Anatomie van 'n groot masjien

Gesprek met die Porsche Engine Manager Matthias Hofstätter oor die nuwe 911

Die 911 is 'n droommotor vir baie. Ons vergader weer met die hoof van Porsche se enjinafdeling om ons te vertel van die wisselvalligheid waarmee die maatskappy se ontwikkelingspanne te kampe gehad het met die skep van 'n model. Die volgende reëls word gewy aan die tegnologie van die nuwe 992.

Om die dekselvrystellingshefboom oor die enjin te trek, kan misleidend wees. Ná ’n huiwerige blik besef jy dat wat veronderstel is om ’n deksel te wees eintlik ’n paneel kleiner is as die agterspoiler, waaronder jy kan sien wat lyk soos ’n plastiekbad met twee waaiers geïnstalleer. Hul funksie is duidelik, maar hul voorkoms het ’n ander effek – dit roep lugverkoelde modelle op met hul waaiergesentreerde waaier omring deur hoogspanningskabels.

450. Hierdie getal druk die perdekrag van die nuwe generasie 4 Carrera S en Carrera 992S 1986-liter bi-turbo-ses-silinder plat-ses-enjin uit en roep dadelik ander assosiasies op - hierdie 959 super Porsche genaamd die 450, wat ook 33 pk gelewer het. . Met. 'n Goeie geleentheid om die ontwikkeling van tegnologie op die gebied van binnebrandenjins met dieselfde handelsmerk te vergelyk en uit te druk. As die 959 egter XNUMX jaar gelede die hoogste en selfs eksotiese vorm van tegniese vermoë was, word 'n enjin met soortgelyke krag vandag aangedryf deur die voorgenoemde weergawes van die Carrera S, wat laer in die handelsmerkhiërargie is.

Ons ooreenkomste strek ook tot die verplasing, wat baie naby is – 2848 se 3cc teenoor die 959 se 2981cc.Die 3 se enjin is 'n ware tegnologiese meesterstuk vir sy tyd, met komplekse gekombineerde verkoeling. Die silinders word deur 'n kragtige waaier verkoel, terwyl die koppe staatmaak op 'n 992L waterverkoelingstelsel. Dit dra natuurlik by tot hitte-afvoer, soos met alle Porsche "lug"-enjins, is daar 'n olieverkoeler-smeerstelsel wat nie een kan akkommodeer nie. nie meer en nie minder nie as 959 liter olie. Dus, as gevolg van die argitektuur van die model met 'n agterenjin en voorstralers, word die 25 omring deur pyplyne wat 'n gemeenskaplike sirkulasiestelsel vorm.

In hierdie opsig het min vandag verander. Die 911 Carrera 4S, wat danksy die dubbele transmissie as 'n naasbestaande van die 959 beskou kan word, vertrou nie op 'n kragtige waaier nie, maar koel af en hou 28,6 liter vloeistof in, terwyl die smeerstelsel 11,3 liter benodig. botter.

Die argitektuur, wat 'n horisontale rangskikking van ses silinders insluit, het egter nog 'n belangrike aanduiding van die ooreenkoms tussen beide enjins - betroubaarheid. Trouens, dit is tipies van al die maatskappy se bokserfietse, wat nie die waarborg ongeldig sal maak wanneer dit op die baan gery word nie. Vir Porsche was die interaksie van bewegende enjinkomponente, onderskeidelik die wrywing in die area van die suierringe, suier, silinder, sowel as in die laers van die krukas en tydsberekeningmeganisme, nog altyd van kardinale belang.

Turbines van verskillende aard

In albei modelle is turbo-aanjaers weerskante van die silinderbanke geleë, maar in die 959 is ’n kaskade-hervulstelsel gebou, wat in die tegnologiese geskiedenis ’n wit swaeltjie gebly het. Die kombinasie van 'n klein en groot turbo-aanjaer lyk aanloklik en word vandag dikwels in dieselenjins gebruik, maar is nie geskik vir petrolenjins nie - weens die klein hoeveelheid gas by lae vrag en rpm, maar by hoë temperature is dit nie so doeltreffend soos 'n geïntegreerde een. in direkte inspuitingseenhede met 'n hoë kompressieverhouding van tweestraalturbines gekombineer met uitlaatspruitstukke wat in die koppe ingebou is. Indien nodig, meganiese (Volvo) of elektriese (Mercedes) kompressors. Bogenoemde redes is tot 'n mate onderliggend aan die verskille in werkverrigting tussen die 992- en 995-enjins. Alhoewel, anders as die groter turbo-aangejaagde (nog 991-generasie) turbo-aangejaagde weergawes, is die Carrera 4S-enjin met vaste geometrie wastegate-turbo-aanjaers met 'n maksimum vuldruk van 1,2 .530 bar, maksimum wringkrag is 2300 Nm by 450 rpm. Albei masjiene bereik 'n maksimum krag van 6500 pk. teen 500 959 rpm, maar ten spyte van 'n klein turbo-aanjaer, is maksimum wringkrag van 5500 Nm tot 33 slegs beskikbaar teen ... XNUMX XNUMX rpm. Dit is werklik 'n aanskoulike uitdrukking van die ontwikkeling van tegnologie oor hierdie XNUMX jaar.

Doeltreffendheidsvergelyking

En tog, wat verklaar hierdie verskille? Die antwoord is 'n kombinasie van baie tegnologiese faktore. Die 992 trek voordeel uit 'n "boks" enjin-argitektuur, met elke bank silinders gevul met 'n enkele turbo-aanjaer. In hierdie verband kan dit beskou word as die som van twee driesilinder-enjins, en dit is 'n bekende feit dat hierdie tipe enjin baie geskik is vir turbo-aangejaagde toerusting weens die lang afstand van die pulsasiegolwe en die gebrek aan inmenging tussen hulle. In reguit-ses-enjins kan die gasse van elk van die drie silinders na 'n ander turbine of na 'n ander dubbelturbine-kring gelei word, maar as gevolg van die afstand tussen die silinderbanke bly slegs die eerste oplossing as 'n opsie vir ses oor. -silinder bokser enjins. 'n goedkoop maar minder doeltreffende skema met een). In die kaskadelading van die 959 laai elk van die ses silinders elk van die turbo-aanjaers wanneer dit loop.

Maar dit is slegs 'n deel van die vergelyking. Die 992-enjin het 'n langer slag van 9,4 mm ('n voorvereiste vir hoër wringkrag), aangesien moderne hoëtegnologiese materiale toelaat dat die traagheidskragte verhoog word wanneer die suiersnelheid van 14,5 tot 16,6 m / s verhoog word. ... Danksy direkte inspuiting (in 'n nuwe generasie met piezo-inspuiters vir fyner vermenging), 'n ingewikkelde verbrandingsproses, klopbeheer en saamgeperste lug wat tot 'n laer temperatuur afgekoel word deur moderne waterwarmtewisselaars (wat ook help om die lugweg na die silinders te verkort), word die drukverhouding verhoog tot 10,2: 1. Deur die VarioCam veranderlike laaistelsel by die vergelyking te voeg, word hierdie verskil in enjinverrigting baie duideliker.

Dit is tyd om te verander ... en terug te keer

Die Carrera-enjin van drie liter verskil nie net baie van sy voorganger nie, maar ook baie gesofistikeerd in vergelyking met sy skenker, wat in 991. relatief onlangs aangebied is. ). tot 30 Nm) lyk maklik haalbaar met 'n eenvoudige sagteware-instelling. Veel radikaler was die benadering van die span van Matthias Hofstetter, hoof van die Porsche-enjinafdeling, met wie die skrywer van hierdie reeks vir die tweede keer 'n kans gehad het om tydens die aanbieding van die 420 te vergader.

’n Interessante feit wat jy in geen pers sal kry nie, is dat die nuwe 911 oorspronklik as ’n inprophibried ontwerp is. Om dit te doen, is die voorste spoor verbreed en dit was daar, tussen die voorwiele, waar die litium-ioon-battery opgespoor moes gewees het. Die nuut ontwikkelde transmissie met twee koppelaars en agt pleks van sewe ratte het ’n groter behuisingsgrootte tussen die krukas en twee stelle koppelaars – sowat agt sentimeter. Dit was veronderstel om 'n "elektriese skyf", soos Hofstetter die enjin genoem het, te bevat, waarskynlik vanweë sy skyfontwerp. Tot dusver so goed, en in teorie lyk dit wonderlik, veral aangesien die verskuiwing van die swaartepunt vorentoe en afwaarts 'n voordelige uitwerking op die gewigverspreiding van die 911 sal hê. In die praktyk reageer die motor egter op sulke begeertes op 'n baie eienaardige manier manier. "Die eerste (prototipe) weergawes van die 992 het 'n skerp versnelling gehad," sê Matthias Hofstetter, "en het 'n ware sensasie aan die regterkant veroorsaak." Die fyn balans van die model gaan egter hel toe, en die 911 raak onstabiel en onvoorspelbaar in hoeke. Om motors aan die voorkant met wringkrag-vektorvermoë te monteer, kan die tekortkominge tot 'n mate vergoed, maar dit beteken 'n terugkeer na die tekenbord en groot nuwe ontwerpkoste. In elk geval is die eenvoudiger enkelenjin hibriede stelsel laat vaar, 'n redelik ernstige hoeveelheid ontwerpwerk is gekanselleer, en die 911 is weer op koers sonder enige elektriese assistente. Pogings om krag te verhoog en verbruik te verminder is gefokus op komponente soos die enjin, transmissie en bakwerk.

In die naam van verhoogde krag is die nuwe weergawe van die enjin toegerus met groter turbo-aanjaers – onderskeidelik drie millimeter (tot 48 mm) en vier millimeter (tot 55 mm) vir die turbine en kompressor. Dit het dit moontlik gemaak om 'n druk van 1,2 bar te bereik, ten spyte van die struikelblokke wat deur die nuwe dieselpartikelfilter geskep word. Die posisie van die saamgeperste lug-hitteruilers is ook verander en beweeg van areas aan die buitekant van die silinderbanke na 'n area in die middel en bokant die enjin. Dit verkort die lugpad, verbeter enjinreaksie en verminder pompverliese (wat moeilik was om te bereik, grootliks as gevolg van die konserwatiewe houding van mense aan boord van Porsche teenoor sulke drastiese ontwerpveranderings). Die nuwe konfigurasie stel die weg vir 'n 10-grade vermindering in enjingerigte lugvloei, en dit, saam met piëzo-inspuiters wat 'n dunner lug-brandstofmengsel skep, laat toe dat die kompressieverhouding met 'n halwe eenheid verhoog word tot 10,2:1 ( dit is 'n goeie tyd om te noem dat in die naam van die voorkoming van voorwaardes vir ontploffing, die 959 se kompressieverhouding slegs 8,3:1 is). Daarbenewens, om die pad van gasse na die turbines gelyk te maak, is die stroombaan na 'n enkele een verander deur van onder na bo te beweeg. Die turbines draai dus in 'n ander rigting as dit van agter die motor gesien word.

Deur gebruik te maak van die VarioCam-stelsel met verskillende nokkenasprofiele, pas Porsche-ingenieurs die beweging van die twee inlaatkleppe op verskillende maniere aan, wat verskillende deellasbewegings het. Sodoende begin die lug wat in die enjin binnedring, "woel", wat onstuimige beweging skep, beide langs die vertikale as (die sogenaamde draaikolk) en horisontaal (salto). Dit help om die gehalte van die verbrandingsproses aansienlik te verbeter, waarin die vlamfront vinniger beweeg en verbranding doeltreffender is. By volle vrag word die slag gelyk omdat die lugsnelheid hoog genoeg is dat so 'n oplossing eenvoudig nie nodig is nie. Gevolglik sê Hofstetter die vlak van besoedeling in die uitstoot van rou gas word aansienlik verlaag, met die gevolg dat die katalisator nou baie minder werk het om te doen. Dus, sy kilometers styg tot meer as 300 duisend kilometer. Vanweë die laer temperatuur van die gasse word die betrokke katalisator nie meer van plaatmetaal gemaak nie, maar 'n gietstuk wat dit weer moontlik maak om die weerstand teen gasvloei te verminder en op sigself die doeltreffendheid te verhoog. Die hele "argitektoniese ensemble", insluitend die deeltjiesfilter met geïntegreerde kleppe, is nodig om 'n 911-klankbeeld te skep wat beslis uniek is.

Meer aluminium in die geval

Die oordrag is heeltemal nuut, nou met agt ratte, wat vanweë die aandrywingskema uniek is aan die 911 en nie in enige model van die handelsmerk of onderneming gebruik word nie. Die eerste rat is korter as die vorige, en die agtste langer as die vorige hoogste sewende rat. Die nuwe ratverhoudings maak ook voorsiening vir 'n langer eindrit, wat lei tot 'n stiller enjin en teen laer snelhede teen hoë snelhede.

Meer akkurate oordrag van die wringkrag na die vooras is 'n voorvereiste vir verbeterde voertuiggedrag, en dit is te danke aan die nuwe ontwerp van die multi-plaat koppeling in die voorste ewenaar. Die hele eenheid is watergekoelde, versterkte skywe en vinniger ontsnap. Dit alles verbeter nie net die dinamika nie, maar ook die landryvermoë van die masjien, byvoorbeeld as jy op sneeu ry.

Alhoewel dit hoofsaaklik die huidige 992-argitektuur gebruik, het dit in die praktyk aansienlik verander. Die aandeel staal in hierdie "multi-mix" -ontwerp is van 63 tot 30 persent verminder. Buite is groot antieke staalpanele vervang met aluminiumplate, wat 'n nuwe benadering vereis om dit vas te maak. Die verhouding (geëxtrudeerde aluminium) neem aansienlik toe in die ondersteunende deel van die bak. As gevolg hiervan is die wringweerstand nog beter.

By die algehele doeltreffendheidpakket is aanpasbare liggaam-aerodinamika, wat verskillende strategieë gebruik om lug deur die agterste spoiler en in openinge voor die voorwiele te lei. Laasgenoemde is toegerus met aktiewe kleppe wat oopmaak na gelang van die behoeftes van die verkoelingseenhede. Die agterste spoiler het ook 'n ander rol, wat lug rig wanneer dit nodig is om enjinverkoeling en veral die tussenverkoelers te verbeter. En natuurlik moet ons by dit alles die unieke remme en onderstel van Porsche voeg, sowel as wringkrag-vektoring en afdraande met 'n aktiewe antirolstaaf op die agteras, sowel as aktiewe agterwielstuur.

Teks: Georgy Kolev

2020-08-30