موتور احتراق داخلی قادر به چه چیزی است؟

وقتی صحبت از کونیگزگ می شود، به نظر می رسد همه چیز از سیاره دیگری آمده است. مدل جدید برند سوئدی به نام Gemera هیچ تفاوتی با این فرمول ندارد - یک مدل GT چهار نفره با محرک هیبریدی، قدرت سیستم 1700 اسب بخار، حداکثر سرعت 400 کیلومتر در ساعت و شتاب تا 100 کیلومتر در ساعت در 1,9. ثانیه اگرچه سوپراسپرت ها دیگر در دنیای مدرن کمیاب نیستند، اما Gemera هنوز دارای برخی ویژگی های متمایز است. و مشخص ترین این ویژگی ها موتور خودرو است.

کونیگزگ آن را Tiny Friendly Giant یا به اختصار TNG می نامد. و دلیلی وجود دارد - TFG دارای حجم دو لیتر، سه سیلندر (!)، دو توربوشارژر و 600 اسب بخار است. در 300 اسب بخار در هر لیتر، این واحد به حداکثر قدرت ارائه شده توسط یک موتور تولیدی دست می یابد. این شرکت ادعا می کند که از نظر فناوری، TFG "از هر موتور سه سیلندر دیگری در بازار امروز جلوتر است." در واقع، آنها کاملاً حق دارند - موتور سه سیلندر بعدی 268 اسب بخار است که تویوتا در یاریس GR استفاده می کند.

غیر معمول ترین فناوری در TFG، سیستم زمان بندی سوپاپ بدون بادامک است. در عوض، موتور از سیستمی استفاده می‌کند که توسط فری‌والو فری‌والو فرعی کونیگزگ، با محرک‌های پنوماتیکی برای هر سوپاپ توسعه یافته است.

در حقیقت ، "غول کوچک دوستانه" مخصوص Gemera طراحی شده است. این شرکت سوئدی می خواست چیزی جمع و جور ، سبک ، اما قدرتمند خلق کند. علاوه بر این ، فلسفه کلی طراحی درایو تغییر کرده است و برخلاف هیبرید Gegera Regera ، بیشتر انرژی توسط موتورهای الکتریکی تأمین می شود. موتور احتراق سهم بیشتری در رانندگی و شارژ باتری ها دارد.

آنها قبل از تصمیم برای ساخت موتور سه سیلندر در Königsegg بسیار فکر کردند. با این حال ، چنین تصمیمی در یک وسیله نقلیه انحصاری بدون ابهام اتخاذ نخواهد شد. با این وجود ، جستجوی خصوصیاتی مانند جمع و جور و سبک بودن غالب است و منجر به ایجاد شدیدترین موتور در جهان می شود ، از نظر نه تنها لیتر ، بلکه "سیلندر".

با این حال، پیکربندی موتور سیلندرهای نسبتاً بزرگی دارد و صدایی کاملاً جذاب دارد، با صدای کم فرکانس معمولی موتورهای سه سیلندر، اما بسیار نفس‌گیرتر. کریستین فون کونیگزگ، موسس این شرکت، درباره او گفت: یک هارلی را تصور کنید، اما با سیلندر متفاوت. اگرچه TFG دارای سوراخ نسبتاً بزرگ 95 میلی متری و ضربه 93,5 میلی متری است، اما TFG عاشق دورهای بالا است. حداکثر توان آن در 7500 دور در دقیقه و ناحیه قرمز سرعت سنج از 8500 دور در دقیقه شروع می شود. در اینجا، کیمیاگری از مواد گران قیمتی تشکیل شده است که سبکی (سرعت) و قدرت (فشار بالای فرآیند احتراق) را فراهم می کند. بنابراین سرعت های بالا با گشتاور باورنکردنی 600 نیوتن متر همراه است.

توربوشارژ آبشار

پاسخ به این سوال که دقیقا چگونه می توان دو توربوشارژر را در یک پیکربندی سه سیلندر متصل کرد، آبشار است. سیستم مشابهی از پورشه 80 نمادین در دهه 959 استفاده کرد که شباهت هایی دارد زیرا دو موتور سه سیلندر با یک توربوشارژر کوچک و بزرگ پر شده است. با این حال، TFG تفسیر جدیدی در مورد این موضوع دارد. هر یک از سیلندرهای موتور دارای دو سوپاپ اگزوز است که یکی از آنها وظیفه پر کردن توربوشارژر کوچک و دیگری برای توربوشارژر بزرگ را بر عهده دارد. در دورها و بارهای کم، تنها سه دریچه ای که گازها را به توربوشارژر کوچک تغذیه می کنند باز می شوند. در 3000 دور در دقیقه، شیرهای دوم شروع به باز شدن می کنند و گازها را به داخل توربوشارژر بزرگ هدایت می کنند. با این حال، موتور آنقدر پیشرفته است که از نظر پارامترهای آن، حتی در نسخه "اتمسفر"، می تواند به 280 اسب بخار برسد. دلیل آن در همان تکنولوژی Freevalve valve نهفته است. یکی از دلایلی که موتور 2000 سی سی CM دارای سه سیلندر است، این واقعیت است که یک موتور سه سیلندر از نظر توربوشارژ کارآمدتر است، زیرا مانند یک موتور چهار سیلندر میرایی متقابل ضربان های گاز وجود ندارد.

و شیرهای باز کننده پنوماتیک

به لطف سیستم Freevalve، هر شیر به صورت جداگانه حرکت می کند. می توان آن را به طور مستقل با مدت زمان مشخص، گشتاور شروع و ضربه باز کرد. در بار کم، تنها یکی باز می شود، که امکان جریان هوای بالاتر و مخلوط کردن بهتر سوخت را فراهم می کند. به لطف قابلیت کنترل دقیق هر یک از سوپاپ ها، نیازی به دریچه گاز نیست و در صورت لزوم (در حالت های بار جزئی) می توان هر یک از سیلندرها را خاموش کرد. انعطاف پذیری عملکرد به TFG اجازه می دهد تا با افزایش چرخه کار و راندمان بالاتر از حالت معمولی اتو به میلر تغییر حالت دهد. و این چشمگیرترین نیست - با کمک "دمیدن" از واحدهای توربو، موتور می تواند تا حدود 3000 دور در دقیقه به حالت دو زمانه تبدیل شود. به گفته کریستین فون کونیگزگ در 6000 دور در دقیقه در این حالت صدایی شبیه به یک شش سیلندر خواهد داشت. با این حال، در 3000 دور در دقیقه، دستگاه به حالت چهار زمانه برمی گردد زیرا زمان کافی برای تبادل گاز در سرعت های بالا وجود ندارد.

هوش مصنوعی

از سوی دیگر ، کونیگزگ در حال همکاری با شرکت آمریکایی هوش مصنوعی SparkCognition است که نرم افزار مدیریت هوش مصنوعی را برای موتورهای Freevalve مانند TFG توسعه می دهد. با گذشت زمان ، سیستم یاد می گیرد که چگونه شیرها را به بهترین شکل کار کند و روش های مختلف انجام فرآیند احتراق را یاد بگیرد. سیستم کنترل و سیستم Freevalve به شما این امکان را می دهد تا با باز شدن متفاوت دریچه های خروجی ، حجم و لحن موتور را تغییر دهید. همچنین وظیفه توانایی گرم شدن سریع موتور و کاهش آلایندگی را دارد. به لطف مولد موتور الکتریکی در دمای بسیار پایین ، موتور میل لنگ برای حدود 10 سیکل (در عرض 2 ثانیه) می چرخد ​​که در آن دمای هوای فشرده شده در سیلندرها به 30 درجه می رسد. در هنگام گرم شدن ، شیر مکش با یک ضربه کوچک باز می شود و گردش آشفته هوا و سوخت در اطراف سوپاپ خروجی اتفاق می افتد ، که باعث بهبود تبخیر می شود.

سوخت همچنین سهم مهمی در دستیابی به قدرت موتور بالا دارد. در واقع، TFG یک موتور Flex Fuel است، یعنی می تواند با بنزین و الکل (اتانول، بوتانول، متانول) و مخلوط ها در نسبت های مختلف کار کند. مولکول های الکل حاوی اکسیژن هستند و بنابراین آنچه برای سوزاندن بخش هیدروکربنی مورد نیاز است را فراهم می کنند. البته این به معنای مصرف سوخت بالاتر است، اما راحت تر از مقدار زیادی هوا تامین می شود. ترکیبات الکلی همچنین فرآیند احتراق تمیزتری را فراهم می کند و ذرات کمتری در طی فرآیند احتراق آزاد می شود. و اگر اتانول از گیاهان استخراج شود، می تواند فرآیندی بدون کربن را نیز فراهم کند. هنگام کار با بنزین، قدرت موتور 500 اسب بخار است. به یاد بیاورید که کنترل احتراق در TFG به قدری با تکنولوژی بالا است که می تواند تقریباً حداکثر ممکن را از سوخت بدون انفجار استخراج کند - عصبی ترین منطقه احتراق در چنین فشار توربو بالایی. با نسبت تراکم 9,5:1 و فشار پر شدن بسیار بالا واقعا منحصر به فرد است. ما فقط می‌توانیم حدس بزنیم که سر سیلندر دقیقاً چگونه به بلوک متصل شده است، و استحکام دومی، با توجه به فشار کاری عظیم فرآیند احتراق، تا حدی ممکن است وجود اشکال کروی و ستون‌مانند را در معماری آن توضیح دهد. .

البته ، سیستم پیچیده Freevalve نسبت به محرک های شیر مکانیکی معمولی گران تر است ، اما برای ساخت موتور از مواد اولیه کمتری استفاده می شود و هم هزینه و هم وزن را تا حدی جبران می کند. بنابراین ، به طور کلی ، هزینه TFG با تکنولوژی بالا نیمی از هشت سیلندر توربوشارژر پنج لیتری این شرکت است.

درایو منحصر به فرد Gemera

بقیه پیشرانه Gemera نیز بی نظیر و دمدمی مزاج است. TFG در پشت محفظه سرنشین قرار دارد و محور جلو را با استفاده از یک سیستم رانندگی مستقیم منحصر به فرد بدون جعبه دنده اما با دو کلاچ هیدرولیک در هر محور هدایت می کند. این سیستم HydraCoup نامیده می شود و با سرعت مشخصی کلاچ های هیدرولیکی قفل شده و مستقیماً رانده می شوند. این امر به این دلیل است که موتور احتراقی نیز مستقیماً به یک موتور مولد الکتریکی با قدرت تا 400 اسب بخار متصل است. قدرت به ترتیب تا 500 نیوتن متر.

HydraCoup در مجموع 1100 نیوتن متر TFG و یک موتور الکتریکی را تبدیل می کند و گشتاور را دو برابر می کند و به 3000 دور در دقیقه می رساند. به همه اینها گشتاور هر یک از دو موتور الکتریکی که یک چرخ عقب با قدرت 500 اسب بخار را به حرکت در می آورند، اضافه شده است. هر کدام و بر این اساس 1000 نیوتن متر. بنابراین، کل قدرت سیستم 1700 اسب بخار است. هر یک از موتورهای الکتریکی دارای ولتاژ 800 ولت هستند. باتری ماشین هم بی نظیره. دارای ولتاژ 800 ولت و توان تنها 15 کیلووات ساعت، دارای توان تخلیه (خروجی) 900 کیلو وات و توان شارژ 200 کیلووات می باشد. هر یک از سلول های آن به طور جداگانه از نظر دما، وضعیت شارژ، "سلامت" کنترل می شود و همه آنها در یک بدنه کربنی مشترک ترکیب می شوند که در امن ترین مکان - زیر صندلی های جلو و در تونل محرک کربن-آرامید قرار دارد. همه اینها به این معنی است که پس از چند شتاب شدیدتر، خودرو باید برای مدتی به آرامی حرکت کند تا TFG باتری را شارژ کند.

تمام طرح های غیرمعمول بر اساس فلسفه شرکت خودروسازی موتور میانی ساخته شده است. کوئنیگزگ هنوز برنامه ای برای تولید یک ماشین الکتریکی خالص ندارد زیرا آنها معتقدند این فناوری در این زمینه توسعه نیافته است و باعث سنگین شدن خودروها می شود. این شرکت برای کاهش انتشار دی اکسید کربن خود ، از سوخت های الکلی و یک موتور احتراق داخلی استفاده می کند.

سیستم برق 800 ولت Gemera تا 50 کیلومتر برق و سرعت 300 کیلومتر بر ساعت را تامین می کند و برای تفریح ​​تا سرعت 400 کیلومتر بر ساعت مسئولیت TFG می باشد. در حالت هیبریدی، خودرو می تواند 950 کیلومتر دیگر را طی کند، که نشان دهنده راندمان نسبتاً بالای سیستم است - خود TFG حدود 20 درصد کمتر از یک موتور دو لیتری مدرن مصرف می کند. با توزیع متغیر متعارف گاز. و پایداری خودرو نیز توسط سیستم فرمان چرخ عقب، بردار گشتاور الکتریکی در عقب، و بردار گشتاور مکانیکی در جلو (با استفاده از کلاچ‌های مرطوب اضافی در مکانیزم‌های چرخ‌های جلو، در کنار مبدل‌های هیدرولیک) تضمین می‌شود. . بنابراین Gemera به وسیله نقلیه ای با سیستم چهار چرخ محرک، فرمان چهار چرخ و بردار گشتاور تبدیل شد. به همه اینها تنظیم ارتفاع بدن اضافه شده است.

اگرچه این موتور در طبیعت منحصر به فرد است، اما نشان می دهد که می تواند توسعه یک موتور احتراق داخلی را هدایت کند. همین بحث در فرمول 1 در جریان است - جستجو برای کارایی احتمالاً بر روی سوخت های مصنوعی و حالت عملکرد دو زمانه متمرکز خواهد بود.