Hvad er en forbrændingsmotor i stand til?

Når det kommer til Koenigsegg, ser alt ud til at komme fra en anden planet. Den nye model af det svenske mærke kaldet Gemera adskiller sig ikke fra denne formulering - en firepersoners GT-model med hybriddrev, systemeffekt på 1700 hk, en tophastighed på 400 km/t og acceleration til 100 km/t i 1,9. sekunder. Selvom superbiler ikke længere er så sjældne i den moderne verden, har Gemera stadig nogle særpræg. Og den mest karakteristiske af disse funktioner er bilens motor.

Koenigsegg kalder det den lille venlige kæmpe, eller kort sagt TNG. Og der er en grund - TFG har et slagvolumen på to liter, tre cylindre (!), to turboladere og 600 hk. ved 300 hk liter, opnår denne enhed den maksimale effekt, som en produktionsmotor nogensinde har tilbudt. Virksomheden hævder, at med hensyn til teknologi er TFG "foran enhver anden tre-cylindret motor på markedet i dag." Faktisk har de helt ret – den næste trecylindrede motor er de 268 hk, som Toyota bruger i GR Yaris.

Den mest usædvanlige teknologi i TFG er det kamløse ventiltimingssystem. I stedet bruger motoren et system udviklet af Koenigseggs datterselskab Freevalve, med pneumatiske aktuatorer til hver ventil.

Faktisk blev den "venlige lille kæmpe" designet specielt til Gemera. Det svenske firma ønskede at skabe noget kompakt, let, men kraftfuldt. Derudover har den samlede drevdesignfilosofi ændret sig, og i modsætning til Gegera Regera hybrid leveres det meste af strømmen af ​​elektriske motorer. Forbrændingsmotoren har et ekstra bidrag til at køre og oplade batterierne.

De tænkte meget, før de besluttede at bygge en tre-cylindret motor i Königsegg. En sådan beslutning vil imidlertid ikke blive truffet entydigt i et eksklusivt køretøj. Ikke desto mindre er søgningen efter sådanne kvaliteter som kompakthed og lethed fremherskende og fører til oprettelsen af ​​den mest ekstreme motor i verden, hvad angår ikke kun literen, men også "cylinderen".

Motorkonfigurationen har dog ret store cylindre og lyder ret fængende med den typiske lavfrekvente klang for tre-cylindrede motorer, men meget mere pustende. Christian von Koenigsegg, grundlæggeren af ​​virksomheden, sagde om ham: "Forestil dig en Harley, men med en anden cylinder." Selvom den har en ret stor boring på 95 mm og en slaglængde på 93,5 mm, elsker TFG høje omdrejninger. Dens maksimale effekt nås ved 7500 rpm, og omdrejningstællerens røde zone starter ved 8500 rpm. Her består alkymi af dyre materialer, der giver lethed (hastighed) og styrke (højt tryk af forbrændingsprocessen). Derfor er høje hastigheder ledsaget af et utroligt drejningsmoment på 600 Nm.

Kaskadeturladning

Svaret på spørgsmålet om præcis, hvordan to turboladere kan forbindes i en tre-cylindret konfiguration, er kaskaden. Et lignende system brugte den ikoniske Porsche 80 i 959'erne, som har ligheder, da to trecylindrede motorer er fyldt med en lille og en stor turbolader. TFG har dog en ny fortolkning af emnet. Hver af motorcylindrene har to udstødningsventiler, hvoraf den ene er ansvarlig for at fylde den lille turbolader, og den anden for den store turbolader. Ved lave omdrejninger og belastninger åbner kun de tre ventiler, der tilfører gasser til den lille turbolader. Ved 3000 omdrejninger i minuttet begynder de anden ventiler at åbne og dirigerer gasserne ind i den store turbolader. Motoren er dog så højteknologisk, at den med hensyn til dens parametre, selv i den "atmosfæriske" version, kan nå 280 hk. Årsagen ligger i den samme Freevalve-ventilteknologi. En af grundene til, at en 2000 cc motor CM har tre cylindre, er det faktum, at en tre-cylindret motor er mere effektiv i forhold til turboladning, da der ikke er nogen gensidig dæmpning af gaspulseringer, som i en fire-cylindret motor.

Og pneumatiske åbningsventiler

Takket være Freevalve-systemet bevæger hver ventil sig individuelt. Den kan åbnes uafhængigt med en bestemt varighed, startmoment og slag. Ved lav belastning åbner kun én, hvilket giver mulighed for højere luftstrøm og bedre brændstofblanding. Takket være evnen til præcist at styre hver af ventilerne er der ikke behov for en gasspjældsventil, og hver af cylindrene kan om nødvendigt slukkes (i delbelastningstilstande). Fleksibiliteten i driften gør det muligt for TFG at skifte fra konventionel Otto- til Miller-drift med øget driftscyklus og højere effektivitet. Og det er ikke det mest imponerende - ved hjælp af "blæsning" fra turbo-enhederne kan motoren skifte til totaktstilstand op til omkring 3000 o/min. Ifølge Christian von Koenigseg ved 6000 rpm i denne tilstand vil det lyde som en sekscylindret. Ved 3000 rpm skifter enheden dog tilbage til firetaktstilstand, fordi der ikke er tid nok til gasudveksling ved høje hastigheder.

Kunstig intelligens

På den anden side samarbejder Koenigsegg med det amerikanske kunstige intelligensfirma SparkCognition, der udvikler software til styring af kunstig intelligens til Freevalve-motorer som TFG. Over tid lærer systemet, hvordan man bedst betjener ventilerne og de forskellige måder at udføre forbrændingsprocessen på. Styresystemet og Freevalve-systemet giver dig mulighed for at ændre lydstyrken og tonen på motoren med forskellige åbninger af udstødningsventilerne. Det er også ansvarlig for evnen til at varme op motoren hurtigere og reducere emissionerne. Takket være den elektriske motorgenerator ved meget lave temperaturer roterer krumtapaksmotoren i ca. 10 cykler (inden for 2 sekunder), hvor temperaturen på trykluften i cylindrene når 30 grader. Under opvarmningen åbnes sugefventilen med et lille slag, og der opstår turbulent cirkulation af luft og brændstof omkring udløbsventilen, hvilket forbedrer fordampningen.

Brændstof yder også et vigtigt bidrag til at opnå høj motoreffekt. Faktisk er TFG en Flex Fuel-motor, det vil sige, at den kan køre på både benzin og alkohol (ethanol, butanol, methanol) og blandinger i forskellige proportioner. Alkoholmolekylerne indeholder ilt og giver dermed det, der skal til for at forbrænde kulbrintedelen. Det betyder selvfølgelig højere brændstofforbrug, men det er nemmere at tilføre end en stor mængde luft. Alkoholblandinger giver også en renere forbrændingsproces, og mindre partikler frigives under forbrændingsprocessen. Og hvis ethanol udvindes fra planter, kan det også give en kulstofneutral proces. Ved benzin er motoreffekten 500 hk. Husk på, at forbrændingsstyringen i TFG er så højteknologisk, at den formår at udvinde næsten det maksimale muligt fra brændstoffet uden detonation - den mest neuralgiske forbrændingszone ved så højt et turbotryk. Den er virkelig unik med et kompressionsforhold på 9,5:1 og meget højt påfyldningstryk. Vi kan kun gætte, hvordan cylinderhovedet præcist er fastgjort til blokken, og styrken af ​​sidstnævnte, givet det enorme arbejdstryk i forbrændingsprocessen, kan dette til en vis grad forklare tilstedeværelsen af ​​sfæriske, søjlelignende former i dens arkitektur .

Naturligvis er det komplekse Freevalve-system dyrere end konventionelle mekaniske ventilaktuatorer, men færre råmaterialer bruges til at bygge motoren, hvilket modvirker både omkostninger og vægt til en vis grad. Alt i alt er prisen på den højteknologiske TFG halvdelen af ​​prisen for selskabets otte-cylindrede fem liters turbolader.

Unikt Gemera-drev

Resten af ​​Gemera-drivetrain er også unik og finurlig. TFG er placeret bag kupeen og styrer forakslen ved hjælp af et unikt direkte drivsystem uden gearkasser, men med to hydrauliske koblinger på hver aksel. Systemet kaldes HydraCoup og ved en bestemt hastighed er de hydrauliske koblinger låst og direkte drevet. Dette skyldes, at forbrændingsmotoren også er direkte knyttet til en elektrisk motorgenerator med en kapacitet på op til 400 hk. henholdsvis effekt op til 500 Nm.

HydraCoup konverterer i alt 1100 Nm TFG og en elmotor, hvilket fordobler drejningsmomentet til 3000 o/min. Til alt dette kommer drejningsmomentet for hver af de to elmotorer, der driver det ene baghjul med 500 hk. hver og dermed 1000 Nm. Dermed er den samlede systemeffekt 1700 hk. Hver af de elektriske motorer har en spænding på 800 volt. Bilens batteri er også unikt. Den har en spænding på 800 volt og en effekt på kun 15 kWh, har en udgangseffekt på 900 kW og en ladeeffekt på 200 kW. Hver af dens celler styres individuelt med hensyn til temperatur, ladningstilstand, "sundhed", og de er alle kombineret til et fælles carbonlegeme, placeret det sikreste sted - under forsæderne og i carbon-aramid-drevtunnelen. Alt dette vil betyde, at bilen efter et par kraftige accelerationer skal bevæge sig langsomt et stykke tid, for at TFG'en kan lade batteriet op.

Alt det usædvanlige layout er baseret på filosofien fra midtmotorbilselskabet. Koenigsegg har endnu ingen planer om en ren elbil, fordi de mener, at teknologien i dette område er underudviklet og gør biler meget tunge. For at reducere sine kuldioxidemissioner bruger virksomheden alkoholholdigt brændstof og en forbrændingsmotor.

Gemeras 800 volt elektriske system giver op til 50 km elektricitet og en hastighed på 300 km/t. Til rekreation op til 400 km/t er TFG's ansvar. I hybridtilstand kan bilen køre yderligere 950 km, hvilket indikerer en ret høj effektivitet af systemet - selve TFG'en forbruger omkring 20 procent mindre end en moderne to-liters motor. med konventionel variabel gasfordeling. Og bilens stabilitet sikres også af baghjulsstyringssystemet, elektrisk drejningsmoment-vektor bagtil og mekanisk drejningsmoment-vektor foran (ved hjælp af yderligere våde koblinger i forhjulstrækmekanismerne ved siden af ​​de hydrauliske omformere) . Gemera blev dermed et køretøj med firehjulstræk, firehjulsstyring og momentvektor. Til alt dette kommer reguleringen af ​​kropshøjden.

Selvom denne motor er unik i sin natur, viser den, at den kan styre udviklingen af ​​en forbrændingsmotor. Den samme debat finder sted i Formel 1 - søgen efter effektivitet vil sandsynligvis fokusere på syntetiske brændstoffer og totaktsdrift.