Hva er en forbrenningsmotor i stand til?
Artikler

Hva er en forbrenningsmotor i stand til?

Når det gjelder Koenigsegg, ser det ut til at alt kommer fra en annen planet. Den nye modellen av det svenske merket kalt Gemera er ikke forskjellig fra denne formuleringen - en fireseters GT-modell med hybriddrift, systemeffekt på 1700 hk, en toppfart på 400 km/t og akselerasjon til 100 km/t på 1,9. sekunder. Selv om superbiler ikke lenger er så sjeldne i den moderne verden, har Gemera fortsatt noen særpreg. Og den mest karakteristiske av disse egenskapene er bilens motor.

Koenigsegg kaller det Tiny Friendly Giant, eller TNG for kort. Og det er en grunn – TFG har et slagvolum på to liter, tre sylindre (!), to turboladere og 600 hk. på 300 hk per liter, oppnår denne enheten den maksimale effekten som noen gang tilbys av en produksjonsmotor. Selskapet hevder at når det gjelder teknologi, er TFG "foran alle andre tresylindrede motorer på markedet i dag." Faktisk har de helt rett – den neste tresylindrede motoren er de 268 hk som Toyota bruker i GR Yaris.

Den mest uvanlige teknologien i TFG er det kamløse ventiltidsstyringssystemet. I stedet bruker motoren et system utviklet av Koenigseggs datterselskap Freevalve, med pneumatiske aktuatorer for hver ventil.

Hva er en forbrenningsmotor i stand til?

Faktisk ble den "vennlige lille kjempen" designet spesielt for Gemera. Det svenske selskapet ønsket å lage noe kompakt, lett, men kraftig. I tillegg har den generelle drivdesignfilosofien endret seg, og i motsetning til Gegera Regera-hybrid kommer det meste av kraften fra elektriske motorer. Forbrenningsmotoren har et ekstra bidrag til å kjøre og lade batteriene.

De tenkte mye før de bestemte seg for å bygge en tresylindret motor i Königsegg. Imidlertid vil denne avgjørelsen ikke tas entydig i et eksklusivt kjøretøy. Likevel hersker søket etter slike egenskaper som kompaktitet og letthet og fører til etableringen av den mest ekstreme motoren i verden, når det gjelder ikke bare liter, men også "sylinderen".

Motorkonfigurasjonen har imidlertid ganske store sylindre og høres ganske fengende ut, med den typiske lavfrekvente klangen til tresylindrede motorer, men mye mer pustende. Christian von Koenigsegg, grunnleggeren av selskapet, sa om ham: "Se for deg en Harley, men med en annen sylinder." Selv om den har en ganske stor boring på 95 mm og en slaglengde på 93,5 mm, elsker TFG høye turtall. Dens maksimale effekt nås ved 7500 rpm og turtellerens røde sone starter ved 8500 rpm. Her består alkymi av dyre materialer som gir letthet (hastighet) og styrke (høyt trykk i forbrenningsprosessen). Derfor er høye hastigheter ledsaget av et utrolig dreiemoment på 600 Nm.

Hva er en forbrenningsmotor i stand til?

Kaskadeturbolading

Svaret på spørsmålet om nøyaktig hvordan to turboladere kan kobles sammen i en tresylindret konfigurasjon er kaskaden. Et lignende system brukte den ikoniske Porsche 80 på 959-tallet, som har likhetstrekk ettersom to tresylindrede motorer er fylt med en liten og en stor turbolader. TFG har imidlertid en ny tolkning om temaet. Hver av motorsylindrene har to eksosventiler, hvorav den ene er ansvarlig for å fylle den lille turboladeren, og den andre for den store turboladeren. Ved lave turtall og belastning åpner kun de tre ventilene som mater gasser til den lille turboladeren. Ved 3000 rpm begynner de andre ventilene å åpne, og leder gassene inn i den store turboladeren. Imidlertid er motoren så høyteknologisk at den når det gjelder parametere, selv i den "atmosfæriske" versjonen, kan nå 280 hk. Årsaken ligger i den samme Freevalve-ventilteknologien. En av grunnene til at en 2000 cc motor CM har tre sylindre, er det faktum at en tresylindret motor er mer effektiv med tanke på turbolading, siden det ikke er noen gjensidig demping av gasspulsasjoner, som i en firesylindret motor.

Og pneumatiske åpningsventiler

Takket være Freevalve-systemet beveger hver ventil seg individuelt. Den kan åpnes uavhengig med en bestemt varighet, startmoment og slag. Ved lav belastning åpnes kun én, noe som gir høyere luftstrøm og bedre drivstoffblanding. Takket være muligheten til nøyaktig å kontrollere hver av ventilene, er det ikke behov for en strupeventil, og hver av sylindrene kan slås av om nødvendig (i dellastmodus). Fleksibiliteten i driften gjør at TFG kan bytte fra konvensjonell Otto- til Miller-drift med økt driftssyklus og høyere effektivitet. Og dette er ikke det mest imponerende - ved hjelp av "blåsing" fra turboenhetene kan motoren gå over til totaktsmodus opp til ca 3000 o/min. Ifølge Christian von Koenigseg ved 6000 rpm i denne modusen vil den høres ut som en sekssylindret. Ved 3000 rpm går imidlertid enheten tilbake til firetaktsmodus fordi det ikke er nok tid til gassutveksling ved høye hastigheter.

Hva er en forbrenningsmotor i stand til?

Kunstig intelligens

På den annen side jobber Koenigsegg med det amerikanske kunstige intelligensfirmaet SparkCognition, som utvikler programvare for kunstig intelligensadministrasjon for Freevalve-motorer som TFG. Over tid lærer systemet hvordan man best kan betjene ventilene og de forskjellige måtene å gjennomføre forbrenningsprosessen på. Kontrollsystemet og Freevalve-systemet lar deg endre volum og tone på motoren med forskjellige åpninger på eksosventilene. Det er også ansvarlig for evnen til å varme opp motoren raskere og redusere utslipp. Takket være den elektriske motorgeneratoren ved svært lave temperaturer, roterer veivakselmotoren i omtrent 10 sykluser (innen 2 sekunder), hvor temperaturen på trykkluften i sylindrene når 30 grader. Under oppvarming åpner sugeventilen med et lite slag og turbulent sirkulasjon av luft og drivstoff oppstår rundt utløpsventilen, noe som forbedrer fordampningen.

Drivstoff gir også et viktig bidrag til å oppnå høy motoreffekt. Faktisk er TFG en Flex Fuel-motor, det vil si at den kan kjøre på både bensin og alkohol (etanol, butanol, metanol) og blandinger i forskjellige proporsjoner. Alkoholmolekylene inneholder oksygen og gir dermed det som skal til for å brenne hydrokarbondelen. Dette betyr selvsagt høyere drivstofforbruk, men det tilføres lettere enn en stor mengde luft. Alkoholblandinger gir også en renere forbrenningsprosess og mindre partikler frigjøres under forbrenningsprosessen. Og hvis etanol utvinnes fra planter, kan det også gi en karbonnøytral prosess. Ved bensinkjøring er motoreffekten 500 hk. Husk at forbrenningskontrollen i TFG er så høyteknologisk at den klarer å trekke ut nesten maksimalt mulig fra drivstoffet uten detonasjon - den mest nevralgiske forbrenningssonen ved et så høyt turbotrykk. Den er virkelig unik med et kompresjonsforhold på 9,5:1 og svært høyt fyllingstrykk. Vi kan bare gjette nøyaktig hvordan sylinderhodet er festet til blokken, og styrken til sistnevnte, gitt det enorme arbeidstrykket til forbrenningsprosessen, kan dette til en viss grad forklare tilstedeværelsen av sfæriske, søylelignende former i arkitekturen. .

Hva er en forbrenningsmotor i stand til?

Selvfølgelig er det komplekse Freevalve-systemet dyrere enn konvensjonelle mekaniske ventilaktuatorer, men færre råvarer blir brukt til å bygge motoren, noe som motvirker både kostnad og vekt. Samlet sett er kostnadene for den høyteknologiske TFG halvparten av selskapets åttesylindrede fem-liters turbolader.

Unik Gemera-stasjon

Resten av Gemera drivverk er også unik og quirky. TFG er plassert bak kupeen og styrer foraksen ved hjelp av et unikt direktedrevssystem uten girkasse, men med to hydrauliske clutcher på hver aksel. Systemet kalles HydraCoup og i en viss hastighet er de hydrauliske clutchen låst og direkte drevet. Dette skyldes at forbrenningsmotoren også er direkte knyttet til en elektrisk motorgenerator med en kapasitet på opptil 400 hk. effekt henholdsvis opp til 500 Nm.

HydraCoup konverterer totalt 1100 Nm TFG og en elektrisk motor, og dobler dreiemomentet til 3000 o/min. I tillegg til alt dette kommer dreiemomentet til hver av de to elektriske motorene som driver det ene bakhjulet med 500 hk. hver og følgelig 1000 Nm. Dermed er den totale systemeffekten 1700 hk. Hver av de elektriske motorene har en spenning på 800 volt. Bilens batteri er også unikt. Den har en spenning på 800 volt og en effekt på kun 15 kWh, har en utladnings(utgangs)effekt på 900 kW og en ladeeffekt på 200 kW. Hver av cellene styres individuelt når det gjelder temperatur, ladetilstand, "helse", og de er alle kombinert til en felles karbonkropp, plassert på det sikreste stedet - under forsetene og i karbon-aramid-drivtunnelen. Alt dette vil bety at bilen etter noen kraftigere akselerasjoner må bevege seg sakte en stund for at TFG skal lade batteriet.

Alt det uvanlige oppsettet er basert på filosofien til bilmotorselskapet. Koenigsegg har ingen planer om en ren elbil ennå, fordi de mener teknologien i dette området er underutviklet og gjør bilene veldig tunge. For å redusere karbondioksidutslippene bruker selskapet alkoholholdige drivstoff og forbrenningsmotor.

Gemeras 800-volts elektriske system gir inntil 50 km strøm og en hastighet på 300 km/t For rekreasjon opp til 400 km/t er det TFGs ansvar. I hybridmodus kan bilen kjøre ytterligere 950 km, noe som indikerer en ganske høy effektivitet av systemet - selve TFG forbruker omtrent 20 prosent mindre enn en moderne to-liters motor. med konvensjonell variabel gassfordeling. Og stabiliteten til bilen er også sikret av bakhjulsstyringssystemet, elektrisk dreiemomentvektor bak og mekanisk dreiemomentvektor foran (ved hjelp av ekstra våte clutcher i forhjulsdriftsmekanismene, ved siden av de hydrauliske omformerne) . Gemera ble dermed et kjøretøy med firehjulsdrift, firehjulsstyring og dreiemomentvektor. I tillegg til alt dette kommer reguleringen av kroppshøyde.

Selv om denne motoren er unik i sin natur, viser den at den kan lede utviklingen av en forbrenningsmotor. Den samme debatten finner sted i Formel 1 - jakten på effektivitet vil sannsynligvis fokusere på syntetisk drivstoff og totaktsdrift.

Legg til en kommentar