Ko spēj iekšdedzes dzinējs?

Runājot par Kēnigzē, šķiet, ka viss nāk no citas planētas. Jaunais zviedru zīmola Gemera modelis neatšķiras no šī sastāva - četrvietīgs GT modelis ar hibrīda piedziņu, sistēmas jaudu 1700 ZS, maksimālo ātrumu 400 km/h un paātrinājumu līdz 100 km/h 1,9. sekundes. Lai gan mūsdienu pasaulē superauto vairs nav tik reta parādība, Gemera joprojām saglabā dažas atšķirīgas iezīmes. Un visizteiktākā no šīm iezīmēm ir automašīnas dzinējs.

Koenigsegg to sauc par Tiny Friendly Giant vai saīsināti TNG. Un tam ir pamats – TFG ir divu litru darba tilpums, trīs cilindri (!), divi turbokompresori un 600 ZS. pie 300 ZS litrā šī iekārta sasniedz maksimālo jaudu, kādu jebkad piedāvā sērijveida dzinējs. Uzņēmums apgalvo, ka tehnoloģiju ziņā TFG ir "apsteidzis jebkuru citu trīscilindru dzinēju, kas šobrīd ir tirgū". Patiesībā viņiem ir pilnīga taisnība – nākamais trīscilindru dzinējs ir 268 ZS, ko Toyota izmanto GR Yaris.

Visneparastākā tehnoloģija TFG ir bezkameru vārstu laika noteikšanas sistēma. Tā vietā dzinējs izmanto Koenigsegg meitasuzņēmuma Freevalve izstrādātu sistēmu ar pneimatisko izpildmehānismu katram vārstam.

Patiesībā "draudzīgais mazais gigants" bija paredzēts tieši Gemera. Zviedrijas uzņēmums vēlējās radīt kaut ko kompaktu, vieglu, bet jaudīgu. Turklāt vispārējā piedziņas dizaina filozofija ir mainījusies, un atšķirībā no Gegera Regera hibrīda lielākā enerģijas jauda rodas no elektromotoriem. Iekšdedzes motoram ir papildu ieguldījums braukšanā un akumulatoru uzlādēšanā.

Viņi daudz domāja, pirms nolēma būvēt trīs cilindru motoru Kēnigsegā. Tomēr šāds lēmums netiks pieņemts viennozīmīgi ar ekskluzīvu transportlīdzekli. Neskatoties uz to, tādu īpašību kā kompaktums un vieglums meklējumi dominē un noved pie visekstrēmākā dzinēja radīšanas pasaulē ne tikai litra, bet arī "cilindra" ziņā.

Dzinēja konfigurācijai tomēr ir diezgan lieli cilindri, un tas izklausās diezgan āķīgi, ar tipisku trīscilindru dzinēju zemfrekvences tembru, taču daudz elpojošāk. Uzņēmuma dibinātājs Kristians fon Kēnigsegs par viņu teica: "Iedomājieties Harley, bet ar citu cilindru." Lai gan tam ir diezgan liels 95 mm urbums un 93,5 mm gājiens, TFG mīl augstus apgriezienus. Tā maksimālā jauda tiek sasniegta pie 7500 apgr./min un tahometra sarkanā zona sākas pie 8500 apgr./min. Šeit alķīmija sastāv no dārgiem materiāliem, kas nodrošina vieglumu (ātrumu) un izturību (augstu degšanas procesa spiedienu). Tāpēc lielu ātrumu pavada neticams 600 Nm griezes moments.

Kaskādes turbokompresors

Atbilde uz jautājumu, kā tieši var savienot divus turbokompresorus trīs cilindru konfigurācijā, ir kaskāde. Līdzīga sistēma 80. gados izmantoja ikonisko Porsche 959, kam ir līdzības, jo divi trīs cilindru dzinēji ir piepildīti ar mazu un lielu turbokompresoru. Tomēr TFG ir jauna interpretācija par šo tēmu. Katram no dzinēja cilindriem ir divi izplūdes vārsti, no kuriem viens ir atbildīgs par mazā turbokompresora uzpildīšanu, bet otrs par lielā turbokompresoru. Pie zemiem apgriezieniem un slodzēm atveras tikai trīs vārsti, kas padod gāzes mazajam turbokompresoram. Pie 3000 apgr./min sāk atvērties otrie vārsti, novirzot gāzes lielajā turbokompresorā. Tomēr dzinējs ir tik augsto tehnoloģiju, ka pēc saviem parametriem pat “atmosfēriskajā” versijā tas var sasniegt 280 ZS. Iemesls ir tajā pašā Freevalve vārstu tehnoloģijā. Viens no iemesliem, kāpēc 2000 cc dzinējs CM ir trīs cilindri, tas ir fakts, ka trīscilindru dzinējs ir efektīvāks turbokompresora ziņā, jo nav savstarpējas gāzes pulsāciju slāpēšanas, kā tas ir četrcilindru dzinējā.

Un pneimatiskie atveramie vārsti

Pateicoties Freevalve sistēmai, katrs vārsts pārvietojas atsevišķi. To var atvērt neatkarīgi ar noteiktu ilgumu, sākuma griezes momentu un gājienu. Pie zemas slodzes atveras tikai viens, nodrošinot lielāku gaisa plūsmu un labāku degvielas sajaukšanos. Pateicoties iespējai precīzi vadīt katru no vārstiem, nav nepieciešams droseļvārsts, un katru no cilindriem vajadzības gadījumā var izslēgt (daļējas slodzes režīmos). Darbības elastība ļauj TFG pārslēgties no parastās Otto uz Millera darbību ar palielinātu darba ciklu un augstāku efektivitāti. Un tas nav tas iespaidīgākais - ar "pūšanas" palīdzību no turbo agregātiem dzinējs var pārslēgties uz divtaktu režīmu līdz aptuveni 3000 apgr./min. Saskaņā ar Kristiana fon Kēnigsega teikto pie 6000 apgr./min šajā režīmā tas izklausīsies kā sešcilindru. Taču pie 3000 apgr./min ierīce pārslēdzas atpakaļ uz četrtaktu režīmu, jo pie liela ātruma nepietiek laika gāzes apmaiņai.

Mākslīgais intelekts

No otras puses, Koenigsegg sadarbojas ar ASV mākslīgā intelekta uzņēmumu SparkCognition, kas izstrādā mākslīgā intelekta pārvaldības programmatūru tādiem Freevalve dzinējiem kā TFG. Laika gaitā sistēma uzzina, kā vislabāk darbināt vārstus un dažādus veidus, kā vadīt degšanas procesu. Vadības sistēma un Freevalve sistēma ļauj mainīt motora tilpumu un toni ar atšķirīgu izplūdes vārstu atvēršanu. Tas ir atbildīgs arī par spēju ātrāk sasildīt motoru un samazināt izmešu daudzumu. Pateicoties elektromotoram-ģeneratoram ļoti zemā temperatūrā, kloķvārpstas dzinējs griežas apmēram 10 ciklus (2 sekunžu laikā), pie kura cilindros saspiestā gaisa temperatūra sasniedz 30 grādus. Apkures laikā iesūkšanas vārsts atveras ar nelielu gājienu, un apkārt izplūdes vārstam notiek turbulenta gaisa un degvielas cirkulācija, kas uzlabo iztvaikošanu.

Degviela arī sniedz nozīmīgu ieguldījumu lielas dzinēja jaudas sasniegšanā. Faktiski TFG ir Flex Fuel dzinējs, tas ir, tas var darboties gan ar benzīnu, gan spirtu (etanolu, butanolu, metanolu) un maisījumiem dažādās proporcijās. Spirta molekulas satur skābekli un tādējādi nodrošina to, kas nepieciešams ogļūdeņraža daļas sadedzināšanai. Protams, tas nozīmē lielāku degvielas patēriņu, taču tas tiek nodrošināts vieglāk nekā liels gaisa daudzums. Spirta maisījumi nodrošina arī tīrāku sadegšanas procesu un degšanas procesā izdalās mazāk daļiņu. Un, ja etanolu iegūst no augiem, tas var arī nodrošināt oglekļa neitrālu procesu. Braucot ar benzīnu, dzinēja jauda ir 500 ZS. Atgādinām, ka degšanas kontrole TFG ir tik augsto tehnoloģiju, ka tai izdodas bez detonācijas iegūt gandrīz maksimālo iespējamo no degvielas – neiralģiskāko degšanas zonu pie tik augsta turbo spiediena. Tas ir patiesi unikāls ar 9,5:1 kompresijas pakāpi un ļoti augstu uzpildes spiedienu. Mēs varam tikai minēt, kā tieši cilindra galva ir piestiprināta blokam, un tā stiprums, ņemot vērā sadegšanas procesa milzīgo darba spiedienu, zināmā mērā var izskaidrot sfērisku, kolonnu formu klātbūtni tā arhitektūrā. .

Protams, sarežģītā Freevalve sistēma ir dārgāka nekā parastie mehānisko vārstu izpildmehānismi, taču motora izgatavošanai tiek izmantots mazāk izejvielu, zināmā mērā kompensējot gan izmaksas, gan svaru. Tādējādi kopumā augsto tehnoloģiju TFG izmaksas ir uz pusi mazākas nekā uzņēmuma astoņu cilindru piecu litru turbokompresoram.

Unikāls Gemera disks

Arī pārējā Gemera piedziņa ir unikāla un savdabīga. TFG atrodas aiz pasažieru nodalījuma un vada priekšējo tiltu, izmantojot unikālu tiešās piedziņas sistēmu bez pārnesumkārbām, bet ar divām hidrauliskām sajūgām uz katras ass. Sistēmu sauc par HydraCoup, un ar noteiktu ātrumu hidrauliskie sajūgi ir bloķēti un tieši vadāmi. Tas ir saistīts ar faktu, ka arī iekšdedzes dzinējs ir tieši saistīts ar elektromotoru-ģeneratoru ar jaudu līdz 400 Zs. jauda attiecīgi līdz 500 Nm.

HydraCoup kopā pārveido 1100 Nm TFG un elektromotoru, dubultojot griezes momentu līdz 3000 apgr./min. Tam visam pievienots griezes moments katram no diviem elektromotoriem, kas dzen vienu aizmugurējo riteni ar 500 ZS. katrs un attiecīgi 1000 Nm. Tādējādi kopējā sistēmas jauda ir 1700 ZS. Katram no elektromotoriem ir 800 voltu spriegums. Unikāls ir arī automašīnas akumulators. Tam ir 800 voltu spriegums un tikai 15 kWh jauda, ​​900 kW izlādes (izejas) jauda un 200 kW uzlādes jauda. Katra tā šūna tiek individuāli kontrolēta temperatūras, uzlādes stāvokļa, "veselības" ziņā, un tās visas ir apvienotas kopējā oglekļa korpusā, kas atrodas visdrošākajā vietā - zem priekšējiem sēdekļiem un oglekļa-aramīda piedziņas tunelī. Tas viss nozīmēs, ka pēc dažiem enerģiskākiem paātrinājumiem automašīnai kādu laiku būs jākustas lēni, lai TFG varētu uzlādēt akumulatoru.

Viss neparastais izkārtojums ir balstīts uz vidēja dzinēja automašīnu uzņēmuma filozofiju. Koenigsegg pagaidām neplāno tīru elektrisko automašīnu, jo viņi uzskata, ka tehnoloģija šajā jomā ir nepietiekami attīstīta un padara automašīnas ļoti smagas. Lai samazinātu oglekļa dioksīda emisijas, uzņēmums izmanto spirta degvielu un iekšdedzes motoru.

Gemera 800 voltu elektrosistēma nodrošina līdz 50km elektrību un ātrumu 300km/h.Atpūtai līdz 400km/h,atbildība TFG. Hibrīdrežīmā auto var nobraukt vēl 950 km, kas liecina par diezgan augstu sistēmas efektivitāti – pati TFG patērē par aptuveni 20 procentiem mazāk nekā modernais divu litru dzinējs. ar parasto mainīgo gāzes sadali. Un auto stabilitāti nodrošina arī aizmugurējo riteņu stūres sistēma, elektriskā griezes momenta vektorizācija aizmugurē, bet mehāniskā griezes momenta vektorēšana priekšā (izmantojot papildus slapjos sajūgus priekšējo riteņu piedziņas mehānismos, blakus hidrauliskiem pārveidotājiem) . Tādējādi Gemera kļuva par transportlīdzekli ar visu riteņu piedziņu, četru riteņu stūrēšanu un griezes momenta vektorizāciju. Tam visam pievienota ķermeņa auguma regulēšana.

Lai gan šis dzinējs pēc būtības ir unikāls, tas parāda, ka tas var vadīt iekšdedzes dzinēja attīstību. Tādas pašas debates notiek arī Formulā 1 – efektivitātes meklējumos, visticamāk, galvenā uzmanība tiks pievērsta sintētiskajai degvielai un divtaktu darbības režīmam.