Milleks on võimeline sisepõlemismootor?

Kui rääkida Koenigseggist, siis tundub, et kõik pärineb teiselt planeedilt. Rootsi kaubamärgi uus mudel nimega Gemera ei erine sellest koostisest - neljaistmeline GT mudel hübriidajamiga, süsteemi võimsus 1700 hj, tippkiirus 400 km/h ja kiirendus 100 km/h 1,9. sekundit. Kuigi superautod pole tänapäeva maailmas enam nii haruldased, on Gemeral siiski mõned eripärad. Ja kõige eristavam neist omadustest on auto mootor.

Koenigsegg nimetab seda Tiny Friendly Giant ehk lühidalt TNG-ks. Ja põhjust on – TFG-l on töömaht kaks liitrit, kolm silindrit (!), kaks turbolaadurit ja 600 hj. 300 hj juures liitri kohta saavutab see seade maksimaalse võimsuse, mida seeriamootori eales pakkunud on. Ettevõte väidab, et tehnoloogiliselt on TFG "ees kõigist teistest täna turul olevatest kolmesilindrilistest mootoritest". Tegelikult on neil täiesti õigus – järgmine kolmesilindriline mootor on 268 hj, mida Toyota kasutab GR Yarises.

TFG kõige ebatavalisem tehnoloogia on nukita klapiajastussüsteem. Selle asemel kasutab mootor Koenigseggi tütarettevõtte Freevalve'i välja töötatud süsteemi, kus iga klapi jaoks on pneumaatilised ajamid.

Tegelikult oli "sõbralik väike hiiglane" loodud spetsiaalselt Gemera jaoks. Rootsi ettevõte soovis luua midagi kompaktset, kerget, kuid võimsat. Lisaks on ajami üldine filosoofia muutunud ja erinevalt Gegera Regera hübriidist annavad suurema osa võimsusest elektrimootorid. Sisepõlemismootoril on täiendav panus sõitmisse ja akude laadimisse.

Nad mõtlesid palju enne, kui otsustasid kolmesilindrilise mootori Königseggi ehitada. Sellist otsust ei tehta siiski eksklusiivsõidukis üheselt. Sellegipoolest on selliste omaduste nagu kompaktsus ja kergus otsimine ülekaalus ja see viib maailma kõige ekstreemsema mootori loomiseni mitte ainult liitri, vaid ka "silindri" osas.

Mootori konfiguratsioon on aga üsna suurte silindritega ja kõlab üsna tabavalt, kolmesilindrilistele mootoritele tüüpilise madala sagedusega tämbriga, kuid palju hingavamalt. Ettevõtte asutaja Christian von Koenigsegg ütles tema kohta: "Kujutage ette Harleyt, kuid teistsuguse silindriga." Kuigi sellel on üsna suur ava (95 mm) ja käik 93,5 mm, armastab TFG kõrgeid pöördeid. Selle maksimaalne võimsus saavutatakse 7500 p/min juures ja tahhomeetri punane tsoon algab 8500 p/min juures. Siin koosneb alkeemia kallitest materjalidest, mis annavad kergust (kiirust) ja tugevust (põlemisprotsessi kõrge rõhk). Seetõttu saadab suuri kiirusi uskumatu 600 Nm pöördemoment.

Kaskaadi turbolaadimine

Vastus küsimusele, kuidas täpselt saab kolmesilindrilises konfiguratsioonis kahte turboülelaadurit ühendada, on kaskaad. Sarnane süsteem kasutas 80ndatel ikoonilist Porsche 959, millel on sarnasusi, kuna kaks kolmesilindrilist mootorit on täidetud väikese ja suure turbolaaduriga. TFG-l on aga sellel teemal uus tõlgendus. Igal mootorisilindril on kaks väljalaskeventiili, millest üks vastutab väikese turbolaaduri täitmise ja teine ​​suure turbolaaduri täitmise eest. Madalatel pööretel ja koormustel avanevad ainult kolm klappi, mis toidavad gaase väikesele turboülelaadurile. 3000 p/min juures hakkavad avanema teised klapid, mis suunavad gaasid suurde turboülelaadurisse. Mootor on aga nii kõrgtehnoloogiline, et oma parameetrite poolest võib isegi “atmosfäärilises” versioonis ulatuda 280 hj. Põhjus peitub samas Freevalve klapitehnoloogias. Üks põhjusi, miks 2000 cc mootor CM-il on kolm silindrit, see on asjaolu, et kolmesilindriline mootor on turboülelaaduri osas tõhusam, kuna puudub gaasipulsatsioonide vastastikune summutamine, nagu neljasilindrilises mootoris.

Ja pneumaatilised avanevad ventiilid

Tänu Freevalve süsteemile liigub iga klapp individuaalselt. Seda saab iseseisvalt avada kindla kestuse, käivitusmomendi ja käiguga. Madala koormuse korral avaneb ainult üks, mis võimaldab suuremat õhuvoolu ja kütuse paremat segunemist. Tänu võimalusele täpselt juhtida iga klappi, pole vaja drosselklappi ja iga silindrit saab vajadusel välja lülitada (osalise koormusega režiimides). Töö paindlikkus võimaldab TFG-l lülituda tavapäraselt Otto töölt Milleri töötsüklile ja suuremale efektiivsusele. Ja see pole just kõige muljetavaldavam – turboagregaatidelt "puhumise" abil saab mootor kahetaktilisele režiimile lülituda kuni umbes 3000 p/min. Christian von Koenigsegi sõnul kõlab selles režiimis 6000 p/min juures nagu kuuesilindriline. 3000 p/min juures lülitub seade aga tagasi neljataktilisele režiimile, sest gaasivahetuseks ei jätku suurel kiirusel aega.

Tehisintellekt

Teiselt poolt teeb Koenigsegg koostööd Ameerika tehisintellekti ettevõttega SparkCognition, mis töötab välja tehisintellekti haldustarkvara Freevalve mootorite jaoks nagu TFG. Aja jooksul õpib süsteem klappide parimat käitamist ja põlemisprotsessi erinevaid viise. Juhtimissüsteem ja Freevalve süsteem võimaldavad teil muuta mootori mahtu ja tämbrit väljalaskeklappide erineva avanemisega. Samuti vastutab see võime eest mootorit kiiremini soojendada ja vähendada heitgaase. Tänu elektrimootor-generaatorile väga madalatel temperatuuridel pöörleb väntvõllimootor umbes 10 tsüklit (2 sekundi jooksul), mille juures balloonides oleva suruõhu temperatuur ulatub 30 kraadini. Kuumutamisel avaneb imeklapp väikese käiguga ning väljalaskeklapi ümber toimub õhu ja kütuse turbulentne ringlus, mis parandab aurustumist.

Ka kütus annab olulise panuse mootori suure võimsuse saavutamisse. Tegelikult on TFG Flex Fuel mootor, see tähendab, et see võib töötada nii bensiini kui ka alkoholi (etanool, butanool, metanool) ja segudega erinevates vahekordades. Alkoholi molekulid sisaldavad hapnikku ja annavad seega süsivesinike osa põletamiseks vajaliku. Loomulikult tähendab see suuremat kütusekulu, kuid seda pakutakse kergemini kui suurt õhuhulka. Alkoholisegud tagavad ka puhtama põlemisprotsessi ja põlemisprotsessi käigus eraldub vähem tahkeid osakesi. Ja kui taimedest ekstraheeritakse etanooli, võib see tagada ka süsinikuneutraalse protsessi. Bensiiniga sõites on mootori võimsus 500 hj. Tuletame meelde, et TFG põlemiskontroll on nii kõrgtehnoloogiline, et suudab kütusest välja võtta peaaegu maksimaalse võimaliku ilma detonatsioonita – kõige neuralgilisem põlemistsoon nii kõrge turborõhu juures. See on tõeliselt ainulaadne surveastmega 9,5:1 ja väga kõrge täitmisrõhuga. Võime vaid oletada, kuidas täpselt silindripea ploki külge on kinnitatud ja viimase tugevus, arvestades põlemisprotsessi tohutut töörõhku, võib mingil määral seletada sfääriliste sambataoliste kujundite esinemist selle arhitektuuris. .

Muidugi on kompleksne Freevalve süsteem kallim kui tavalised mehaanilised klapiajamid, kuid mootori ehitamiseks kulub vähem tooraineid, tasakaalustades mingil määral nii kulusid kui ka kaalu. Seega on kõrgtehnoloogilise TFG maksumus poole väiksem ettevõtte kaheksasilindrilise viieliitrise turbolaaduri omast.

Gemera ainulaadne draiv

Ülejäänud Gemera ajam on samuti ainulaadne ja omapärane. TFG asub sõitjateruumi taga ja juhib esisilda, kasutades ainulaadset otseülekandesüsteemi ilma käigukastita, kuid mõlemal teljel on kaks hüdrosidurit. Süsteemi nimetatakse HydraCoupiks ja teatud kiirusel on hüdraulilised sidurid lukustatud ja otse juhitavad. Selle põhjuseks on asjaolu, et ka sisepõlemismootor on otseselt seotud kuni 400 hj võimsusega elektrimootor-generaatoriga. võimsus vastavalt kuni 500 Nm.

HydraCoup muundab kokku 1100 Nm TFG ja elektrimootori, kahekordistades pöördemomendi 3000 p/min. Kõigele sellele lisandub kummagi kahe elektrimootori pöördemoment, mis käitavad ühte tagaratast 500 hj. igaüks ja vastavalt 1000 Nm. Seega on süsteemi koguvõimsus 1700 hj. Iga elektrimootori pinge on 800 volti. Unikaalne on ka auto aku. Selle pinge on 800 volti ja võimsus vaid 15 kWh, tühjendusvõimsus (väljund) on 900 kW ja laadimisvõimsus 200 kW. Iga selle lahtrit jälgitakse eraldi nii temperatuuri, laetuse oleku, "tervise" osas ning need kõik on kombineeritud ühiseks süsinikkereks, mis asub kõige turvalisemas kohas – esiistmete all ja süsinik-aramiidi ajamitunnelis. Kõik see tähendab, et pärast paari jõulisemat kiirendust peab auto mõnda aega aeglaselt liikuma, et TFG saaks akut laadida.

Kogu ebatavaline paigutus põhineb keskmise mootoriga autofirma filosoofial. Koenigseggil pole veel plaanis puhta elektriauto loomist, sest nende arvates on selle piirkonna tehnoloogia vähearenenud ja muudab autod väga raskeks. Süsinikdioksiidi heitmete vähendamiseks kasutab ettevõte alkohoolseid kütuseid ja sisepõlemismootorit.

Gemera 800-voldine elektrisüsteem annab kuni 50 km elektrit ja kiirust 300 km/h.Puhkamiseks kuni 400 km/h TFG vastutusel. Hübriidrežiimis suudab auto läbida veel 950 km, mis viitab süsteemi küllaltki kõrgele kasutegurile – TFG ise tarbib umbes 20 protsenti vähem kui moodne kaheliitrine mootor. tavapärase muutuva gaasijaotusega. Ja auto stabiilsuse tagab ka tagarataste roolisüsteem, taga elektriline pöördemomendi vektoreerimine ja ees mehaaniline pöördemomendi vektor (kasutades esiveomehhanismides, hüdromuundurite kõrval täiendavaid märgsidureid) . Gemerast sai seega nelikveo, nelikrooli ja pöördemomendi vektoriga sõiduk. Kõigele sellele lisandub kehapikkuse reguleerimine.

Kuigi see mootor on oma olemuselt ainulaadne, näitab see, et see võib suunata sisepõlemismootori väljatöötamist. Sama debatt käib ka vormel 1-s – efektiivsuse otsingud keskenduvad tõenäoliselt sünteetilistele kütustele ja kahetaktilisele töörežiimile.