Was kann ein Verbrennungsmotor?
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Was kann ein Verbrennungsmotor?

Bei Koenigsegg scheint alles von einem anderen Stern zu kommen. Das neue Modell der schwedischen Marke namens Gemera unterscheidet sich nicht von dieser Formulierung – ein viersitziges GT-Modell mit Hybridantrieb, Systemleistung von 1700 PS, einer Höchstgeschwindigkeit von 400 km/h und einer Beschleunigung auf 100 km/h in 1,9. Sekunden. Obwohl Supersportwagen in der modernen Welt nicht mehr so ​​selten sind, hat der Gemera immer noch einige Besonderheiten. Und das markanteste dieser Merkmale ist der Motor des Autos.

Koenigsegg nennt es den Tiny Friendly Giant, kurz TNG. Und das hat einen Grund – der TFG hat zwei Liter Hubraum, drei Zylinder (!), zwei Turbolader und 600 PS. bei 300 PS pro Liter erreicht dieses Aggregat die maximale Leistung, die jemals von einem Serienmotor geboten wurde. Das Unternehmen behauptet, dass der TFG in Bezug auf die Technologie "jedem anderen Dreizylindermotor auf dem heutigen Markt voraus ist". Tatsächlich haben sie vollkommen recht – der nächste Dreizylindermotor ist der 268 PS starke, den Toyota im GR Yaris einsetzt.

Die ungewöhnlichste Technologie im TFG ist das nockenlose Ventilsteuerungssystem. Stattdessen verwendet der Motor ein von der Koenigsegg-Tochter Freevalve entwickeltes System mit pneumatischen Aktuatoren für jedes Ventil.

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Tatsächlich wurde der "kleine freundliche Riese" speziell für Gemera entwickelt. Das schwedische Unternehmen wollte etwas Kompaktes, Leichtes, aber mit großer Kraft schaffen. Darüber hinaus hat sich die allgemeine Konstruktionsphilosophie des Antriebs geändert, und im Gegensatz zum Hybrid-Gegera Regera wird der größte Teil der Leistung von Elektromotoren geliefert. Der Verbrennungsmotor trägt zusätzlich zum Antrieb und zum Laden der Batterie bei.

Bevor sie beschlossen, in Königsegg einen Dreizylinder-Motor zu bauen, dachten sie viel nach. Diese Entscheidung wird jedoch in einem exklusiven Auto nicht eindeutig getroffen. Die Suche nach Eigenschaften wie Kompaktheit und Leichtigkeit setzt sich jedoch durch und führt zur Schaffung des extremsten Motors der Welt, nicht nur in Bezug auf einen Liter, sondern auch in Bezug auf einen „Zylinder“.

Die Motorkonfiguration hat jedoch ziemlich große Zylinder und klingt recht eingängig, mit dem typischen tieffrequenten Timbre von Dreizylindermotoren, aber viel gehauchter. Firmengründer Christian von Koenigsegg sagte über ihn: „Stellen Sie sich eine Harley vor, aber mit einem anderen Zylinder.“ Trotz einer recht großen Bohrung von 95 mm und einem Hub von 93,5 mm liebt die TFG hohe Drehzahlen. Seine maximale Leistung wird bei 7500 U/min erreicht und der rote Bereich des Drehzahlmessers beginnt bei 8500 U/min. Alchemie besteht hier aus teuren Materialien, die für Leichtigkeit (Geschwindigkeit) und Festigkeit (hoher Druck des Verbrennungsprozesses) sorgen. Daher werden hohe Geschwindigkeiten von einem unglaublichen Drehmoment von 600 Nm begleitet.

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Kaskadenturboaufladung

Die Antwort auf die Frage, wie genau zwei Turbolader in einer Dreizylinder-Konfiguration geschaltet werden können, ist die Kaskade. Ein ähnliches System verwendete der ikonische Porsche 80 in den 959er Jahren, der Ähnlichkeiten aufweist, da zwei Dreizylindermotoren mit einem kleinen und einem großen Turbolader gefüllt sind. TFG hat jedoch eine neue Interpretation zu diesem Thema. Jeder der Motorzylinder hat zwei Auslassventile, von denen eines für die Befüllung des kleinen Turboladers und das andere für die Befüllung des großen Turboladers zuständig ist. Bei niedrigen Drehzahlen und Lasten öffnen nur die drei Ventile, die dem kleinen Turbolader Gase zuführen. Bei 3000 U/min beginnen sich die zweiten Ventile zu öffnen und leiten die Gase in den großen Turbolader. Der Motor ist jedoch so hochtechnologisch, dass er in Bezug auf seine Parameter selbst in der „atmosphärischen“ Version 280 PS erreichen kann. Der Grund liegt in der gleichen Freevalve-Ventiltechnologie. Einer der Gründe, warum ein 2000-cm³-Motor CM drei Zylinder hat, ist die Tatsache, dass ein Dreizylinder-Motor in Bezug auf die Turboaufladung effizienter ist, da es keine gegenseitige Dämpfung von Gaspulsationen wie bei einem Vierzylinder-Motor gibt.

Und pneumatische Öffnungsventile

Dank des Freevalve-Systems bewegt sich jedes Ventil einzeln. Es kann selbstständig mit bestimmter Dauer, Anlaufmoment und Hub geöffnet werden. Bei niedriger Last öffnet sich nur einer, was einen höheren Luftstrom und eine bessere Kraftstoffmischung ermöglicht. Dank der Möglichkeit, jedes der Ventile präzise zu steuern, kann auf eine Drosselklappe verzichtet werden und jeder Zylinder kann bei Bedarf (im Teillastbetrieb) abgeschaltet werden. Die Flexibilität des Betriebs ermöglicht es dem TFG, von herkömmlichem Otto- auf Miller-Betrieb mit erhöhter Einschaltdauer und höherem Wirkungsgrad umzuschalten. Und das ist nicht das Beeindruckendste - mit Hilfe des "Blasens" der Turboeinheiten kann der Motor bis etwa 3000 U / min in den Zweitaktmodus wechseln. Laut Christian von Koenigseg klingt er in diesem Modus bei 6000 U/min wie ein Sechszylinder. Bei 3000 U/min schaltet das Gerät jedoch wieder in den Viertaktmodus, da bei hohen Drehzahlen die Zeit für den Ladungswechsel nicht ausreicht.

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Искусственный интеллект

Koenigsegg hingegen arbeitet mit SparkCognition zusammen, einem amerikanischen Unternehmen für künstliche Intelligenz, das Software für das Management künstlicher Intelligenz für Freevalve-Engines wie TFG entwickelt. Im Laufe der Zeit wird das System lernen, wie die Ventile am besten gesteuert werden und wie der Verbrennungsprozess auf verschiedene Weise durchgeführt wird. Das Steuersystem und das Freevalve-System ermöglichen es Ihnen, das Volumen und die Klangfarbe des Motors bei unterschiedlichen Öffnungen der Auslassventile zu ändern. Er ist auch verantwortlich für die Fähigkeit, den Motor schneller aufzuwärmen und Emissionen zu reduzieren. Dank des Elektromotor-Generators bei sehr niedriger Temperatur dreht sich der Kurbelwellenmotor etwa 10 Zyklen (innerhalb von 2 Sekunden), bei denen die Temperatur der Druckluft in den Zylindern 30 Grad erreicht. Während des Erhitzens öffnet sich das Saugventil mit einem kleinen Hub und es gibt eine turbulente Luft- und Kraftstoffzirkulation um das Auslassventil, was die Verdunstung verbessert.

Auch der Kraftstoff leistet einen wichtigen Beitrag zum Erreichen einer hohen Motorleistung. Tatsächlich ist TFG ein Flex-Fuel-Motor, das heißt, er kann sowohl mit Benzin als auch mit Alkohol (Ethanol, Butanol, Methanol) und Mischungen in unterschiedlichen Anteilen betrieben werden. Die Alkoholmoleküle enthalten Sauerstoff und liefern somit das, was zum Verbrennen des Kohlenwasserstoffanteils benötigt wird. Das bedeutet natürlich einen höheren Kraftstoffverbrauch, wird aber leichter bereitgestellt als eine große Luftmenge. Alkoholmischungen sorgen auch für einen saubereren Verbrennungsprozess, und während des Verbrennungsprozesses werden weniger Partikel freigesetzt. Und wenn Ethanol aus Pflanzen gewonnen wird, kann es auch einen CO500-neutralen Prozess liefern. Beim Betrieb mit Benzin beträgt die Motorleistung 9,5 PS. Erinnern Sie sich daran, dass die Verbrennungssteuerung im TFG so hochtechnologisch ist, dass sie es schafft, nahezu das Maximum aus dem Kraftstoff herauszuholen, ohne zu detonieren – die neuralgischste Verbrennungszone bei einem so hohen Turbodruck. Es ist wirklich einzigartig mit einem Verdichtungsverhältnis von 1:XNUMX und einem sehr hohen Fülldruck. Wir können nur vermuten, wie genau der Zylinderkopf am Block befestigt ist, und die Stärke des letzteren, angesichts des enormen Arbeitsdrucks des Verbrennungsprozesses, dies kann bis zu einem gewissen Grad das Vorhandensein von sphärischen, säulenartigen Formen in seiner Architektur erklären .

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Natürlich kostet das komplexe Freevalve-System mehr als herkömmliche mechanische Ventilantriebe, aber es werden weniger Rohstoffe zur Herstellung des Motors verwendet, was in gewissem Maße sowohl Kosten als auch Gewicht kompensiert. Somit sind die Kosten eines High-Tech-TFG im Allgemeinen doppelt so hoch wie die eines Achtzylinder-Fünf-Liter-Turboladerunternehmens.

Einzigartiger Gemera Drive

Der Rest des Gemera-Antriebsstrangs ist ebenfalls einzigartig und ungewöhnlich. Der TFG befindet sich hinter dem Fahrgastraum und steuert die Vorderachse über ein einzigartiges Direktantriebssystem ohne Getriebe mit Zahnrädern, jedoch mit zwei hydraulischen Kupplungen auf jeder Achse. Das System heißt HydraCoup, und bei einer bestimmten Geschwindigkeit blockiert die hydraulische Kupplung und der Direktantrieb. Dies liegt daran, dass der Verbrennungsmotor auch direkt an einen Elektromotor-Generator mit einer Leistung von bis zu 400 PS angeschlossen ist. Leistung jeweils bis zu 500 Nm.

Die HydraCoup wandelt insgesamt 1100 Nm TFG und einen Elektromotor um und verdoppelt das Drehmoment auf 3000 U/min. Hinzu kommt das Drehmoment der beiden Elektromotoren, die jeweils ein Hinterrad mit 500 PS antreiben. jeweils und entsprechend 1000 Nm. Somit beträgt die Gesamtsystemleistung 1700 PS. Jeder der Elektromotoren hat eine Spannung von 800 Volt. Auch die Batterie des Autos ist einzigartig. Es hat eine Spannung von 800 Volt und eine Leistung von nur 15 kWh, eine Entladeleistung (Ausgangsleistung) von 900 kW und eine Ladeleistung von 200 kW. Jede seiner Zellen wird individuell in Bezug auf Temperatur, Ladezustand und „Gesundheit“ kontrolliert und sie alle sind in einem gemeinsamen Karbonkörper vereint, der sich an der sichersten Stelle befindet – unter den Vordersitzen und im Karbon-Aramid-Antriebstunnel. All dies bedeutet, dass das Auto nach einigen kräftigeren Beschleunigungen eine Weile langsam fahren muss, damit das TFG die Batterie auflädt.

Das ungewöhnliche Layout basiert auf der Philosophie eines Unternehmens, das Autos mit einem hinteren Zwischenmotor herstellt. Koenigsegg hat noch kein sauberes Elektroauto geplant, weil sie der Meinung sind, dass die Technologie in diesem Bereich nicht ausreichend entwickelt ist und Autos sehr schwer macht. Um die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren, verwendet das Unternehmen alkoholischen Kraftstoff und einen Verbrennungsmotor.

Das 800-Volt-Bordnetz von Gemera liefert bis zu 50 km Strom und eine Geschwindigkeit von 300 km/h, für Freizeitfahrten bis 400 km/h ist die TFG zuständig. Im Hybridmodus kann das Auto weitere 950 km zurücklegen, was auf eine ziemlich hohe Effizienz des Systems hinweist - der TFG selbst verbraucht etwa 20 Prozent weniger als ein moderner Zweilitermotor. mit herkömmlicher variabler Gasverteilung. Und die Stabilität des Autos wird auch durch das Hinterradlenkungssystem, elektrisches Torque-Vectoring hinten und mechanisches Torque-Vectoring vorne (unter Verwendung zusätzlicher Nasskupplungen in den Vorderradantriebsmechanismen neben den hydraulischen Wandlern) gewährleistet. . Damit wurde der Gemera zu einem Fahrzeug mit Allradantrieb, Allradlenkung und Torque Vectoring. Hinzu kommt die Regulierung der Körpergröße.

Obwohl dieser Motor in seiner Art einzigartig ist, zeigt er, dass er die Entwicklung eines Verbrennungsmotors leiten kann. Dieselbe Debatte findet in der Formel 1 statt – die Suche nach Effizienz wird sich wahrscheinlich auf synthetische Kraftstoffe und die Zweitakt-Betriebsweise konzentrieren.

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