Waarvoor is 'n verbrandingsmotor in staat?

As dit by Koenigsegg kom, lyk dit of alles van 'n ander planeet af kom. Die nuwe model van die Sweedse handelsmerk genaamd Gemera verskil nie van hierdie formulering nie - 'n viersitplek GT-model met hibriede aandrywing, stelselkrag van 1700 pk, 'n topspoed van 400 km/h en versnelling tot 100 km/h in 1,9. sekondes. Alhoewel supermotors nie meer so skaars in die moderne wêreld is nie, het die Gemera steeds 'n paar kenmerkende kenmerke. En die mees kenmerkende van hierdie kenmerke is die motor se enjin.

Koenigsegg noem dit die Tiny Friendly Giant, of kortweg TNG. En daar is 'n rede - die TFG het 'n verplasing van twee liter, drie silinders (!), twee turbo-aanjaers en 600 pk. teen 300 pk per liter bereik hierdie eenheid die maksimum krag wat ooit deur 'n produksie-enjin aangebied is. Die maatskappy beweer dat die TFG wat tegnologie betref, “voor enige ander driesilinder-enjin op die mark vandag is”. Trouens, hulle is heeltemal reg – die volgende driesilinder-enjin is die 268 pk wat Toyota in die GR Yaris gebruik.

Die mees ongewone tegnologie in die TFG is die noklose kleptydreëlstelsel. In plaas daarvan gebruik die enjin 'n stelsel wat deur Koenigsegg-filiaal Freevalve ontwikkel is, met pneumatiese aktuators vir elke klep.

In werklikheid is die 'vriendelike klein reus' spesifiek vir Gemera ontwerp. Die Sweedse maatskappy wou iets kompak, liggewig, maar kragtig skep. Daarbenewens het die algehele filosofie oor die aandryfsontwerp verander, en anders as die Gegera Regera-baster, kom die meeste krag van die elektriese motors. Die verbrandingsenjin lewer 'n ekstra bydrae tot die aandrywing en die laai van die batterye.

Hulle het baie gedink voordat hulle besluit het om 'n driesilinderenjin in Königsegg te bou. So 'n besluit sal egter nie ondubbelsinnig in 'n eksklusiewe voertuig geneem word nie. Desondanks heers die soeke na eienskappe soos kompaktheid en ligtheid en lei dit tot die skepping van die mees ekstreme enjin ter wêreld, wat nie net die liter nie, maar ook die "silinder" in terme van die saak is.

Die enjinkonfigurasie het egter redelik groot silinders en klink nogal pakkende, met die tipiese lae-frekwensie-timbre van driesilinder-enjins, maar baie meer asemrowend. Christian von Koenigsegg, die stigter van die maatskappy, het van hom gesê: "Stel jou 'n Harley voor, maar met 'n ander silinder." Alhoewel dit 'n redelike groot boor van 95 mm en 'n slag van 93,5 mm het, is die TFG mal oor hoë toere. Sy maksimum krag word by 7500 rpm bereik en die toereteller se rooi sone begin by 8500 rpm. Hier bestaan ​​alchemie uit duur materiale wat ligheid (spoed) en sterkte (hoë druk van die verbrandingsproses) verskaf. Daarom gaan hoë snelhede gepaard met 'n ongelooflike wringkrag van 600 Nm.

Cascade turbo-aanjaer

Die antwoord op die vraag oor presies hoe twee turbo-aanjaers in 'n driesilinder-konfigurasie verbind kan word, is die kaskade. 'n Soortgelyke stelsel het die ikoniese Porsche 80 in die 959's gebruik, wat ooreenkomste het aangesien twee driesilinderenjins met 'n klein en 'n groot turbo-aanjaer gevul is. TFG het egter 'n nuwe interpretasie oor die onderwerp. Elkeen van die enjinsilinders het twee uitlaatkleppe, waarvan een verantwoordelik is vir die vul van die klein turbo-aanjaer, en die ander vir die groot turbo-aanjaer. By lae toere en vragte gaan net die drie kleppe oop wat gasse na die klein turbo-aanjaer voer. By 3000 rpm begin die tweede kleppe oopmaak, wat die gasse na die groot turbo-aanjaer lei. Die enjin is egter so hoëtegnologie dat dit in terme van sy parameters, selfs in die "atmosferiese" weergawe, 280 pk kan bereik. Die rede lê in dieselfde Freevalve-kleptegnologie. Een van die redes waarom 'n 2000 cc-enjin CM het drie silinders, is die feit dat 'n driesilinder-enjin meer doeltreffend is in terme van turbo-aanvulling, aangesien daar geen wedersydse demping van gaspulsasies is nie, soos in 'n viersilinder-enjin.

En kleppe met pneumatiese opening

Danksy die Freevalve-stelsel beweeg elke klep individueel. Dit kan onafhanklik oopgemaak word met 'n spesifieke tydsduur, aanvangswringkrag en slag. By lae vrag maak net een oop, wat vir hoër lugvloei en beter brandstofvermenging moontlik maak. Danksy die vermoë om elkeen van die kleppe presies te beheer, is daar geen behoefte aan 'n smoorklep nie, en elkeen van die silinders kan afgeskakel word indien nodig (in gedeeltelike vragmodusse). Die buigsaamheid van werking stel die TFG in staat om van konvensionele Otto- na Miller-bedryf oor te skakel met verhoogde dienssiklus en hoër doeltreffendheid. En dit is nie die indrukwekkendste nie - met behulp van die "blaas" van die turbo-eenhede kan die enjin tot ongeveer 3000 rpm na tweeslagmodus oorskakel. Volgens Christian von Koenigseg sal dit teen 6000 rpm in hierdie modus soos 'n sessilinder klink. Teen 3000 rpm skakel die toestel egter terug na vierslagmodus omdat daar nie genoeg tyd is vir gaswisseling teen hoë snelhede nie.

Kunsmatige Intelligensie

Aan die ander kant werk Koenigsegg saam met die Amerikaanse kunsmatige intelligensie-onderneming SparkCognition, wat sagteware vir die bestuur van kunsmatige intelligensie ontwikkel vir Freevalve-enjins soos TFG. Met verloop van tyd leer die stelsel hoe u die kleppe die beste kan gebruik en die verskillende maniere waarop die verbrandingsproses uitgevoer word. Met die beheerstelsel en die Freevalve-stelsel kan u die volume en toon van die enjin verander deur die opening van die uitlaatkleppe anders te laat draai. Dit is ook verantwoordelik vir die vermoë om die enjin vinniger op te warm en die emissies te verminder. Danksy die elektriese motorgenerator by baie lae temperature draai die krukas-enjin ongeveer 10 siklusse (binne 2 sekondes), waarteen die temperatuur van die perslug in die silinders 30 grade bereik. Tydens die verhitting begin die suigklep met 'n klein slag en onstuimige sirkulasie van lug en brandstof vind rondom die uitlaatklep plaas, wat die verdamping verbeter.

Brandstof lewer ook 'n belangrike bydrae om hoë enjinkrag te behaal. Trouens, TFG is 'n Flex Fuel-enjin, dit wil sê, dit kan op beide petrol en alkohol (etanol, butanol, metanol) en mengsels in verskillende verhoudings werk. Die alkoholmolekules bevat suurstof en verskaf dus wat nodig is om die koolwaterstofgedeelte te verbrand. Dit beteken natuurlik hoër brandstofverbruik, maar dit word makliker voorsien as 'n groot hoeveelheid lug. Alkoholmengsels verskaf ook 'n skoner verbrandingsproses en minder deeltjies word tydens die verbrandingsproses vrygestel. En as etanol uit plante onttrek word, kan dit ook 'n koolstofneutrale proses verskaf. Wanneer dit op petrol loop, is die enjinkrag 500 pk. Onthou dat die verbrandingsbeheer in die TFG so hoëtegnologie is dat dit dit regkry om byna die maksimum moontlik uit die brandstof te onttrek sonder om te ontplof – die mees neuralgiese ontbrandingsone by so 'n hoë turbodruk. Dit is werklik uniek met 'n 9,5:1 kompressieverhouding en baie hoë vuldruk. Ons kan net raai hoe presies die silinderkop aan die blok geheg is, en die sterkte van laasgenoemde, gegewe die enorme werkdruk van die verbrandingsproses, kan dit tot 'n mate die teenwoordigheid van sferiese, kolomagtige vorms in sy argitektuur verklaar. .

Natuurlik is die ingewikkelde Freevalve-stelsel duurder as konvensionele meganiese klepaktore, maar minder grondstowwe word gebruik om die enjin te bou, wat die koste en gewig tot 'n mate kompenseer. In die algemeen is die koste van die hoëtegnologiese TFG die helfte van die agt-silinder vyf liter-turboaanjaer.

Unieke Gemera-aandrywer

Die res van die Gemera-dryfbaan is ook uniek en eienaardig. Die TFG is agter die passasierruimte geleë en stuur die vooras met behulp van 'n unieke direkte-aandrywingstelsel sonder ratkaste, maar met twee hidrouliese koppelings op elke as. Die stelsel heet HydraCoup en teen 'n sekere snelheid word die hidrouliese koppelaars gesluit en direk aangedryf. Dit is te wyte aan die feit dat die binnebrandenjin direk gekoppel is aan 'n elektriese motorgenerator met 'n kapasiteit van tot 400 pk. krag onderskeidelik tot 500 Nm.

Die HydraCoup skakel 'n totaal van 1100 3000 Nm TFG en 'n elektriese motor om, wat die wringkrag tot 500 1000 rpm verdubbel. By dit alles is die wringkrag van elk van die twee elektriese motors wat een agterwiel met 1700 pk aandryf. elk en dienooreenkomstig 800 Nm. Dus, die totale stelsel krag is 800 pk. Elkeen van die elektriese motors het 'n spanning van 15 volt. Die motor se battery is ook uniek. Dit het 'n spanning van 900 volt en 'n drywing van slegs 200 kWh, het 'n ontladings- (uitset) drywing van XNUMX kW en 'n laaikrag van XNUMX kW. Elkeen van sy selle word individueel beheer in terme van temperatuur, toestand van lading, "gesondheid", en hulle is almal gekombineer in 'n gemeenskaplike koolstofliggaam, geleë op die veiligste plek - onder die voorste sitplekke en in die koolstof-aramied-dryftonnel. Dit alles sal beteken dat die motor ná nog ’n paar kragtige versnellings vir ’n rukkie stadig sal moet beweeg sodat die TFG die battery kan laai.

Al die ongewone uitleg is gebaseer op die filosofie van die motoronderneming met 'n middelmotor. Koenigsegg beplan nog nie 'n suiwer elektriese motor nie omdat hulle glo dat die tegnologie in hierdie gebied onderontwikkeld is en motors baie swaar maak. Om koolstofdioksiedvrystellings te verminder, gebruik die maatskappy alkoholiese brandstowwe en 'n binnebrandenjin.

Gemera se 800-volt elektriese stelsel verskaf tot 50 km elektrisiteit en 'n spoed van 300 km/h. Vir ontspanning tot 400 km/h, die verantwoordelikheid van TFG. In hibriede modus kan die motor nog 950 km aflê, wat dui op 'n redelik hoë doeltreffendheid van die stelsel - die TFG self verbruik sowat 20 persent minder as 'n moderne tweeliter-enjin. met konvensionele veranderlike gasverspreiding. En die stabiliteit van die motor word ook verseker deur die agterwielstuurstelsel, elektriese wringkragvektoring agter, en meganiese wringkragvektorering aan die voorkant (met bykomende nat koppelaars in die voorwielaandrywingsmeganismes, langs die hidrouliese omsetters) . Die Gemera het dus 'n voertuig met vierwielaandrywing, vierwielstuur en wringkragvektoring geword. By dit alles is die regulering van liggaamshoogte.

Alhoewel hierdie enjin uniek van aard is, wys dit dat dit die ontwikkeling van 'n binnebrandenjin kan rig. Dieselfde debat vind plaas in Formule 1 – die soeke na doeltreffendheid sal waarskynlik op sintetiese brandstowwe en die tweeslag-werkwyse fokus.