Egy nagy gép anatómiája

Beszélgetés a Porsche motorvezetőjével, Matthias Hofstätterrel az új 911 -ről

A 911 sokak álomautója. Ismét találkozunk a Porsche motorosztályának vezetőjével, hogy elmondhassuk, milyen viszontagságokkal kellett szembesülniük a cég fejlesztőcsapatainak egy modell megalkotásakor. A következő sorokat az új 992 technológiájának szenteljük.

A burkolat kioldó karjának a motor fölé húzása félrevezető lehet. Egy tétovázó pillantás után rájössz, hogy ami burkolatnak hivatott, az valójában a hátsó légterelőnél kisebb panel, ami alatt egy műanyag kádnak látszó, két ventilátorral szerelt váz látható. Funkciójuk egyértelmű, megjelenésüknek azonban van egy másik hatása is - a léghűtéses modelleket idézi, ventilátorközpontú ventilátorukkal, amelyeket nagyfeszültségű kábelek vesznek körül.

450. Ez a szám kifejezi az új generációs 4-es Carrera S és Carrera 992S 1986 literes bi-turbó-hathengeres lapos-hatos motor lóerejét, és azonnal más asszociációkat is felidéz - ez az 959-os szuper Porsche 450-nek nevezett, amely szintén 33 LE-t produkált. . Val vel. Jó alkalom az azonos márkájú belsőégésű motorok technológiai fejlődésének összehasonlítására és kifejezésére. Ha azonban 959 évvel ezelőtt a XNUMX-es volt a műszaki képesség legmagasabb, sőt egzotikus formája, ma már hasonló teljesítményű motort hajtanak a Carrera S fent említett, a márkahierarchiában lejjebb lévő változatai.

Hasonlóságaink kiterjednek a lökettérfogatra is, amely nagyon közel áll – a 2848-es 3 köbcentis a 959-es 2981 köbcentisével szemben.. A 3-es motorja a maga korában igazi technológiai remekmű, összetett kombinált hűtéssel. A hengereket erős ventilátor hűti, míg a fejeket 992 literes vízhűtő rendszer üzemelteti. A hőleadáshoz természetesen hozzájárul, mint minden Porsche "levegős" motorhoz, itt is van egy olajhűtő kenőrendszer, amely egyiket sem képes befogadni. nem több és nem kevesebb, mint 959 liter olaj. Így a hátsó motorral és első hűtőkkel felszerelt modell architektúrája miatt a 25-est közös keringtető rendszert alkotó csővezetékek veszik körül.

Ebben a tekintetben ma alig változott. A 911 Carrera 4S, amely a kettős sebességváltó révén a 959 közeli rokonának tekinthető, nem támaszkodik egy erős ventilátorra, ehelyett 28,6 liter folyadékot hűt és tart, míg a kenőrendszerhez 11,3 literre van szükség. vaj.

A hathengeres vízszintes elrendezést magában foglaló architektúrának azonban van egy másik fontos mutatója a két motor hasonlóságára - a megbízhatóság. Tulajdonképpen ez jellemző a cég összes boxermotorjára, ami a pályán való vezetésnél nem szüntetheti meg a garanciát. A Porsche számára mindig is kiemelt fontosságú volt a mozgó motorelemek kölcsönhatása, illetve a dugattyúgyűrűk, a dugattyú, a henger, valamint a főtengely és az időzítő mechanizmus csapágyain kialakuló súrlódás.

Különböző természetű turbinák

Mindkét modellben a hengersorok két oldalán helyezkednek el a turbófeltöltők, de a 959-ben egy kaszkádtöltő rendszert építettek ki, amely fehér fecske maradt a technológiatörténetben. A kis és nagy turbófeltöltő kombinációja csábítónak tűnik, és gyakran használják manapság a dízelmotorokban, de nem alkalmas benzines motorokhoz - a kis gázmennyiség miatt alacsony terhelésen és fordulatszámon, de magas hőmérsékleten nem olyan hatékony, mint egy integrált. közvetlen befecskendező egységekben, nagy kompressziós arányú ikersugaras turbinákkal kombinálva a fejekbe épített kipufogócsonkkal. Szükség esetén mechanikus (Volvo) vagy elektromos (Mercedes) kompresszorok. Bizonyos mértékig a fenti okok hátterében állnak a 992-es és 995-ös motorok teljesítménybeli különbségei, bár a nagyobb turbófeltöltős (még mindig 991-es generációs) turbófeltöltős változatokkal ellentétben a Carrera 4S motor fix geometriájú, 1,2-es maximális töltési nyomású turbófeltöltővel rendelkezik. .530 bar, a maximális nyomaték 2300 Nm 450 ford./percnél. Mindkét gép eléri a 6500 LE maximális teljesítményét. 500 ford./percnél, de a kis turbófeltöltő ellenére az 959 Nm és 5500 Nm közötti maximális nyomaték csak…33 ford./percnél érhető el. Ez valóban élénken tükrözi a technológia fejlődését az elmúlt XNUMX évben.

Hatásfokegyenlet

És mégis, mi magyarázza ezeket a különbségeket? A válasz számos technológiai tényező kombinációja. A 992-es "dobozos" motorarchitektúrája előnye, hogy minden hengersort egyetlen turbófeltöltővel töltenek fel. Ebből a szempontból két háromhengeres motor összegének tekinthető, és köztudott, hogy ez a motortípus a pulzációs hullámok nagy távolsága és hiánya miatt nagyon alkalmas turbófeltöltős berendezésekhez. interferencia közöttük. Az egyenes hatos motoroknál a három henger mindegyikéből más-más turbinához vagy más-más kétturbinás körhöz vezethető gázok, de a hengersorok távolsága miatt hat hengerre csak az első megoldás marad választható. -hengeres boxermotorok. olcsó, de kevésbé hatékony rendszer eggyel). A 959-es kaszkádtöltésben a hat henger mindegyike tölti a turbófeltöltőket, amikor az működik.

De ez csak az egyenlet része. A 992-es motor 9,4 mm-rel hosszabb lökettel rendelkezik (a nagyobb nyomaték előfeltétele), mivel a modern csúcstechnológiájú anyagok lehetővé teszik a tehetetlenségi erők növelését, ha a dugattyú sebességét 14,5-ről 16,6 m / s-ra növelik. ... A közvetlen befecskendezésnek (a finomabb keveréshez alkalmazható piezo injektorokkal ellátott új generációnak), a komplex égési folyamatnak, a kopogásszabályozásnak és a modern vízhőcserélők segítségével alacsonyabb hőmérsékletre lehűtött sűrített levegőnek (ami szintén hozzájárul a hengerekhez vezető levegő útjának rövidítéséhez) a 10,2: 1. Ha a VarioCam változó töltési rendszert hozzáadjuk a vizsgált egyenlethez, ez a motorteljesítmény-különbség sokkal világosabbá válik.

Ideje változtatni ... és visszatérni

A háromliteres Carrera motor nemcsak nagyon különbözik távoli elődjétől, de meglehetősen kifinomult is a donorhoz képest, amelyet viszonylag nemrégiben, 991-ben mutattak be. ). 30 Nm-ig) egyszerű szoftver beállítással könnyen elérhetőnek tűnik. Sokkal radikálisabb megközelítés volt Matthias Hofstetter, a Porsche motoros osztályának vezetője csapatának megközelítése, akivel ennek a sorozatnak a szerzője másodszor is találkozhatott a 420-es bemutatója alkalmával.

Érdekes tény, amit egyetlen sajtóban sem találsz meg, hogy az új 911-est eredetileg plug-in hibridnek tervezték. Ehhez kiszélesítették az első nyomtávot, és ott, az első kerekek között kellett volna elhelyezni a lítium-ion akkumulátort. Az újonnan kifejlesztett, két tengelykapcsolós és hét fokozat helyett nyolc fokozatú sebességváltó házmérete megnövelt a főtengely és a két kuplungkészlet között – körülbelül nyolc centiméterrel. Egy "elektromos tárcsát" kellett volna tartalmaznia, ahogy Hofstetter nevezte a motort, valószínűleg a lemezkialakítás miatt. Eddig jó, és elméletben remekül néz ki, főleg, hogy a tömegközéppont előre és lefelé mozgatása jótékony hatással lesz a 911 súlyeloszlására. A gyakorlatban azonban az autó nagyon sajátosan reagál az ilyen vágyakra. út. „A 992 első (prototípus) változatai éles gyorsulást mutattak – mondja Matthias Hofstetter –, és igazi szenzációt keltett a jobb oldalon. A modell finom egyensúlya azonban a pokolba megy, és a 911 instabillá és kiszámíthatatlanná válik a kanyarokban. A nyomatékvektoros motorok elöl szerelése némileg ellensúlyozhatja a hiányosságokat, de ez a rajzasztalhoz való visszatérést és hatalmas új tervezési költségeket jelent. Mindenesetre az egyszerűbb egymotoros hibrid rendszert felhagyták, meglehetősen komoly tervezési munkákat töröltek, és a 911-es elektromos asszisztens nélkül tér vissza a pályára. A teljesítmény növelésére és a fogyasztás csökkentésére irányuló erőfeszítések olyan alkatrészekre összpontosulnak, mint a motor, a sebességváltó és a karosszéria.

A megnövelt teljesítmény jegyében a motor új verziója nagyobb turbófeltöltőkkel van felszerelve - három milliméteres (48 mm-ig), illetve négy milliméteres (maximum 55 mm-es) turbinával és kompresszorral. Ezzel az új dízel részecskeszűrő által okozott akadályok ellenére 1,2 bar nyomást lehetett elérni. A sűrített levegős hőcserélők helyzete is megváltozott, a hengersorok külső oldaláról a motor közepére és feletti területre kerültek. Ez lerövidíti a levegő útját, javítja a motor reakcióját, és csökkenti a szivattyú veszteségeit (amit nehéz volt elérni, nagyrészt a Porsche fedélzetén tartózkodó emberek konzervatív hozzáállása miatt az ilyen drasztikus tervezési változtatásokhoz). Az új konfiguráció megteremti a terepet a motor által irányított légáramlás 10 fokkal történő csökkentésére, és ez, a vékonyabb levegő-üzemanyag keveréket létrehozó piezo befecskendezőkkel együtt lehetővé teszi a kompressziós arány félegységgel 10,2:1-re történő növelését ( itt az ideje megemlíteni, hogy a detonáció előfeltételeinek megelőzése érdekében a 959-es tömörítési aránya mindössze 8,3:1). Ezenkívül a gázok turbinákhoz vezető útjának kiegyenlítése érdekében az áramkört alulról felfelé haladva egyetlen áramkörre cserélték. Így a turbinák a jármű mögül nézve más irányba forognak.

A különböző vezérműtengely-bütykös profilokkal rendelkező VarioCam rendszert használva a Porsche mérnökei különböző módon állítják be a két szívószelep menetét, amelyek eltérő részterhelésűek. Így a motorba belépő levegő "kavarogni" kezd, turbulens mozgást keltve, mind a függőleges tengely (az úgynevezett örvény), mind a vízszintes (szaltó) mentén. Ez segít jelentősen javítani az égési folyamat minőségét, amelyben a lángfront gyorsabban mozog és az égés hatékonyabb. Teljes terhelésnél a löket kiegyenlítődik, mert a légsebesség elég nagy ahhoz, hogy ilyen megoldás egyszerűen nem szükséges. Ennek eredményeként Hofstetter szerint a nyersgáz-kibocsátás szennyezőanyag-szintje jelentősen csökken, aminek eredményeként a katalizátornak most sokkal kevesebb munkája van. Így futásteljesítménye több mint 300 ezer kilométerre nő. Ezenkívül a gázok alacsonyabb hőmérséklete miatt a szóban forgó katalizátor már nem lemezből készül, hanem öntvény, amely viszont lehetővé teszi a gázáramlással szembeni ellenállás csökkentését, és önmagában növeli a hatékonyságot. A teljes „építészeti együttesre”, beleértve az integrált szelepekkel rendelkező részecskeszűrőt, szükség van egy 911-es hangkép kialakításához, amely mindenképpen egyedülálló.

Több alumínium a tokban

A sebességváltó teljesen új, immár nyolc sebességfokozattal, amely a hajtási séma miatt egyedülálló a 911-hez, és a márka vagy az aggodalom egyetlen modelljében sem használatos. Az első sebességfokozat rövidebb, mint az előző, a nyolcadik pedig hosszabb, mint az előző legmagasabb hetedik sebességfokozat. Az új sebességfokozatok hosszabb végutazást is lehetővé tesznek, ami halkabb motort eredményez, és alacsonyabb sebességgel, nagy autópálya sebességgel jár.

A nyomaték pontosabb átadása az első tengelyre előfeltétele a jármű jobb viselkedésének, és ez az első differenciálműben lévő többlemezes tengelykapcsoló új kialakításának köszönhető. A teljes egység vízhűtéses, megerősített tárcsákkal és gyorsabb menekülési lehetőséggel rendelkezik. Mindez nem csak a dinamikát, hanem a gép terepjáró képességét is javítja, például hóval haladva.

Noha elsősorban a jelenlegi 992-es architektúrát használja, a gyakorlatban jelentősen megváltozott. Az acél aránya ebben a "multi-mix" kivitelben 63-ról 30 százalékra csökkent. Kívül a nagy antik acéllemezeket alumíniumra cserélték, újfajta megközelítést igényelve a rögzítésükhöz. Az arány (az extrudált alumínium) jelentősen megnő a test tartó részén. Ennek eredményeként a torziós ellenállás még jobb.

Az általános hatékonysági csomaghoz hozzáadódik az adaptív karosszéria aerodinamika, amely különböző stratégiák segítségével irányítja a levegőt a hátsó légterelőn és az első kerekek előtti nyílásokba. Ez utóbbiak aktív szelepekkel vannak felszerelve, amelyek a hűtőegységek igényei szerint nyílnak. A hátsó légterelőnek egy másik szerepe is van: szükség esetén levegőt irányít a motor és különösen az intercoolerek hűtésének javítására. És persze mindehhez hozzá kell adni a Porsche egyedi fékjeit és futóművét, valamint a nyomatékvektorálást és a hátsó tengelyen lévő aktív bukógáttal ellátott lejtést, valamint az aktív hátsó kerékkormányzást.

Szöveg: Georgy Kolev

2020-08-30