הצגת נסיעת מבחן של המנוע המהפכני ב-Infiniti - VC-Turbo
שיחה עם המומחים המובילים של אינפיניטי ורנו-ניסאן - שינצ'י קגה ואלן רפוסטו
אלן רפוסטו נראה בטוח. לסגן נשיא ברית רנו-ניסאן, האחראי על פיתוח המנועים, יש את כל הסיבות לכך. סמוך לאולם בו אנו מדברים נמצא העמדה של אינפיניטי, חברת הבת היוקרתית של ניסאן, המציגה היום את מנוע הייצור הראשון בעולם VC-Turbo עם יחס דחיסה משתנה. אותה אנרגיה זורמת מעמיתו שיניצ'י קיגה, ראש מחלקת המנועים של אינפיניטי.
פריצת הדרך שעשו המעצבים של אינפיניטי היא עצומה באמת. יצירת מנוע בנזין סדרתי עם מידת דחיסה משתנה היא מהפכה טכנולוגית באמת, שלמרות ניסיונות רבים, עד כה לא ניתן לאיש. כדי להבין את המשמעות של דבר כזה, טוב לקרוא את הסדרה שלנו "מה קורה במנוע הרכב", המתארת את תהליכי הבעירה במנוע הבנזין. כאן נזכיר, כי מנקודת מבט תרמודינמית, ככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, המנוע יעיל יותר - במילים פשוטות מאוד, כך שחלקיקי הדלק והחמצן מהאוויר קרובים הרבה יותר והכימי התגובות שלמות יותר, בנוסף, החום אינו מתפזר בחוץ, אלא נצרך על ידי החלקיקים עצמם.
דרגת הדחיסה הגבוהה היא אחד היתרונות הגדולים של מנוע הדיזל על הבנזין. הבלם האחרון הוא תופעת הפיצוץ, המתוארת היטב בסדרת המאמרים הנדונה. בעומסים גבוהים יותר, בהתאמה שסתום מצערת רחב יותר (כמו בעת האצה לעקיפה), כמות תערובת אוויר הדלק הנכנסת לכל גליל גדולה יותר. משמעות הדבר היא לחץ גבוה יותר וטמפרטורת הפעלה ממוצעת גבוהה יותר. זה האחרון, בתורו, גורם לדחיסה חזקה יותר של שאריות תערובת הדלק מחזית להבת הבעירה, היווצרות אינטנסיבית יותר של פרוקסידים והידרוקסרקסים בשאריות ותחילת הבעירה הנפיצה במנוע, שהיא בדרך כלל במהירות גבוהה במיוחד. , טבעת מתכתית ופיזור מילולי של האנרגיה שנוצרת מהתערובת השיורית.
כדי להפחית נטייה זו בעומסים גבוהים (כמובן, הנטייה לפיצוץ תלויה בגורמים אחרים כמו טמפרטורה חיצונית, נוזל קירור ושמן שמן, עמידות לפיצוץ דלקים וכו ') מעצבים נאלצים להפחית את מידת הדחיסה. עם זאת, עם זאת, הם מפסידים מבחינת יעילות המנוע. כל האמור לעיל נכון עוד יותר בנוכחות טעינת טורבו, מכיוון שהאוויר, למרות שמקורר על ידי אינטרקור, עדיין נכנס לדחוס מראש בצילינדרים. משמעות הדבר היא יותר דלק ונטייה גבוהה יותר לפיצוץ. לאחר ההכנסה ההמונית של מנועי צמצום טורבו, בעיה זו התבררה עוד יותר. לכן, המעצבים מדברים על "יחס דחיסה גיאומטרי", שנקבע על פי תכנון המנוע ו"אמיתי "כאשר לוקחים בחשבון את מקדם הדחיסה. לכן, גם במנועי טורבו מודרניים עם הזרקת דלק ישירה, הממלאים תפקיד חשוב בקירור הפנימי של תא הבעירה ובהורדת הטמפרטורה הממוצעת של תהליך הבעירה, בהתאמה לנטייה לפיצוץ, יחס הדחיסה לעיתים רחוקות עולה על 10,5: 1.
אך מה יקרה אם מידת הדחיסה הגאומטרית יכולה להשתנות במהלך העבודה. להיות גבוה במצבי עומס נמוכים וחלקיים, להגיע למקסימום התיאורטי ולהפחת בלחץ גבוה של טורבו ולחץ וטמפרטורה גבוהים בגלילים כדי למנוע התפוצצויות. זה יאפשר גם את האפשרות להגביר את ההספק באמצעות טעינת טורבו עם לחץ גבוה יותר ויעילות גבוהה יותר, בהתאמה צריכת דלק נמוכה יותר.
כאן, אחרי 20 שנות עבודה, מנוע אינפיניטי מראה שזה אפשרי. לדברי רפוסטו, העבודה שהצוותים השקיעו בכדי ליצור אותה הייתה עצומה ותוצאה של ייסורי טנטלום. גרסאות שונות נבדקו מבחינת ארכיטקטורת המנוע, עד שלפני 6 שנים זה הושג והחלו התאמות מדויקות. המערכת מאפשרת התאמה דינמית וללא צעד של יחס הדחיסה בטווח שבין 8: 1 ל -14: 1.
הקונסטרוקציה עצמה גאונית: מוט החיבור של כל גליל אינו מעביר את תנועתו ישירות לצווארי מוט החיבור של גל הארכובה, אלא לפינה אחת של חוליית ביניים מיוחדת עם חור באמצע. היחידה ממוקמת על צוואר מוט החיבור (היא בפתח שלה) וקבלת כוחו של מוט החיבור בקצה אחד מעבירה אותו לצוואר מכיוון שהיחידה אינה מסתובבת, אלא מבצעת תנועה מתנודדת. בצד השני של היחידה המדוברת נמצאת מערכת מנופים המשמשת סוג של תמיכה. מערכת המנופים מסובבת את היחידה לאורך ציר שלה, ובכך מעקרת את נקודת ההתקשרות של מוט החיבור בצד השני. התנועה המתנודדת של יחידת הביניים נשמרת, אך הציר שלה מסתובב ובכך קובע עמדות התחלה וסיום שונות של מוט החיבור, בהתאמה הבוכנה ושינוי דינמי במידת הדחיסה בהתאם לתנאים.
אתה תגיד - אבל זה מסבך לאין שיעור את המנוע, מכניס מנגנוני תנועה חדשים למערכת וכל זה מוביל לחיכוך מוגבר ולהמונים אינרטיים. כן, במבט ראשון זה כך, אבל עם מנגנון המנוע VC-Turbo יש כמה תופעות מעניינות מאוד. היחידות הנוספות של כל מוט חיבור, הנשלטות על ידי מנגנון משותף, מאזנות במידה רבה את כוחות המסדר השני, כך שלמרות תזוזתו של שני ליטרים, המנוע בעל ארבעת הצילינדרים אינו זקוק לפירים מאזנים. בנוסף, מכיוון שמוט החיבור אינו מבצע את תנועת הסיבוב הרחבה האופיינית, אלא מעביר את כוח הבוכנה בקצה אחד של יחידת הביניים, הוא כמעט קטן וקל יותר (זה תלוי בכל הדינמיקה המורכבת של כוחות המועברים דרך המערכת המדוברת). ) ובעיקר - יש שבץ סטיה בחלקו התחתון של 17 מ"מ בלבד. נמנע רגע החיכוך הגדול ביותר, כאשר מנועים קונבנציונליים אופייניים לרגע התנעת הבוכנה ממרכז המת העליון, כאשר מוט החיבור נלחץ על ציר גל הארכובה וההפסדים הם הגדולים ביותר.
לפיכך, לטענת האדונים רפוסטו וקיגה, הליקויים מסולקים במידה רבה. מכאן היתרונות בשינוי דינמי של יחס הדחיסה, שמבוסס על קביעת תוכנה מראש המבוססת על תוכניות ספסל ודרכים (אלפי שעות) ללא צורך למדוד בזמן אמת מה קורה במנוע. יותר מ -300 פטנטים חדשים משולבים במכונה. האופי האוונגרדי של האחרון כולל גם מערכת הזרקת דלק כפולה עם מזרק להזרקה ישירה של צילינדר, המשמשת בעיקר להתנעה קרה ולעומסים גבוהים יותר, ומזרק לסעפי היניקה המספק תנאים טובים יותר לתזוזת דלק ולמעט יותר. צריכת אנרגיה בעומס חלקי. לפיכך, מערכת ההזרקה המורכבת מציעה את הטוב משני העולמות. כמובן, המנוע דורש גם מערכת סיכה מתוחכמת יותר, מכיוון שלמנגנונים שתוארו לעיל יש תעלות שימון לחץ מיוחדות, המשלימות את התעלות העיקריות בארכובה.
התוצאה של זה בפועל היא שמנוע מנוע בנזין בעל ארבעה צילינדרים עם 272 כ"ס. ומומנט של 390 ננומטר יצרכו 27% פחות דלק מהמנוע השישי צילינדר האטמוספרי הקודם עם הספק זה.
טקסט: גאורגי קולב, שליחו המיוחד של רכב מוטורי וספורט בולגריה בפריז
