Toetsrit-aanbieding van die revolusionêre motor op Infiniti - VC-Turbo
'n Gesprek met die voorste spesialiste van Infiniti en Renault-Nissan - Shinichi Kaga en Alain Raposteau
Alain Raposto lyk selfversekerd. Die vise-president van die Renault-Nissan-alliansie, verantwoordelik vir enjinontwikkeling, het alle rede om dit te doen. Aangrensend aan die saal waar ons praat, is die stand van Infiniti, die luukse filiaal van Nissan, wat vandag die wêreld se eerste produksie-enjin VC-Turbo met 'n wisselende drukverhouding bied. Dieselfde energie vloei van sy kollega Shinichi Kiga, hoof van Infiniti se enjinafdeling.
Die deurbraak wat deur die ontwerpers van Infiniti gemaak is, is baie groot. Die skepping van 'n seriële petrolenjin met 'n wisselende mate van kompressie is werklik 'n tegnologiese rewolusie, wat tot dusver aan niemand gegee is nie, ondanks talle pogings. Om die betekenis van so iets te verstaan, is dit goed om ons reeks "Wat gebeur in die motorenjin" te lees, wat die verbrandingsprosesse in die petrolenjin beskryf. Hier sal ons egter noem dat vanuit termodinamiese oogpunt, hoe hoër die kompressieverhouding, hoe doeltreffender is die enjin - baie eenvoudig gestel, sodat die deeltjies brandstof en suurstof uit die lug baie nader is en die chemiese stof reaksies is meer volledig. Daarbenewens versprei die hitte nie buite nie, maar word dit deur die deeltjies self verteer.
Die hoë mate van kompressie is een van die groot voordele van die dieselenjin bo die benzinemotor. Die rem op laasgenoemde is die ontploffingsverskynsel, wat goed beskryf word in die betrokke artikels. By hoër vragte, onderskeidelik 'n breër oop gasklep (soos wanneer dit versnel om in te haal), is die hoeveelheid brandstoflugmengsel wat elke silinder binnedring, groter. Dit beteken hoër druk en hoër gemiddelde bedryfstemperatuur. Laasgenoemde veroorsaak op sy beurt 'n sterker kompressie van die brandstof-lugmengselreste vanaf die verbrandingsvlamfront, meer intensiewe vorming van peroksiede en hidrokserkses in die oorblywende deel en die ontploffing van plofbare verbranding in die enjin, wat gewoonlik baie vinnig is. , 'n metaalring en 'n letterlike verspreiding van die energie wat deur die oorblywende mengsel gegenereer word.
Om hierdie neiging by hoë vragte te verminder (die neiging tot ontploffing hang natuurlik af van ander faktore soos eksterne temperatuur, koelmiddel en olietemperatuur, ontploffingsweerstand van brandstowwe, ens.) Ontwerpers word gedwing om die mate van kompressie te verlaag. Hiermee verloor hulle egter wat die enjineffektiwiteit betref. Al die bogenoemde is nog meer geldig in die teenwoordigheid van turbo-aanjaer, aangesien die lug, hoewel afgekoel deur die intercooler, steeds voorgekompresseer in die silinders binnegaan. Dit beteken onderskeidelik meer brandstof en 'n hoër neiging tot ontploffing. Na die groot bekendstelling van turboaangedrewe afskaalingsenjins, het hierdie probleem nog duideliker geword. Daarom praat die ontwerpers van 'n 'geometriese mate van kompressie', wat bepaal word deur die ontwerp van die enjin en 'eg' wanneer die faktor van voorkompressie in ag geneem word. Daarom, selfs in moderne turbo-enjins met direkte brandstofinspuiting, wat 'n belangrike rol speel in die interne verkoeling van die verbrandingskamer en die verlaging van die gemiddelde temperatuur van die verbrandingsproses, onderskeidelik die neiging tot ontploffing, oorskry die kompressieverhouding selde 10,5: 1.
Maar wat sou gebeur as die geometriese mate van kompressie tydens die werk sou verander. Om hoog in lae en gedeeltelike vragmodusse te wees, die teoretiese maksimum te bereik en verminder word by hoë turbo-aanjaardruk en hoë druk en temperatuur in die silinders om ontploffings te voorkom. Dit kan beide die moontlikheid verhoog om turbo te laai met hoër druk en hoër doeltreffendheid, onderskeidelik laer brandstofverbruik.
Hier, na 20 jaar se werk, wys die Infiniti-enjin dat dit moontlik is. Volgens Raposto was die werk wat die spanne gedoen het om dit te skep, enorm en die gevolg van kwelling van tantale. Verskillende variante is getoets in terme van enjinargitektuur, totdat dit 6 jaar gelede bereik is en die presiese instellings begin het. Die stelsel maak 'n dinamiese, traplose aanpassing van die kompressieverhouding moontlik in die omgewing van 8: 1 tot 14: 1.
Die konstruksie self is vernuftig: die verbindingsstang van elke silinder dra nie sy beweging direk na die verbindingsstaafnekke van die krukas oor nie, maar na een hoek van 'n spesiale tussenverbinding met 'n gat in die middel. Die eenheid word op die verbindingsstaafnek geplaas (dit is in die opening daarvan) en die krag van die verbindingsstaaf aan die een kant ontvang, stuur dit na die nek, aangesien die eenheid nie draai nie, maar 'n ossillerende beweging verrig. Aan die ander kant van die betrokke eenheid is 'n hefboomstelsel wat dien as 'n soort ondersteuning daarvoor. Die hefboomstelsel draai die eenheid oor sy as en verplaas sodoende die bevestigingspunt van die verbindingsstaaf aan die ander kant. Die ossillerende beweging van die tussenseenheid bly behoue, maar die as daarvan draai en bepaal dus verskillende begin- en eindposisies van die verbindingsstang, onderskeidelik die suier en 'n dinamiese verandering in die mate van kompressie, afhangende van die omstandighede.
U sal sê - maar dit bemoeilik die enjin oneindig, bring nuwe bewegingsmeganismes in die stelsel in, en dit alles lei tot groter wrywing en inerte massas. Ja, met die eerste oogopslag is dit so, maar met die enjinmeganisme VC-Turbo is daar baie interessante verskynsels. Die bykomende eenhede van elke verbindingsstang, wat deur 'n gemeenskaplike meganisme beheer word, balanseer die kragte van die tweede orde grotendeels, sodat die viersilinder-enjin ondanks sy tweeliterverplaatsing nie balanseringsasse benodig nie. Daarbenewens, aangesien die verbindingsstang nie die tipiese wye beweging van die beweging uitvoer nie, maar die krag van die suier aan die een kant van die tussendeenheid oordra, is dit feitlik kleiner en ligter (dit hang af van die hele komplekse dinamika van die kragte wat deur die betrokke stelsel oorgedra word). ) en - die belangrikste - het 'n afwykingskursus in sy onderste gedeelte van slegs 17 mm. Die oomblik van die grootste wrywing word vermy, in konvensionele enjins, tipies vir die oomblik dat die suier vanaf die boonste doodsentrum begin word, wanneer die verbindingsstaaf op die krukasas druk en die verliese die grootste is.
Volgens die here Raposto en Kiga word die tekortkominge dus grootliks uit die weg geruim. Vandaar die voordele van die dinamiese verandering van die mate van kompressie, wat gebaseer is op vooraf ingestelde programme op die bank- en padtoetse (duisende ure), sonder om die regte tyd te meet wat in die enjin gebeur. Meer as 300 nuwe patente is in die masjien geïntegreer. Die avant-garde aard van laasgenoemde bevat ook 'n dubbele brandstofinspuitingstelsel met 'n inspuitpomp vir direkte inspuiting van 'n silinder, wat hoofsaaklik gebruik word vir koue aanvang en hoër belastings, en 'n inspuiting in die inlaatspruitstukke wat beter toestande bied vir die verplasing van brandstof en 'n kleiner energieverbruik by gedeeltelike lading. Die komplekse inspuitstelsel bied dus die beste van albei wêrelde. Die motor benodig natuurlik ook 'n meer gesofistikeerde smeerstelsel, aangesien die meganismes hierbo beskryf spesiale druksmeringskanale het wat die hoofkanale in die krukas aanvul.
Die resultaat hiervan is feitlik dat die viersilinder-petrolenjin met 272 pk. en 390 Nm wringkrag sal 27% minder brandstof verbruik as die vorige atmosferiese sessilinder-enjin met amper hierdie krag.
Teks: Georgi Kolev, spesiale gesant van motormotor en sport Bulgarye in Parys
