Mire képes a belső égésű motor?

Ha Koenigseggről van szó, úgy tűnik, minden egy másik bolygóról származik. A svéd márka új modellje, a Gemera nem különbözik ettől a összetételtől - egy négyüléses GT modell hibrid hajtással, 1700 LE-s rendszerteljesítménnyel, 400 km/h-s végsebességgel és 100 km/h-ra gyorsulással 1,9-ben. másodpercig. Bár a szuperautók már nem olyan ritkák a modern világban, a Gemera mégis rendelkezik néhány jellegzetes tulajdonsággal. És ezek közül a jellemzők közül a legmeghatározóbb az autó motorja.

Koenigsegg Tiny Friendly Giant-nek, vagy röviden TNG-nek hívja. És megvan az oka - a TFG lökettérfogata két liter, három hengeres (!), két turbófeltöltővel és 600 LE-vel rendelkezik. 300 LE-nél literenként ez az egység a sorozatgyártású motorok által valaha kínált maximális teljesítményt éri el. A vállalat azt állítja, hogy technológiai szempontból a TFG "előtt minden más háromhengeres motort a piacon". Valójában teljesen igazuk van – a következő háromhengeres motor a Toyota által a GR Yarisban használt 268 LE.

A TFG legszokatlanabb technológiája a bütykös szelepvezérlés. Ehelyett a motor a Koenigsegg leányvállalata, a Freevalve által kifejlesztett rendszert használ, minden szelephez pneumatikus működtetőkkel.

Valójában a "barátságos kis óriást" kifejezetten a Gemera számára tervezték. A svéd vállalat valami kompakt, könnyű, de nagy teljesítményű terméket akart létrehozni. Ezen túlmenően a hajtás általános filozófiája megváltozott, és a Gegera Regera hibriddel ellentétben a teljesítmény legnagyobb része villamos motorokból származik. A belső égésű motor további hozzájárulást jelent az akkumulátorok vezetéséhez és töltéséhez.

Sokat gondolkodtak, mielőtt úgy döntöttek, hogy háromhengeres motort építenek Königseggben. Ilyen döntés azonban nem fog egyértelműen meghozni exkluzív járművön. Ennek ellenére az olyan tulajdonságok keresése érvényesül, mint a tömörség és a könnyedség, és a világ legszélsőségesebb motorjának létrehozásához vezet, nemcsak a liter, hanem a "henger" szempontjából is.

A motorkonfiguráció azonban meglehetősen nagy hengerekkel rendelkezik, és meglehetősen fülbemászóan hangzik, a háromhengeres motorok tipikus alacsony frekvenciájú hangszínével, de sokkal lélegzőbb. Christian von Koenigsegg, a cég alapítója ezt mondta róla: "Képzeljen el egy Harley-t, de más hengerrel." Noha meglehetősen nagy, 95 mm-es furattal és 93,5 mm-es lökettel rendelkezik, a TFG szereti a magas fordulatszámot. Maximális teljesítményét 7500-as fordulatszámon éri el, a fordulatszámmérő piros zónája pedig 8500-as fordulatszámon indul. Itt az alkímia drága anyagokból áll, amelyek könnyűséget (sebességet) és szilárdságot (az égési folyamat nagy nyomása) biztosítanak. Ezért a nagy sebességekhez hihetetlen, 600 Nm-es nyomaték társul.

Kaszkád turbófeltöltés

Arra a kérdésre, hogy pontosan hogyan kapcsolható össze két turbófeltöltő háromhengeres konfigurációban, a kaszkád a válasz. Egy hasonló rendszer a 80-as években az ikonikus Porsche 959-et használta, amely hasonlóságot mutat, mivel két háromhengeres motort egy kicsi és egy nagy turbófeltöltővel töltenek meg. A TFG-nek azonban új értelmezése van a témában. A motorhengerek mindegyike két kipufogószeleppel rendelkezik, amelyek közül az egyik a kis turbófeltöltő, a másik a nagy turbófeltöltő feltöltéséért felel. Alacsony fordulatszámon és terhelésen csak az a három szelep nyílik ki, amelyek a kis turbófeltöltőt gázzal táplálják. 3000 ford./percnél a második szelepek nyitni kezdenek, és a gázokat a nagy turbófeltöltőbe irányítják. A motor azonban annyira csúcstechnológiás, hogy paramétereit tekintve még „atmoszférikus” változatban is elérheti a 280 lóerőt. Az ok ugyanabban a Freevalve szeleptechnológiában rejlik. Az egyik ok, amiért egy 2000 köbcentis motor A CM-nek három hengere van, az a tény, hogy a háromhengeres motor turbófeltöltés szempontjából hatékonyabb, mivel nincs a gáz lüktetéseinek kölcsönös csillapítása, mint egy négyhengeres motornál.

És pneumatikus nyitószelepek

A Freevalve rendszernek köszönhetően minden szelep külön-külön mozog. Önállóan nyitható meghatározott időtartammal, indítónyomatékkal és lökettel. Alacsony terhelésnél csak az egyik nyílik, ami nagyobb légáramlást és jobb üzemanyagkeverést tesz lehetővé. Az egyes szelepek precíz vezérlésének köszönhetően nincs szükség fojtószelepre, és a hengerek mindegyike szükség esetén kikapcsolható (részterheléses üzemmódban). A rugalmas működés lehetővé teszi a TFG számára, hogy a hagyományos Otto-ról Miller-üzemre váltson, megnövelt munkaciklussal és nagyobb hatékonysággal. És ez nem a leglenyűgözőbb - a turbóegységek "fújásával" a motor kétütemű üzemmódba válthat körülbelül 3000 fordulat / perc sebességig. Christian von Koenigseg szerint ebben az üzemmódban 6000-es fordulatszámon hathengeres hangzású lesz. 3000-es fordulatszámon azonban a készülék visszakapcsol négyütemű üzemmódba, mert nagy sebességnél nincs elég idő a gázcserére.

Mesterséges intelligencia

Másrészt Koenigsegg együttműködik az amerikai SparkCognition mesterséges intelligencia céggel, amely olyan mesterséges intelligencia-kezelő szoftvert fejleszt ki a Freevalve motorokhoz, mint a TFG. Idővel a rendszer megtanulja, hogyan lehet a szelepeket a legjobban működtetni, és az égési folyamat különböző módjait. A vezérlőrendszer és a Freevalve rendszer lehetővé teszi a motor térfogatának és hangjának megváltoztatását a kipufogószelepek különböző nyílásain keresztül. Felelős továbbá a motor gyorsabb felmelegedéséért és a károsanyag-kibocsátás csökkentéséért. A villamos motor-generátornak köszönhetően nagyon alacsony hőmérsékleten a főtengely-motor körülbelül 10 ciklust (2 másodpercen belül) forog, amelynél a hengerekben lévő sűrített levegő hőmérséklete eléri a 30 fokot. Fűtés közben a szívószelep kis lökettel kinyílik, és a levegő és az üzemanyag turbulens keringése következik be a kipufogószelep körül, ami javítja a párolgást.

Az üzemanyag is jelentősen hozzájárul a nagy motorteljesítmény eléréséhez. Valójában a TFG egy Flex Fuel motor, azaz benzinnel és alkohollal (etanol, butanol, metanol) és különböző arányú keverékekkel egyaránt tud működni. Az alkoholmolekulák oxigént tartalmaznak, és így biztosítják azt, ami a szénhidrogén rész elégetéséhez szükséges. Ez természetesen nagyobb üzemanyag-fogyasztást jelent, de könnyebben biztosítható, mint nagy mennyiségű levegő. Az alkoholkeverékek tisztább égési folyamatot is biztosítanak, és kevesebb részecske szabadul fel az égési folyamat során. Ha pedig az etanolt növényekből vonják ki, az is szénsemleges folyamatot biztosíthat. Benzinnel üzemelve a motor teljesítménye 500 LE. Emlékezzünk vissza, hogy a TFG égésszabályozása annyira csúcstechnológiás, hogy szinte a lehető legtöbbet képes kivonni az üzemanyagból detonáció nélkül – ez a legneuralgikusabb égési zóna ilyen magas turbónyomás mellett. Valóban egyedülálló 9,5:1-es tömörítési aránnyal és nagyon magas töltési nyomással. Csak találgatni tudjuk, hogy a hengerfej pontosan hogyan csatlakozik a blokkhoz, és ez utóbbi szilárdsága, tekintettel az égési folyamat hatalmas üzemi nyomására, bizonyos mértékig magyarázhatja a gömb alakú, oszlopszerű formák felépítését. .

Természetesen az összetett Freevalve rendszer drágább, mint a hagyományos mechanikus szelepmozgató, de kevesebb nyersanyagot használnak fel a motor felépítéséhez, ami bizonyos mértékben ellensúlyozza a költségeket és a súlyt is. Így összességében a csúcstechnológiájú TFG költsége fele a vállalat nyolchengeres ötliteres turbófeltöltőjének.

Egyedülálló Gemera meghajtó

A Gemera hajtáslánc többi része is egyedülálló és furcsa. A TFG az utastér mögött helyezkedik el, és egyedülálló, hajtómű nélküli közvetlen hajtásrendszerrel, de mindkét tengelyen két hidraulikus tengelykapcsolóval kormányozza az első tengelyt. A rendszert HydraCoup-nak hívják, és bizonyos sebességgel a hidraulikus tengelykapcsolók reteszelődnek és közvetlenül működnek. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a belső égésű motor közvetlenül kapcsolódik egy legfeljebb 400 LE teljesítményű elektromos motor-generátorhoz is. teljesítmény 500 Nm-ig.

A HydraCoup összesen 1100 Nm nyomatékú TFG-t és egy villanymotort alakít át, így a nyomaték megduplázódik 3000 ford./perc értékre. Mindehhez hozzáadódik mind a két villanymotor nyomatéka, amelyek egy hátsó kereket hajtanak meg 500 lóerővel. mindegyik és ennek megfelelően 1000 Nm. Így a rendszer teljes teljesítménye 1700 LE. Mindegyik villanymotor feszültsége 800 volt. Az autó akkumulátora is egyedi. Feszültsége 800 volt, teljesítménye mindössze 15 kWh, kisütési (kimeneti) teljesítménye 900 kW, töltési teljesítménye 200 kW. Mindegyik cellája egyedileg szabályozott hőmérséklet, töltöttségi állapot, „egészségügyi” szempontok szerint, és mindezt egy közös karbon testté egyesítik, amely a legbiztonságosabb helyen - az első ülések alatt és a szén-aramid meghajtó alagútban - található. Mindez azt fogja jelenteni, hogy néhány erőteljesebb gyorsítás után az autónak egy ideig lassan kell mozognia, hogy a TFG töltse az akkumulátort.

A szokatlan elrendezés a középmotoros autógyártó cég filozófiáján alapszik. Koenigsegg még nem tervez tiszta elektromos autót, mert úgy gondolják, hogy a technológia ezen a területen fejletlen, és nagyon megnehezíti az autókat. A szén-dioxid-kibocsátás csökkentése érdekében a vállalat alkoholos üzemanyagokat és belső égésű motort használ.

A Gemera 800 voltos elektromos rendszere akár 50 km áramot és 300 km/h sebességet biztosít, kikapcsolódáshoz 400 km/h-ig a TFG felelőssége. Hibrid üzemmódban az autó további 950 km-t tud megtenni, ami a rendszer meglehetősen magas hatékonyságát jelzi - maga a TFG körülbelül 20 százalékkal kevesebbet fogyaszt, mint egy modern, kétliteres motor. hagyományos változó gázelosztással. Az autó stabilitását pedig a hátsókerék-kormányzás, hátul elektromos nyomatékvektor, elöl a mechanikus nyomatékvektor (kiegészítő nedves kuplung használatával az elsőkerék-meghajtású mechanizmusokban, a hidraulikus átalakítók mellett) is biztosítja. . A Gemera így összkerékhajtású, négykerék-kormányzású és nyomatékvektoros járművé vált. Mindehhez járul a testmagasság szabályozása.

Bár ez a motor egyedülálló természetű, azt mutatja, hogy iránymutatást nyújthat a belső égésű motorok fejlesztésében. Ugyanez a vita zajlik a Forma-1-ben is – a hatékonyság keresése valószínűleg a szintetikus üzemanyagokra és a kétütemű üzemmódra fog összpontosítani.