Prezantimi test drive i një motori revolucionar për Infiniti — VC-Turbo

Një bisedë me specialistët kryesorë të Infiniti dhe Renault-Nissan - Shinichi Kaga dhe Alain Raposteau

Alain Raposto duket i sigurt. Nënkryetari i aleancës Renault-Nissan, përgjegjës për zhvillimin e motorit, ka të gjitha arsyet për ta bërë këtë. Ngjitur me sallën ku po flasim është stenda e Infiniti, filiali luksoz i Nissan, i cili sot paraqet motorin e parë të prodhimit në botë VC-Turbo me raport të ndryshueshëm të kompresimit. E njëjta energji rrjedh nga kolegu i tij Shinichi Kiga, shefi i departamentit të motorëve të Infiniti.

Përparimi i bërë nga dizajnerët e Infiniti është vërtet i madh. Krijimi i një motori serial benzine me një shkallë të ndryshueshme të kompresimit është një revolucion me të vërtetë teknologjik, i cili, megjithë përpjekjet e shumta, nuk i është dhënë askujt deri më tani. Për të kuptuar kuptimin e një gjëje të tillë, është mirë të lexoni serinë tonë "Çfarë ndodh në motorin e makinës", e cila përshkruan proceset e djegies në motorin me benzinë. Këtu do të përmendim, megjithatë, se nga pikëpamja termodinamike, sa më i lartë të jetë raporti i ngjeshjes, aq më efikas është një motor - thënë thjesht, kështu që grimcat e karburantit dhe oksigjenit nga ajri janë shumë më afër dhe kimikati reagimet janë më të plota, përveç kësaj, nxehtësia nuk shpërndahet jashtë, por konsumohet nga vetë grimcat.

Shkalla e lartë e kompresimit është një nga përparësitë e mëdha të motorit me naftë mbi atë me benzinë. Frenimi në këtë të fundit është fenomeni i shpërthimit, i përshkruar mirë në serinë e artikujve në fjalë. Në ngarkesa më të mëdha, përkatësisht një valvul më të gjerë të mbytjes (të tilla si kur përshpejtoni për të kapërcyer), sasia e përzierjes së ajrit të karburantit që hyn në secilin cilindër është më e madhe. Kjo do të thotë presion më i lartë dhe temperaturë mesatare më e lartë e funksionimit. Kjo e fundit, nga ana tjetër, shkakton ngjeshje më të fortë të mbetjeve të përzierjes së karburantit-ajrit nga pjesa e përparme e flakës së djegies, formim më intensiv të peroksideve dhe hidrokserksave në mbetjen dhe fillimin e djegies shpërthyese në motor, i cili zakonisht është me shpejtësi jashtëzakonisht të larta. , një unazë metalike dhe një shpërndarje fjalë për fjalë të energjisë së gjeneruar nga përzierja e mbetur.

Për të zvogëluar këtë tendencë në ngarkesa të larta (natyrisht, tendenca për shpërthim varet nga faktorë të tjerë të tillë si temperatura e jashtme, temperatura e ftohësit dhe vajit, rezistenca ndaj shpërthimit të karburanteve, etj.) Projektuesit detyrohen të zvogëlojnë shkallën e kompresimit. Me këtë, megjithatë, ata humbin në aspektin e efikasitetit të motorit. Të gjitha sa më sipër janë edhe më të vërteta në prani të mbushjes turbo, pasi ajri, megjithëse ftohet nga interftohësi, prapë hyn i para-ngjeshur në cilindra. Kjo do të thotë më shumë karburant dhe një tendencë më e lartë për të shpërthyer. Pas prezantimit masiv të motorëve të zvogëlimit të turbocharruar, ky problem u bë edhe më i dukshëm. Prandaj, dizenjuesit flasin për një "raport të kompresimit gjeometrik", që përcaktohet nga modeli i motorit dhe "i vërtetë" kur merret parasysh faktori para-kompresimit. Prandaj, edhe në motorët turbo modernë me injeksion të drejtpërdrejtë të karburantit, i cili luan një rol të rëndësishëm në ftohjen e brendshme të dhomës së djegies dhe uljen e temperaturës mesatare të procesit të djegies, përkatësisht tendencës për shpërthim, raporti i shtypjes rrallë tejkalon 10,5: 1.

Por çfarë do të ndodhte nëse shkalla gjeometrike e kompresimit mund të ndryshojë gjatë punës. Të jetë i lartë në modalitetet e ngarkesës së ulët dhe të pjesshme, duke arritur maksimumin teorik dhe të zvogëlohet në presion të lartë turbo dhe presion të lartë dhe temperaturë në cilindra për të shmangur shpërthimet. Kjo do të lejonte mundësinë e rritjes së energjisë me karburant me presion më të lartë dhe efikasitet më të lartë, përkatësisht konsum më të ulët të karburantit.

Këtu, pas 20 vitesh punë, motori Infiniti tregon se kjo është e mundur. Sipas Rapostos, puna që skuadrat vunë për ta krijuar atë ishte e madhe dhe ishte rezultat i mundimit të tantalit. Variante të ndryshme janë testuar për sa i përket arkitekturës së motorit, derisa 6 vjet më parë u arrit kjo dhe filluan rregullimet e sakta. Sistemi lejon rregullimin dinamik, pa hap të raportit të kompresimit në intervalin nga 8: 1 në 14: 1.

Vetë konstruksioni është gjenial: Shufra lidhëse e secilit cilindër nuk transmeton lëvizjen e saj drejtpërdrejt në qafat e shufrave lidhëse të boshtit të boshtit, por në një cep të një lidhjeje të ndërmjetme të posaçme me një vrimë në mes. Njësia vendoset në qafën e shufrës lidhëse (është në hapjen e saj) dhe marrja e forcës së shufrës lidhëse në njërin skaj e transmeton atë në qafë pasi njësia nuk rrotullohet, por kryen një lëvizje lëkundëse. Në anën tjetër të njësisë në fjalë është një sistem levë që shërben si një lloj mbështetjeje. Sistemi i levës rrotullon njësinë përgjatë boshtit të tij, duke zhvendosur kështu pikën e bashkimit të shufrës lidhëse në anën tjetër. Lëvizja lëkundëse e njësisë së ndërmjetme ruhet, por boshti i saj rrotullohet dhe kështu përcakton pozicione të ndryshme fillestare dhe përfundimtare të shufrës lidhëse, përkatësisht pistonit dhe një ndryshim dinamik në shkallën e shtypjes në varësi të kushteve.

Ju do të thoni - por kjo e komplikon pafundësisht motorin, fut mekanizma të rinj lëvizës në sistem, dhe e gjithë kjo çon në rritjen e fërkimit dhe masave inerte. Po, në shikim të parë është kështu, por me mekanizmin e motorit VC-Turbo ka disa fenomene shumë interesante. Njësitë shtesë të secilës shufër lidhëse, të kontrolluara nga një mekanizëm i përbashkët, ekuilibrojnë kryesisht forcat e rendit të dytë, kështu që pavarësisht zhvendosjes së tij dy litërshe, motori me katër cilindra nuk ka nevojë për boshte balancuese. Përveç kësaj, meqenëse shufra lidhëse nuk kryen lëvizjen tipike të gjerë të rrotullimit, por transmeton forcën e pistonit në njërin skaj të njësisë së ndërmjetme, ajo është praktikisht më e vogël dhe më e lehtë (kjo varet nga e gjithë dinamika komplekse e forcave të transmetuara përmes sistemit në fjalë). ) dhe - më e rëndësishmja - ka një devijim në pjesën e poshtme të tij prej vetëm 17 mm. Momenti i fërkimit më të madh shmanget, me motorë konvencionalë, tipikë për momentin e fillimit të pistonit nga qendra e sipërme e vdekur, kur shufra lidhëse shtyp në boshtin e boshtit të boshtit dhe humbjet janë më të mëdha.

Kështu, sipas zotërinjve Raposto dhe Kiga, mangësitë kryesisht eliminohen. Prandaj përfitimet e ndryshimit dinamik të raportit të kompresimit, i cili bazohet në paracaktimet e bazuara në programet softuerike të provave në stol dhe rrugë (mijëra orë) pa pasur nevojë të matni në kohë reale se çfarë po ndodh në motor. Më shumë se 300 patenta të reja janë integruar në makinë. Natyra avangardë e këtij të fundit gjithashtu përfshin një sistem të dyfishtë të injektimit të karburantit me një injektor për injeksion të drejtpërdrejtë të një cilindri, i përdorur kryesisht për fillime të ftohta dhe ngarkesa më të larta, dhe një injektor në kolektorët e marrjes duke siguruar kushte më të mira për zhvendosjen e karburantit dhe një më të vogël konsumi i energjisë në ngarkesë të pjesshme. Kështu, sistemi kompleks i injektimit ofron më të mirën nga të dy botët. Sigurisht, motori gjithashtu kërkon një sistem vajosje më kompleks, pasi mekanizmat e përshkruar më sipër kanë kanale të veçanta të vajosjes me presion, të cilat plotësojnë kanalet kryesore në boshtin e boshtit.

Rezultati i kësaj në praktikë është që motori me katër cilindra me motor benzinë me 272 kf. dhe 390 Nm çift rrotullues do të konsumojnë 27% më pak karburant sesa motori i mëparshëm atmosferik me gjashtë cilindra me afërsi të kësaj fuqie.

Teksti: Georgi Kolev, i dërguari special i automobilizmit dhe sportit Bullgari në Paris