Mihin pystyy polttomoottori?

Mitä tulee Koenigseggiin, kaikki näyttää tulevan toiselta planeetalta. Ruotsalaisen Gemera-nimisen tuotemerkin uusi malli ei eroa tästä koostumuksesta - nelipaikkainen GT-malli hybridivedolla, järjestelmäteho 1700 hv, huippunopeus 400 km/h ja kiihtyvyys 100 km/h 1,9. sekuntia. Vaikka superautot eivät ole enää niin harvinaisia ​​nykymaailmassa, Gemerassa on silti joitain erityispiirteitä. Ja erottuvin näistä ominaisuuksista on auton moottori.

Koenigsegg kutsuu sitä Tiny Friendly Giantiksi tai lyhyesti TNG:ksi. Ja siihen on syy - TFG:n iskutilavuus on kaksi litraa, kolme sylinteriä (!), kaksi turboahdinta ja 600 hv. 300 hv:lla litraa kohden tämä yksikkö saavuttaa tuotantomoottorin koskaan tarjoaman enimmäistehon. Yhtiö väittää, että tekniikan suhteen TFG on "edellä kaikkia muita markkinoilla olevia kolmisylinterisiä moottoreita". Itse asiassa he ovat täysin oikeassa - seuraava kolmisylinterinen moottori on Toyotan GR Yarisissa käyttämä 268 hv.

TFG:n epätavallisin tekniikka on nokkaton venttiilin ajoitusjärjestelmä. Sen sijaan moottori käyttää Koenigseggin tytäryhtiön Freevalven kehittämää järjestelmää, jossa jokaisessa venttiilissä on pneumaattiset toimilaitteet.

Itse asiassa "ystävällinen pieni jättiläinen" on suunniteltu erityisesti Gemeralle. Ruotsalainen yritys halusi luoda jotain kompaktia, kevyttä, mutta voimakasta. Lisäksi yleinen voimansiirtofilosofia on muuttunut ja toisin kuin Gegera Regera -hybridi, suurin osa virrasta saadaan sähkömoottoreilla. Polttomoottorilla on lisäpanos akkujen ajamiseen ja lataamiseen.

He miettivät paljon ennen kuin päättivät rakentaa kolmisylinterisen moottorin Königseggiin. Tällaista päätöstä ei kuitenkaan tehdä yksiselitteisesti yksinoikeudellisessa ajoneuvossa. Tästä huolimatta etsintä sellaisille ominaisuuksille kuin kompaktius ja keveys vallitsee ja johtaa maailman äärimmäisimmän moottorin luomiseen, ei vain litran, vaan myös "sylinterin" suhteen.

Moottorikokoonpanossa on kuitenkin melko suuret sylinterit ja se kuulostaa melko tarttuvalta, kolmisylinterisille moottoreille tyypillisellä matalataajuisella sointilla, mutta paljon hengittävämmältä. Yrityksen perustaja Christian von Koenigsegg sanoi hänestä: "Kuvittele Harleya, mutta eri sylinterillä." Vaikka siinä on melko suuri reikä 95 mm ja iskunpituus 93,5 mm, TFG rakastaa korkeita kierroksia. Sen maksimiteho saavutetaan 7500 rpm:ssä ja kierroslukumittarin punainen vyöhyke alkaa 8500 rpm:stä. Täällä alkemia koostuu kalliista materiaaleista, jotka tarjoavat keveyttä (nopeutta) ja lujuutta (palamisprosessin korkea paine). Siksi suuriin nopeuksiin liittyy uskomaton 600 Nm:n vääntömomentti.

Cascade-turboahdin

Vastaus kysymykseen, kuinka tarkalleen kaksi turboahdinta voidaan yhdistää kolmisylinteriseen kokoonpanoon, on kaskadi. Samankaltainen järjestelmä käytti 80-luvulla ikonista Porsche 959:ää, jolla on yhtäläisyyksiä, koska kaksi kolmisylinteristä moottoria täytetään pienellä ja suurella turboahtimella. TFG:llä on kuitenkin uusi tulkinta aiheesta. Jokaisessa moottorin sylinterissä on kaksi pakoventtiiliä, joista toinen täyttää pienen turboahtimen ja toinen suuren turboahtimen. Matalilla kierroksilla ja kuormilla vain kolme venttiiliä, jotka syöttävät kaasuja pieneen turboahtimeen, avautuvat. Nopeudella 3000 rpm toiset venttiilit alkavat avautua ohjaten kaasut suureen turboahtimeen. Moottori on kuitenkin niin huipputeknologiaa, että sen parametrien mukaan jopa "ilmakehän" versiossa se voi saavuttaa 280 hv. Syy on samassa Freevalve-venttiilitekniikassa. Yksi syy siihen, miksi 2000 cc:n moottori CM:ssä on kolme sylinteriä, se on tosiasia, että kolmisylinterinen moottori on tehokkaampi turboahtauksen kannalta, koska kaasupulsaatioissa ei ole keskinäistä vaimennusta, kuten nelisylinterisessä moottorissa.

Ja pneumaattiset avausventtiilit

Freevalve-järjestelmän ansiosta jokainen venttiili liikkuu erikseen. Se voidaan avata itsenäisesti tietyllä kestolla, käynnistysmomentilla ja iskulla. Pienellä kuormituksella vain yksi avautuu, mikä mahdollistaa suuremman ilmavirran ja paremman polttoaineen sekoittumisen. Jokaisen venttiilin tarkan ohjauksen ansiosta ei tarvita kuristusventtiiliä, ja jokainen sylintereistä voidaan sammuttaa tarvittaessa (osittainen kuormitustiloissa). Toiminnan joustavuus mahdollistaa TFG:n siirtymisen tavanomaisesta Otto-käytöstä Miller-käyttöön, mikä lisää tehokkuutta ja tehokkuutta. Ja tämä ei ole vaikuttavin - turboyksiköiden "puhalluksen" avulla moottori voi vaihtaa kaksitahtiseen tilaan noin 3000 rpm asti. Christian von Koenigsegin mukaan 6000 rpm:llä tässä tilassa se kuulostaa kuusisylinteriseltä. Kuitenkin 3000 rpm:n kohdalla laite kytkeytyy takaisin nelitahtitilaan, koska aika ei riitä kaasunvaihdolle suurilla nopeuksilla.

Keinotekoinen älykkyys

Toisaalta Koenigsegg tekee yhteistyötä amerikkalaisen tekoälyyhtiön SparkCognition kanssa, joka kehittää tekoälyn hallinnan ohjelmistoja Free valve -moottoreille, kuten TFG. Ajan myötä järjestelmä oppii venttiilien parhaan käytön ja erilaiset tapoja suorittaa palamisprosessi. Ohjausjärjestelmän ja Free valve -järjestelmän avulla voit muuttaa moottorin äänenvoimakkuutta ja äänenvoimakkuutta erilaisilla pakoventtiilien aukkoilla. Se on myös vastuussa kyvystä lämmittää moottoria nopeammin ja vähentää päästöjä. Sähkömoottorigeneraattorin ansiosta erittäin alhaisissa lämpötiloissa kampiakselimoottori pyörii noin 10 sykliä (2 sekunnin sisällä), jolloin sylinterien paineilman lämpötila saavuttaa 30 astetta. Kuumennuksen aikana imuventtiili avautuu pienellä iskulla, ja ilman ja polttoaineen kierto kiertää poistoventtiilin ympärillä, mikä parantaa haihtumista.

Polttoaine edistää myös suuren moottorin tehon saavuttamista. Itse asiassa TFG on Flex Fuel -moottori, eli se voi toimia sekä bensiinillä että alkoholilla (etanoli, butanoli, metanoli) ja seoksilla eri suhteissa. Alkoholimolekyylit sisältävät happea ja tarjoavat siten sen, mitä tarvitaan hiilivetyosan polttamiseen. Tietenkin tämä tarkoittaa suurempaa polttoaineenkulutusta, mutta se saadaan aikaan helpommin kuin suuri määrä ilmaa. Alkoholiseokset tarjoavat myös puhtaamman palamisprosessin ja vähemmän hiukkasia vapautuu palamisen aikana. Ja jos etanolia uutetaan kasveista, se voi myös tarjota hiilineutraalin prosessin. Bensiinillä ajettaessa moottorin teho on 500 hv. Muista, että TFG:n palamisen ohjaus on niin huipputeknologiaa, että se onnistuu ottamaan polttoaineesta lähes suurimman mahdollisen ilman räjähdystä - hermoisimman paloalueen niin korkealla turbon paineella. Se on todella ainutlaatuinen puristussuhteella 9,5:1 ja erittäin korkealla täyttöpaineella. Voimme vain arvailla kuinka tarkasti sylinterinkansi on kiinnitetty lohkoon, ja jälkimmäisen lujuus, kun otetaan huomioon palamisprosessin valtava työpaine, saattaa jossain määrin selittää pallomaisten, pylväsmäisten muotojen esiintymisen sen arkkitehtuurissa. .

Tietenkin, monimutkainen ilmaventtiilijärjestelmä on kalliimpaa kuin tavanomaiset mekaaniset venttiilitoimilaitteet, mutta moottorin rakentamiseen käytetään vähemmän raaka-aineita, mikä kompensoi jossain määrin sekä kustannuksia että painoa. Näin ollen korkean teknologian TFG: n kustannukset ovat puolet yrityksen kahdeksan sylinterisen viiden litran turboahtimen kustannuksista.

Ainutlaatuinen Gemera-asema

Myös muu Gemeran voimansiirto on ainutlaatuista ja omituista. TFG sijaitsee matkustamon takana ja ohjaa etuakselia käyttämällä ainutlaatuista suoraa käyttöjärjestelmää ilman vaihdelaatikoita, mutta kahdella hydraulisella kytkimellä kummallakin akselilla. Järjestelmää kutsutaan HydraCoupiksi ja tietyllä nopeudella hydraulikytkimet lukitaan ja ohjataan suoraan. Tämä johtuu siitä, että polttomoottori on myös kytketty suoraan sähkömoottorin generaattoriin, jonka kapasiteetti on jopa 400 hv. teho vastaavasti jopa 500 Nm.

HydraCoup muuntaa yhteensä 1100 3000 Nm TFG:n ja sähkömoottorin, mikä kaksinkertaistaa vääntömomentin 500 1000 rpm:iin. Kaikkeen tähän lisätään kummankin sähkömoottorin vääntömomentti, jotka käyttävät yhtä takapyörää 1700 hv:lla. jokainen ja vastaavasti 800 Nm. Järjestelmän kokonaisteho on siis 800 hv. Jokaisen sähkömoottorin jännite on 15 volttia. Myös auton akku on ainutlaatuinen. Sen jännite on 900 volttia ja teho vain 200 kWh, purkausteho (lähtö) XNUMX kW ja latausteho XNUMX kW. Jokaista sen kennoa ohjataan yksilöllisesti lämpötilan, lataustilan, "terveyden" suhteen, ja ne kaikki yhdistetään yhteiseksi hiilirungoksi, joka sijaitsee turvallisimmassa paikassa - etuistuinten alla ja hiili-aramidi-ajotunnelissa. Kaikki tämä tarkoittaa sitä, että muutaman voimakkaamman kiihdytyksen jälkeen auton täytyy liikkua jonkin aikaa hitaasti, jotta TFG voi ladata akun.

Kaikki epätavallinen asettelu perustuu keskimoottorilla toimivan autoyrityksen filosofiaan. Koenigseggillä ei ole vielä suunnitelmia puhtaasta sähköautosta, koska heidän mielestään alueen tekniikka on alikehittynyttä ja tekee autoista erittäin raskaita. Hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi yritys käyttää alkoholipolttoaineita ja polttomoottoria.

Gemeran 800 voltin sähköjärjestelmä tuottaa sähköä jopa 50 km ja nopeuden 300 km/h. Virkistyskäytössä 400 km/h asti TFG:n vastuulla. Hybriditilassa auto voi matkustaa vielä 950 km, mikä osoittaa järjestelmän melko korkeaa hyötysuhdetta - itse TFG kuluttaa noin 20 prosenttia vähemmän kuin moderni kaksilitrainen moottori. perinteisellä muuttuvalla kaasunjakelulla. Ja auton vakauden takaavat myös takapyörän ohjausjärjestelmä, sähköinen vääntömomenttivektori takana ja mekaaninen vääntömomenttivektori edessä (käyttäen lisämärkäkytkimiä etuvetomekanismissa, hydraulimuuntimien vieressä) . Gemerasta tuli siis ajoneuvo, jossa oli neliveto, nelipyöräohjaus ja vääntömomenttivektori. Kaikkeen tähän lisätään kehon pituuden säätely.

Vaikka tämä moottori on luonteeltaan ainutlaatuinen, se osoittaa, että se voi ohjata polttomoottorin kehitystä. Sama keskustelu käydään Formula 1:ssä - tehokkuuden etsiminen keskittyy todennäköisesti synteettisiin polttoaineisiin ja kaksitahtiseen toimintatapaan.