Apa yang mampu dilakukan oleh mesin pembakaran internal?
Artikel

Apa yang mampu dilakukan oleh mesin pembakaran internal?

Ketika berbicara tentang Koenigsegg, semuanya tampak berasal dari planet lain. Model baru merek Swedia bernama Gemera tidak berbeda dengan formulasi ini - model GT empat tempat duduk dengan penggerak hybrid, tenaga sistem 1700 hp, kecepatan tertinggi 400 km / jam dan akselerasi hingga 100 km / jam dalam 1,9. detik. Meski supercar tidak lagi langka di dunia modern, Gemera tetap memiliki beberapa ciri khas. Dan yang paling khas dari fitur tersebut adalah mesin mobilnya.

Koenigsegg menyebutnya Raksasa Ramah Kecil, atau disingkat TNG. Dan ada alasannya - TFG memiliki kapasitas dua liter, tiga silinder (!), dua turbocharger, dan 600 hp. dengan 300 hp per liter, unit ini mencapai daya maksimum yang pernah ditawarkan oleh mesin produksi. Perusahaan mengklaim bahwa dalam hal teknologi, TFG "di depan mesin tiga silinder lainnya yang ada di pasaran saat ini." Nyatanya, mereka benar sekali - mesin tiga silinder berikutnya bertenaga 268 hp yang digunakan Toyota di GR Yaris.

Teknologi yang paling tidak biasa di TFG adalah sistem timing katup tanpa cam. Sebagai gantinya, mesin menggunakan sistem yang dikembangkan oleh Freevalve anak perusahaan Koenigsegg, dengan aktuator pneumatik untuk setiap katup.

Apa yang mampu dilakukan oleh mesin pembakaran internal?

Nyatanya, "raksasa kecil yang ramah" itu dirancang khusus untuk Gemera. Perusahaan Swedia ingin menciptakan sesuatu yang kompak, ringan, tetapi bertenaga. Selain itu, filosofi desain penggerak secara keseluruhan telah berubah, tidak seperti hibrida Gegera Regera, sebagian besar tenaga disuplai oleh motor listrik. Mesin pembakaran memiliki kontribusi tambahan untuk menggerakkan dan mengisi baterai.

Mereka banyak berpikir sebelum memutuskan untuk membangun mesin tiga silinder di Königsegg. Namun, keputusan ini tidak akan dibuat secara tegas dalam kendaraan eksklusif. Namun demikian, pencarian kualitas seperti kekompakan dan ringan tetap ada dan mengarah pada penciptaan mesin paling ekstrim di dunia, tidak hanya dalam hal liter, tetapi juga "silinder".

Konfigurasi mesin, bagaimanapun, memiliki silinder yang cukup besar dan terdengar cukup menarik, dengan timbre frekuensi rendah yang khas dari mesin tiga silinder, tetapi jauh lebih bernafas. Christian von Koenigsegg, pendiri perusahaan, berkata tentang dia: "Bayangkan sebuah Harley, tetapi dengan silinder yang berbeda." Meskipun memiliki bore 95mm yang cukup besar dan stroke 93,5mm, TFG menyukai putaran tinggi. Tenaga maksimum dicapai pada 7500 rpm dan zona merah tachometer mulai pada 8500 rpm. Di sini, alkimia terdiri dari bahan mahal yang memberikan keringanan (kecepatan) dan kekuatan (tekanan tinggi dari proses pembakaran). Oleh karena itu, kecepatan tinggi disertai dengan torsi luar biasa sebesar 600 Nm.

Apa yang mampu dilakukan oleh mesin pembakaran internal?

Turbocharging bertingkat

Jawaban atas pertanyaan tentang bagaimana tepatnya dua turbocharger dapat dihubungkan dalam konfigurasi tiga silinder adalah kaskade. Sistem serupa digunakan Porsche 80 ikonik di tahun 959-an, yang memiliki kesamaan karena dua mesin tiga silinder diisi dengan turbocharger kecil dan besar. Namun, TFG memiliki interpretasi baru tentang masalah ini. Setiap silinder mesin memiliki dua katup buang, salah satunya bertanggung jawab untuk mengisi turbocharger kecil, dan yang lainnya untuk turbocharger besar. Pada putaran dan beban rendah, hanya tiga katup yang mengalirkan gas ke turbocharger kecil yang terbuka. Pada 3000 rpm, katup kedua mulai terbuka, mengarahkan gas ke turbocharger besar. Namun, mesinnya sangat berteknologi tinggi sehingga dari segi parameternya, bahkan dalam versi "atmosfer", tenaganya bisa mencapai 280 hp. Alasannya terletak pada teknologi katup Freevalve yang sama. Salah satu alasan mengapa mesin 2000 cc CM memiliki tiga silinder, fakta bahwa mesin tiga silinder lebih efisien dalam hal turbocharging, karena tidak ada saling redaman pulsasi gas, seperti pada mesin empat silinder.

Dan katup pembuka pneumatik

Berkat sistem Freevalve, setiap katup bergerak sendiri-sendiri. Itu dapat dibuka secara independen dengan durasi tertentu, torsi awal dan langkah. Pada beban rendah, hanya satu yang terbuka, memungkinkan aliran udara yang lebih tinggi dan pencampuran bahan bakar yang lebih baik. Berkat kemampuan untuk mengontrol setiap katup secara tepat, tidak diperlukan katup throttle, dan setiap silinder dapat dimatikan jika perlu (dalam mode beban parsial). Fleksibilitas operasi memungkinkan TFG untuk beralih dari operasi Otto konvensional ke Miller dengan peningkatan siklus tugas dan efisiensi yang lebih tinggi. Dan ini bukan yang paling mengesankan - dengan bantuan "hembusan" dari unit turbo, mesin dapat beralih ke mode dua langkah hingga sekitar 3000 rpm. Menurut Christian von Koenigseg pada 6000 rpm dalam mode ini akan terdengar seperti enam silinder. Namun, pada 3000 rpm, perangkat beralih kembali ke mode empat langkah karena tidak ada cukup waktu untuk pertukaran gas pada kecepatan tinggi.

Apa yang mampu dilakukan oleh mesin pembakaran internal?

Kecerdasan buatan

Di sisi lain, Koenigsegg bekerja dengan perusahaan kecerdasan buatan Amerika SparkCognition, yang mengembangkan perangkat lunak manajemen kecerdasan buatan untuk mesin Freevalve seperti TFG. Seiring waktu, sistem mempelajari cara terbaik untuk mengoperasikan katup dan berbagai cara untuk melakukan proses pembakaran. Sistem kontrol dan sistem Freevalve memungkinkan Anda untuk mengubah volume dan nada mesin dengan bukaan katup buang yang berbeda. Ini juga bertanggung jawab atas kemampuan untuk memanaskan mesin lebih cepat dan mengurangi emisi. Berkat generator motor listrik pada suhu yang sangat rendah, mesin poros engkol berputar sekitar 10 siklus (dalam 2 detik), di mana suhu udara tekan dalam silinder mencapai 30 derajat. Selama pemanasan, katup isap terbuka dengan langkah kecil dan sirkulasi turbulen udara dan bahan bakar terjadi di sekitar katup keluar, yang meningkatkan penguapan.

Bahan bakar juga memberikan kontribusi penting untuk mencapai tenaga mesin yang tinggi. Faktanya, TFG adalah mesin Flex Fuel, yaitu dapat bekerja dengan bensin dan alkohol (etanol, butanol, metanol) dan campuran dalam proporsi berbeda. Molekul alkohol mengandung oksigen dan dengan demikian menyediakan apa yang dibutuhkan untuk membakar bagian hidrokarbon. Tentu saja, ini berarti konsumsi bahan bakar lebih tinggi, tetapi disediakan lebih mudah daripada udara dalam jumlah besar. Campuran alkohol juga memberikan proses pembakaran yang lebih bersih dan lebih sedikit partikel yang dilepaskan selama proses pembakaran. Dan jika etanol diekstraksi dari tanaman, itu juga dapat memberikan proses netral karbon. Saat menggunakan bensin, tenaga mesinnya 500 hp. Ingatlah bahwa kontrol pembakaran di TFG sangat berteknologi tinggi sehingga berhasil mengekstrak bahan bakar hampir semaksimal mungkin tanpa peledakan - zona pembakaran paling neuralgik pada tekanan turbo yang begitu tinggi. Ini benar-benar unik dengan rasio kompresi 9,5:1 dan tekanan pengisian yang sangat tinggi. Kami hanya dapat menebak bagaimana tepatnya kepala silinder dipasang ke balok, dan kekuatan yang terakhir, mengingat tekanan kerja yang sangat besar dari proses pembakaran, sampai batas tertentu hal ini dapat menjelaskan adanya bentuk berbentuk bola seperti kolom dalam arsitekturnya. .

Apa yang mampu dilakukan oleh mesin pembakaran internal?

Tentu saja, sistem Freevalve yang kompleks lebih mahal daripada aktuator katup mekanis konvensional, tetapi lebih sedikit bahan baku yang digunakan untuk membuat mesin, mengimbangi biaya dan berat sampai batas tertentu. Jadi, secara keseluruhan, biaya TFG berteknologi tinggi adalah setengah dari biaya turbocharger lima liter delapan silinder milik perusahaan.

Drive Gemera unik

Sistem penggerak Gemera lainnya juga unik dan unik. TFG terletak di belakang kompartemen penumpang dan mengemudikan gandar depan menggunakan sistem penggerak langsung yang unik tanpa kotak roda gigi, tetapi dengan dua kopling hidraulik di setiap gandar. Sistem tersebut dinamakan HydraCoup dan pada kecepatan tertentu kopling hidrolik terkunci dan langsung digerakkan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa mesin pembakaran juga terhubung langsung dengan generator motor listrik yang berkapasitas hingga 400 hp. daya masing-masing hingga 500 Nm.

HydraCoup mengonversi total 1100 Nm TFG dan motor listrik, menggandakan torsi menjadi 3000 rpm. Ditambah lagi dengan torsi masing-masing dari dua motor listrik yang menggerakkan satu roda belakang dengan tenaga 500 hp. masing-masing dan, karenanya, 1000 Nm. Jadi, total tenaga sistem adalah 1700 hp. Masing-masing motor listrik memiliki tegangan 800 volt. Aki mobilnya juga unik. Ini memiliki tegangan 800 volt dan daya hanya 15 kWh, memiliki daya pelepasan (output) 900 kW dan daya pengisian daya 200 kW. Setiap selnya dikontrol secara individual dalam hal suhu, status muatan, "kesehatan", dan semuanya digabungkan menjadi badan karbon umum, terletak di tempat teraman - di bawah kursi depan dan di terowongan penggerak karbon-aramid. Semua ini berarti bahwa setelah beberapa akselerasi yang lebih kuat, mobil harus bergerak perlahan untuk beberapa saat agar TFG dapat mengisi baterai.

Semua tata letak yang tidak biasa didasarkan pada filosofi perusahaan mobil mid-engine. Koenigsegg belum memiliki rencana untuk membuat mobil listrik murni karena mereka yakin teknologi di bidang ini belum berkembang dan membuat mobil menjadi sangat berat. Untuk mengurangi emisi karbon dioksida, perusahaan menggunakan bahan bakar beralkohol dan mesin pembakaran internal.

Sistem kelistrikan 800 volt Gemera menyediakan listrik hingga 50 km dan kecepatan 300 km/jam Untuk rekreasi hingga 400 km/jam, tanggung jawab TFG. Dalam mode hybrid, mobil dapat menempuh jarak 950 km lagi, yang menunjukkan efisiensi sistem yang cukup tinggi - TFG sendiri mengkonsumsi sekitar 20 persen lebih sedikit daripada mesin dua liter modern. dengan distribusi gas variabel konvensional. Dan stabilitas mobil juga dipastikan dengan sistem kemudi roda belakang, vektor torsi elektrik di belakang, dan vektor torsi mekanis di depan (menggunakan kopling basah tambahan di mekanisme penggerak roda depan, di sebelah konverter hidrolik) . Gemera dengan demikian menjadi kendaraan dengan penggerak semua roda, kemudi empat roda, dan vektor torsi. Ditambah lagi dengan pengaturan tinggi badan.

Meskipun mesin ini bersifat unik, hal itu menunjukkan bahwa ia dapat memandu pengembangan mesin pembakaran dalam. Perdebatan yang sama terjadi di Formula 1 - pencarian efisiensi kemungkinan akan fokus pada bahan bakar sintetis dan mode operasi dua langkah.

Tambah komentar