maximální výkon dosahuje při 7500 ot./min a červená zóna otáčkoměru začíná od 8500 ot./min. Zde se alchymie skládá z drahých materiálů, které poskytují lehkost (rychlost) a pevnost (vysoký tlak spalovacího procesu). Vysoké otáčky proto doprovází neuvěřitelný točivý moment 600 Nm.

Co je schopen spalovací motor?

Kaskádové přeplňování

Odpovědí na otázku, jak přesně lze v tříválcové konfiguraci spojit dvě turbodmychadla, je kaskáda. Podobný systém využívalo v 80. letech ikonické Porsche 959, které má podobnosti jako dva tříválcové motory plněné malým a velkým turbodmychadlem. TFG má však na toto téma nový výklad. Každý z válců motoru má dva výfukové ventily, z nichž jeden je zodpovědný za plnění malého turbodmychadla a druhý za velké turbodmychadlo. V nízkých otáčkách a zatížení se otevírají pouze tři ventily, které přivádějí plyny do malého turbodmychadla. Při 3000 otáčkách za minutu se začnou otevírat druhé ventily, které směřují plyny do velkého turbodmychadla. Motor je však natolik vyspělý, že svými parametry může i v „atmosférické“ verzi dosáhnout 280 koní. Důvod spočívá ve stejné technologii ventilů Freevalve. Jeden z důvodů proč motor 2000 ccm CM má tři válce, je fakt, že tříválcový motor je efektivnější z hlediska přeplňování turbodmychadlem, protože nedochází k vzájemnému tlumení pulzací plynu jako u čtyřválcového motoru.

A pneumatické otevírací ventily

Díky systému Freevalve se každý ventil pohybuje individuálně. Lze jej otevřít nezávisle s určitou dobou trvání, rozběhovým momentem a zdvihem. Při nízké zátěži se otevírá pouze jedna, což umožňuje vyšší průtok vzduchu a lepší promíchání paliva. Díky možnosti přesně ovládat každý z ventilů není potřeba škrticí klapka a každý z válců lze v případě potřeby vypnout (v režimech částečného zatížení). Flexibilita provozu umožňuje TFG přejít z konvenčního provozu Otto na Miller se zvýšeným pracovním cyklem a vyšší účinností. A to není nejpůsobivější – za pomoci „foukání“ od turbojednotek se motor dokáže přepnout do dvoutaktního režimu až do cca 3000 otáček. Podle Christiana von Koenigsega to při 6000 otáčkách v tomto režimu bude znít jako šestiválec. Při 3000 otáčkách za minutu se však zařízení přepne zpět do čtyřtaktu, protože při vysokých otáčkách není dostatek času na výměnu plynu.

Co je schopen spalovací motor?

Umělá inteligence

Na druhou stranu Koenigsegg spolupracuje s americkou společností umělé inteligence SparkCognition, která vyvíjí software pro správu umělé inteligence pro motory Freevalve, jako je TFG. Postupem času se systém naučí, jak nejlépe ovládat ventily a různými způsoby vedení procesu spalování. Řídicí systém a systém Freevalve umožňují měnit hlasitost a tón motoru pomocí různých otvorů výfukových ventilů. Je také zodpovědný za schopnost rychleji zahřát motor a snížit emise. Díky elektrickému generátoru motoru při velmi nízkých teplotách se motor klikového hřídele otáčí asi 10 cyklů (do 2 sekund), při kterých teplota stlačeného vzduchu ve válcích dosáhne 30 stupňů. Během zahřívání se sací ventil otevírá malým zdvihem a kolem výstupního ventilu dochází k turbulentní cirkulaci vzduchu a paliva, což zlepšuje odpařování.

Palivo také významně přispívá k dosažení vysokého výkonu motoru. Ve skutečnosti je TFG motor Flex Fuel, to znamená, že může běžet jak na benzín, tak na alkohol (etanol, butanol, metanol) a směsi v různých poměrech. Molekuly alkoholu obsahují kyslík a poskytují tak to, co je potřeba ke spálení uhlovodíkové části. To samozřejmě znamená vyšší spotřebu paliva, ale ta je zajištěna snadněji než velké množství vzduchu. Alkoholové směsi také zajišťují čistší proces spalování a během procesu spalování se uvolňuje méně pevných částic. A pokud je ethanol extrahován z rostlin, může také zajistit uhlíkově neutrální proces. Při provozu na benzín je výkon motoru 500 koní. Připomeňme, že řízení spalování v TFG je tak high-tech, že zvládá z paliva vydolovat téměř maximum možného bez detonace – nejneuralgičtější spalovací zóna při tak vysokém tlaku turba. Je skutečně unikátní kompresním poměrem 9,5:1 a velmi vysokým plnicím tlakem. Můžeme se jen domnívat, jak přesně je hlava válců připevněna k bloku, a síla druhého jmenovaného, ​​vzhledem k obrovskému pracovnímu tlaku spalovacího procesu, to může do jisté míry vysvětlit přítomnost kulových, sloupovitých tvarů v jeho architektuře. .

Co je schopen spalovací motor?

Komplexní systém Freevalve je samozřejmě dražší než běžné mechanické ventilové pohony, ale k výrobě motoru se používá méně surovin, což do jisté míry kompenzuje náklady i hmotnost. Celkově jsou tedy náklady na high-tech TFG poloviční než u osmiválcového pětilitrového turbodmychadla.

Unikátní pohon Gemera

Zbytek hnacího ústrojí Gemera je také jedinečný a nepředvídatelný. TFG je umístěn za prostorem pro cestující a řídí přední nápravu pomocí jedinečného systému přímého pohonu bez převodovek, ale se dvěma hydraulickými spojkami na každé nápravě. Systém se nazývá HydraCoup a při určité rychlosti jsou hydraulické spojky uzamčeny a přímo poháněny. To je způsobeno skutečností, že spalovací motor je také přímo napojen na elektrický motorgenerátor s výkonem až 400 hp. výkon až 500 Nm.

HydraCoup převádí celkem 1100 3000 Nm TFG a elektromotor, zdvojnásobuje točivý moment na 500 1000 ot./min. K tomu všemu se přidává točivý moment každého ze dvou elektromotorů, které pohánějí jedno zadní kolo o výkonu 1700 koní. každý a tedy 800 Nm. Celkový výkon systému je tedy 800 koní. Každý z elektromotorů má napětí 15 voltů. Jedinečná je také baterie vozu. Má napětí 900 voltů a výkon pouhých 200 kWh, má vybíjecí (výstupní) výkon XNUMX kW a nabíjecí výkon XNUMX kW. Každý jeho článek je samostatně sledován z hlediska teploty, stavu nabití, „zdraví“ a všechny jsou sloučeny do společné karbonové karoserie, umístěné na nejbezpečnějším místě – pod předními sedadly a v karbon-aramidovém tunelu pohonu. To vše bude znamenat, že po pár razantnějších akceleracích se bude muset auto chvíli pomalu pohybovat, aby TFG nabilo baterii.

Celé neobvyklé uspořádání vychází z filozofie automobilky se středním motorem. Koenigsegg zatím nemá žádné plány na čistě elektrický vůz, protože věří, že technologie v této oblasti je málo rozvinutá a činí auta velmi těžkými. Pro snížení emisí oxidu uhličitého používá společnost alkoholická paliva a spalovací motor.

800V elektrický systém Gemera poskytuje až 50 km elektřiny a rychlost 300 km/h. Pro rekreaci do 400 km/h odpovídá TFG. V hybridním režimu dokáže vůz ujet dalších 950 km, což svědčí o docela vysoké účinnosti systému – samotný TFG spotřebuje zhruba o 20 procent méně než moderní dvoulitrový motor. s konvenčním variabilním rozvodem plynu. A stabilitu vozu zajišťuje také systém řízení zadních kol, elektrické vektorování točivého momentu vzadu a mechanické vektorování točivého momentu vpředu (pomocí přídavných mokrých spojek v mechanismech pohonu předních kol, vedle hydroměničů) . Gemera se tak stala vozidlem s pohonem všech kol, řízením všech čtyř kol a vektorováním točivého momentu. K tomu všemu se přidává regulace tělesné výšky.

Přestože je tento motor svou povahou jedinečný, ukazuje, že může vést vývoj spalovacího motoru. Stejná debata probíhá ve Formuli 1 – hledání účinnosti se pravděpodobně zaměří na syntetická paliva a dvoudobý režim provozu.

Přidat komentář