Didelės mašinos anatomija
Bandomasis važiavimas

Didelės mašinos anatomija

Didelės mašinos anatomija

Didelės mašinos anatomija

Pokalbis su „Porsche“ variklių vadybininku Matthiasu Hofstätteriu apie naująjį „911“

911 yra daugelio svajonių automobilis. Dar kartą susitinkame su „Porsche“ variklių skyriaus vadovu, kad papasakotume apie peripetijas, su kuriomis teko susidurti įmonės kūrimo komandoms kuriant modelį. Šios eilutės skirtos naujojo 992 technologijai.

Dangtelio atleidimo svirties patraukimas virš variklio gali būti klaidinantis. Nedrąsiai žvilgtelėjus supranti, kad tai, kas turėtų būti dangtelis, iš tikrųjų yra už galinį spoilerį mažesnė panelė, po kuria galima pamatyti tarsi plastikinį kubilą su sumontuotais dviem ventiliatoriais. Jų funkcija aiški, tačiau išvaizda turi kitą efektą – primena oru aušinamus modelius, kurių ventiliatorius įtaisytas ventiliatoriuje, apsuptas aukštos įtampos laidais.

450. Šis skaičius išreiškia naujos kartos 4 Carrera S ir Carrera 992S 1986 litrų dviejų turbinų šešių cilindrų plokščių šešių variklių arklio galias ir iškart sukelia kitas asociacijas – šis 959 metų superinis „Porsche“ vadinamas 450, kuris taip pat pagamino 33 AG. . Su. Puiki proga palyginti ir išreikšti technologijų plėtrą tos pačios markės vidaus degimo variklių srityje. Tačiau jei prieš 959 metus XNUMX buvo aukščiausia ir net egzotiška techninių galimybių forma, tai šiandien panašios galios variklį varo jau minėtos „Carrera S“ versijos, kurios prekės ženklo hierarchijoje yra žemiau.

Mūsų panašumai apima ir darbinį tūrį, kuris yra labai artimas – 2848 3 cc, 959 2981 cc. 3 variklis yra tikras savo laiko technologijų šedevras su sudėtingu kombinuotu aušinimu. Cilindrai aušinami galingu ventiliatoriumi, o galvutės remiasi 992L vandens aušinimo sistema. Žinoma, prisideda prie šilumos išsklaidymo, kaip ir visuose „Porsche“ „oriniuose“ varikliuose, alyvos aušintuvo tepimo sistema, kuri netelpa nei vieno, nei kito. ne daugiau ir ne mažiau 959 litrų aliejaus. Taigi, dėl modelio su galiniu varikliu ir priekiniais radiatoriais architektūros 25 yra apsuptas vamzdynų, kurie sudaro bendrą cirkuliacijos sistemą.

Šiuo požiūriu šiandien mažai kas pasikeitė. „911 Carrera 4S“, kurį dvigubos transmisijos dėka galima laikyti artimu 959 giminaičiu, nesiremia galingu ventiliatoriumi, o aušina ir talpina 28,6 litro skysčio, o tepimo sistemai reikia 11,3 litro. sviesto.

Tačiau architektūra, apimanti horizontalų šešių cilindrų išdėstymą, vis dėlto turi dar vieną svarbų abiejų variklių panašumo rodiklį – patikimumą. Tiesą sakant, tai būdinga visiems kompanijos bokseriams, kurie važiuojant trasoje garantijos nepraras. „Porsche“ visada buvo itin svarbi judančių variklio komponentų sąveika, atitinkamai trintis stūmoklio žiedų, stūmoklio, cilindro, taip pat alkūninio veleno ir paskirstymo mechanizmo guoliuose.

Skirtingo pobūdžio turbinos

Abiejuose modeliuose turbokompresoriai išdėstyti abiejose cilindrų blokų pusėse, tačiau 959-ajame buvo pastatyta kaskadinė degalų papildymo sistema, kuri technologijų istorijoje liko balta kregžde. Mažo ir didelio turbokompresoriaus derinys atrodo viliojantis ir šiandien dažnai naudojamas dyzeliniuose varikliuose, tačiau netinka benzininiams varikliams – dėl nedidelio dujų kiekio esant mažai apkrovai ir sūkiams, tačiau esant aukštai temperatūrai jis nėra toks efektyvus kaip integruotas. tiesioginio įpurškimo įrenginiuose su dideliu suspaudimo laipsniu dviejų reaktyvinių turbinų kartu su išmetimo kolektoriais, įmontuotais galvutėse. Esant poreikiui mechaniniai (Volvo) arba elektriniai (Mercedes) kompresoriai. Iš dalies aukščiau išvardytos priežastys lemia 992 ir 995 variklių veikimo skirtumus. Nors, skirtingai nei didesnės versijos su turbokompresoriumi (vis dar 991 kartos) su turbokompresoriumi, Carrera 4S variklis yra su fiksuotos geometrijos turbokompresoriais, kurių maksimalus užpildymo slėgis yra 1,2 .530 bar, maksimalus sukimo momentas yra 2300 Nm esant 450 aps./min. Abi mašinos pasiekia maksimalią 6500 AG galią. esant 500 aps./min., tačiau nepaisant mažo turbokompresoriaus, maksimalus sukimo momentas nuo 959 Nm iki 5500 pasiekiamas tik esant...33 aps./min. Tai tikrai ryški technologijų raidos per šiuos XNUMX metus išraiška.

Efektyvumo lygtis

Ir vis dėlto, kas paaiškina šiuos skirtumus? Atsakymas yra daugelio technologinių veiksnių derinys. 992 turi „dėžutės“ variklio architektūrą, kai kiekvienas cilindrų blokas užpildytas vienu turbokompresoriumi. Šiuo atžvilgiu tai gali būti laikoma dviejų trijų cilindrų variklių suma, ir yra gerai žinomas faktas, kad tokio tipo varikliai labai tinka turbokompresoriams dėl didelio pulsavimo bangų atstumo ir nebuvimo. trukdžių tarp jų. Tiesioginiuose šešių cilindrų varikliuose dujos iš kiekvieno iš trijų cilindrų gali būti nukreiptos į skirtingą turbiną arba į skirtingą dviejų turbinų grandinę, tačiau dėl atstumo tarp cilindrų blokų šešiems cilindrams lieka tik pirmasis sprendimas. -Bokserio cilindriniai varikliai. pigi, bet mažiau efektyvi schema su viena). Kaskadiniame 959 įkrovime kiekvienas iš šešių cilindrų įkrauna kiekvieną turbokompresorių, kai jis veikia.

Bet tai tik dalis lygties. 992 variklio eiga yra 9,4 mm ilgesnė (būtina sąlyga didesniam sukimo momentui), nes šiuolaikinės aukštųjų technologijų medžiagos leidžia padidinti inercines jėgas, kai stūmoklio greitis padidėja nuo 14,5 iki 16,6 m / s. ... Dėl tiesioginio įpurškimo (naujos kartos su pjezo purkštukais smulkesniam maišymui), sudėtingo degimo proceso, smūgio valdymo ir suslėgto oro, atvėsinto iki žemesnės temperatūros naudojant šiuolaikinius vandens šilumokaičius (tai taip pat padeda sutrumpinti oro kelią iki cilindrų), suspaudimo laipsnis padidinamas iki 10,2: 1. Pridedant „VarioCam“ kintamos įkrovimo sistemą prie nagrinėjamos lygties, šis variklio veikimo skirtumas tampa daug aiškesnis.

Laikas pasikeisti ... ir grįžti

Trijų litrų darbinis „Carrera“ variklis ne tik labai skiriasi nuo tolimo pirmtako, bet ir gana sudėtingas, palyginti su jo donoru, pristatytu palyginti neseniai 991 m. Iš esmės galia ir sukimo momentas padidėjo 30 vienetų (nuo 420 iki 450 AG ir nuo 500 AG). ). iki 530 Nm) atrodo lengvai pasiekiama naudojant paprastą programinės įrangos nustatymą. Kur kas radikalesnis buvo „Porsche“ variklių skyriaus vadovo Matthiaso Hofstetterio komandos požiūris, su kuriuo šios linijos autorius turėjo progą susitikti antrą kartą per „992“ pristatymą.

Įdomus faktas, kurio nerasite jokioje spaudoje, yra tas, kad naujasis 911 iš pradžių buvo sukurtas kaip įkraunamas hibridas. Tam buvo praplatintas priekinis vikšras ir būtent ten, tarp priekinių ratų, turėjo būti įrengta ličio jonų baterija. Naujai sukurta transmisija su dviem sankabomis ir aštuoniomis vietoj septynių pavarų turi padidintą korpuso dydį tarp alkūninio veleno ir dviejų sankabų komplektų – apie aštuonis centimetrus. Jame turėjo būti „elektrinis diskas“, kaip variklį pavadino Hofstetter, tikriausiai dėl jo disko konstrukcijos. Kol kas viskas gerai, o teoriškai atrodo puikiai, juolab kad svorio centro perkėlimas į priekį ir žemyn turės teigiamos įtakos 911 svorio pasiskirstymui. Tačiau praktiškai automobilis į tokius norus reaguoja labai savotiškai. būdu. „Pirmosios (prototipo) 992 versijos turėjo staigų pagreitį, – sako Matthias Hofstetter, – ir sukėlė tikrą sensaciją dešinėje. Tačiau puikus modelio balansas eina į pragarą, o 911 tampa nestabilus ir nenuspėjamas posūkiuose. Variklių montavimas priekyje su sukimo momento vektoriaus galimybe tam tikru mastu galėtų kompensuoti trūkumus, tačiau tai reiškia grįžimą prie braižymo lentos ir didžiulių naujų projektavimo išlaidų. Kaip bebūtų, paprastesnės vieno variklio hibridinės sistemos buvo atsisakyta, gana rimtas projektavimo darbų kiekis atšauktas, o 911 grįžta į savo kursą be jokių elektrinių pagalbininkų. Pastangos padidinti galią ir sumažinti sąnaudas sutelktos į tokius komponentus kaip variklis, transmisija ir kėbulas.

Vardan padidintos galios naujoje variklio versijoje sumontuoti didesni turbokompresoriai – atitinkamai trys milimetrai (iki 48 mm) ir keturi milimetrai (iki 55 mm) turbinai ir kompresoriui. Tai leido pasiekti 1,2 baro slėgį, nepaisant kliūčių, kurias sukėlė naujasis dyzelino kietųjų dalelių filtras. Taip pat buvo pakeista suspausto oro šilumokaičių padėtis, perkeliama iš cilindrų blokų išorės į zoną viduryje ir virš variklio. Tai sutrumpina oro kelią, pagerina variklio reakciją ir sumažina siurblio nuostolius (tai buvo sunku pasiekti, daugiausia dėl konservatyvaus „Porsche“ žmonių požiūrio į tokius drastiškus konstrukcijos pokyčius). Nauja konfigūracija sudaro sąlygas 10 laipsnių sumažinti variklio nukreiptą oro srautą, o tai kartu su pjezo purkštukais, kurie sukuria plonesnį oro ir degalų mišinį, leidžia padidinti suspaudimo laipsnį puse vieneto iki 10,2:1 ( Pats laikas paminėti, kad siekiant išvengti detonacijos prielaidų, 959 suspaudimo laipsnis yra tik 8,3:1). Be to, siekiant suvienodinti dujų kelią į turbinas, grandinė buvo pakeista į vieną, judant iš apačios į viršų. Taigi, žiūrint iš už automobilio, turbinos sukasi kita kryptimi.

Naudodami „VarioCam“ sistemą su skirtingais paskirstymo velenų kumštelių profiliais, „Porsche“ inžinieriai skirtingais būdais reguliuoja dviejų įsiurbimo vožtuvų eigą, kurių eiga daline apkrova yra skirtinga. Taigi į variklį patenkantis oras pradeda „sukti“, sukurdamas turbulentinį judėjimą tiek išilgai vertikalios ašies (vadinamojo sūkurio), tiek horizontaliai (salto). Tai padeda žymiai pagerinti degimo proceso kokybę, kai liepsnos frontas juda greičiau, o degimas yra efektyvesnis. Esant pilnai apkrovai, smūgis išsilygina, nes oro greitis yra pakankamai didelis, todėl tokio sprendimo tiesiog nereikia. Todėl Hofstätteris sako, kad išmetamų žaliavinių teršalų kiekis žymiai sumažėja, todėl katalizatoriui dabar reikia atlikti daug mažiau darbo. Taigi jo rida padidėja iki daugiau nei 300 tūkstančių kilometrų. Be to, dėl žemesnės dujų temperatūros aptariamas katalizatorius nebėra gaminamas iš lakštinio metalo, o yra liejinys, kuris savo ruožtu leidžia sumažinti atsparumą dujų srautui ir pats savaime padidina efektyvumą. Norint sukurti tikrai unikalų „911“ garsą, reikalingas visas „architektūrinis ansamblis“, įskaitant kietųjų dalelių filtrą su integruotais vožtuvais.

Daugiau aliuminio korpuse

Transmisija yra visiškai nauja, dabar su aštuoniais pavaromis, kuri dėl pavaros schemos yra unikali 911 ir nėra naudojama jokiuose prekės ženklo ar koncerno modeliuose. Pirmoji pavara yra trumpesnė už ankstesnę, o aštuntoji - ilgesnė už ankstesnę aukščiausią septintą pavarą. Naujieji pavarų santykiai taip pat leidžia ilgiau važiuoti, todėl variklis yra tylesnis ir važiuoja didesniu greitkeliu važiuojant mažesniu greičiu.

Tikslesnis sukimo momento perdavimas į priekinę ašį yra būtina sąlyga norint pagerinti transporto priemonės elgseną, ir tai lemia naujos konstrukcijos daugialypė sankaba priekiniame diferenciale. Visas įrenginys yra aušinamas vandeniu, sutvirtinti diskai ir greitesnis pabėgimas. Visa tai pagerina ne tik dinamiką, bet ir mašinos sugebėjimą nuvažiuoti, pavyzdžiui, važiuojant sniegu.

Nors daugiausia naudojama dabartinė 992 architektūra, praktiškai ji gerokai pasikeitė. Plieno dalis šiame „multi-mix“ konstrukcijoje sumažėjo nuo 63 iki 30 procentų. Lauke didelės senovinio plieno plokštės buvo pakeistos aliuminio plokštėmis, todėl jas tvirtinti reikia naujo požiūrio. Proporcija (ekstruzinis aliuminis) žymiai padidėja atraminėje kūno dalyje. Todėl pasipriešinimas sukimui yra dar geresnis.

Prie bendro efektyvumo paketo pridedama prisitaikanti kėbulo aerodinamika, naudojant skirtingas strategijas, nukreipiantis orą per galinį spoilerį ir į angas prieš priekinius ratus. Pastarosiose sumontuoti aktyvūs vožtuvai, kurie atsidaro priklausomai nuo aušinimo agregatų poreikių. Galinis spoileris taip pat atlieka kitą vaidmenį, nukreipdamas orą, kai reikia, pagerinti variklio ir ypač tarpinių aušintuvų aušinimą. Ir, žinoma, prie viso to turime pridėti unikalius „Porsche“ stabdžius ir važiuoklę, taip pat sukimo momento nukreipimą ir nuokalnę su aktyvia stabilizatoriumi ant galinės ašies, taip pat aktyvų galinių ratų vairavimą.

Tekstas: Georgijus Kolevas

2020-08-30

Добавить комментарий