Változtatható sűrítési arányú belső égésű motorok. SAAB motor változó kompressziós aránnyal. Hogyan változtassuk meg a tömörítési arányt

Nemrég a Párizsi Autószalonon az Infiniti márka (olvassa el: Renault-Nissan szövetség) bevezetett egy motort változó mértékű tömörítés. A szabadalmaztatott Variable Compression-Turbocharged (VC-T) technológia lehetővé teszi, hogy pontosan ezt a fokozatot változtassa, szó szerint kiszívja az összes levet a motorból.

Egy „ideális univerzumban” a szabály egyszerű – minél nagyobb az üzemanyag-levegő keverék kompressziós aránya, annál jobb. A keverék a lehető legnagyobb mértékben kitágul, a dugattyúk úgy mozognak, mintha feltekerednének, ezért a motor teljesítménye és hatásfoka maximális. Más szóval, az üzemanyagot rendkívül hatékonyan égetik el.

Minden nagyszerű lenne, ha nem lenne az üzemanyag természete. A zaklatás során türelme időnként határt szab: minél simábban ég a keverék, annál jobb, de nagy terhelés mellett (nagy kompressziós arány, Magassebesség) a keverék inkább robbanni kezd, mint égni. Ezt a jelenséget detonációnak hívják, és ez a dolog meglehetősen pusztító. Az égéstér falai és maga a dugattyú súlyos lökésterhelést szenved, és fokozatosan, de meglehetősen gyorsan összeomlik. Ezenkívül a motor hatékonysága csökken - normális üzemi nyomás a dugattyúra esik.

Így a legjövedelmezőbb lehetőség az, ha a motor bármilyen üzemmódban a detonáció szélén működik, megakadályozva ezt a jelenséget. Az Infiniti mérnökei elkészítettek egy grafikont, amelyen a maguk számára azonosították a motor effektív működési módjait az üzemanyag-levegő keverék terhelésétől, fordulatszámától és kompressziós arányától függően. (Valójában a tüzelőanyag elégetésének hatásfoka más módon is növelhető, például a hengerenkénti szelepek számának növelésével, azok működési ütemtervének módosításával, akár a dugattyú feletti hely megválasztásával, ahová az üzemanyag-befecskendezés irányul. Természetesen emlékszünk erre.) Az első két paraméter nyilvánvalóan mind külső tényezőktől, mind a sebességváltó gondos megválasztásától függ. És a harmadik - a tömörítési arány - szintén úgy döntöttek, hogy 8:1-ről 14:1-re változtatnak.

Technikailag ez bevezetőnek tűnik a forgattyús mechanizmus kialakításába kiegészítő elem- lengőkarok a hajtórúd és a főtengely között. A lengőkart egy villanymotor vezérli - a kart úgy lehet mozgatni, hogy a dugattyú lökettartománya 5 mm-en belül változzon. Ez elegendő a tömörítési arány jelentős megváltoztatásához.

Nincsenek előnyök hátrányok nélkül. Első pillantásra szembetűnőek: a tervezés bonyolultságának növekedése, némi súlygyarapodás... Ezekre a hátrányokra azonban kár panaszkodni - a motor nagyon kiegyensúlyozottnak bizonyult, aminek köszönhetően a kiegyensúlyozó tengelyek eltávolították a tervezésből. Valószínű az is, hogy a motor különösen érzékeny az üzemanyag márkájára és minőségére. Úgy tűnik, ez a probléma - legalábbis nagymértékben - szoftveres módszerekkel megoldható.

Több mint egy évtizede ennek a kínai márkának az alaptevékenysége a televíziós és zenei szolgáltatások volt, de mostanra gyorsan belép az okostelefonok és egyéb szórakoztató elektronikai cikkek piacára. Az előzetes adatok szerint mobil eszközök A LeEco jól fogy Kínában és más országokban. Talán a cég debütálása az autóiparban is ugyanolyan sikeres lesz? A múlt héten a South China Morning Post arról számolt be, hogy a LeEco elektromos járművek gyárának építését tervezi. A várható kapacitás 400 ezer autó évente.

Az előzetes adatok szerint a LeEco mintegy 1,8 milliárd dollárt fektet be egy új gyártóüzembe, amely Zhejiang tartományban lesz. Ezt követően az üzemnek az Öko Élménypark részévé kell válnia. Egyelőre azt mondják, hogy a gyár építése 2018-ban fejeződik be.

Korábban a LeEco partnereket keresett kínai piac, akik biztosíthatnák a sajátjukat termelési kapacitás. Például a cég tárgyalásokat folytatott a BAIC-cal és a GAC-cal. De nem voltak kellően jövedelmező ajánlatok, ezért a vezetőség úgy döntött, hogy saját üzemet épít. Az előzetes adatok szerint nemcsak elektromos autókat szerel majd össze, hanem kritikus alkatrészeket is gyárt majd, köztük villanymotorokat, ill. vontatási akkumulátorok. A LeEco eddig 833 szabadalommal rendelkezik az elektromos járművek területén.

Talán a jövőben a LeEco elektromos autókat gyárt majd az Egyesült Államokban: jelenleg a LeEco stratégiai partnerének számító Faraday Future gyárának építése folyik Nevadában.

Szintén a múlt héten vált ismertté néhány tervről Ford. Az amerikaiak már foglalkoznak hibrid és elektromos autók: A Ford értékesíti a C-Max Hybrid, C-Max Energi, Focus Electric, Fusion Hybrid és Fusion Energi modelleket. A gyártó azonban a jövőben kiemelni kívánja különleges sorozat innovatív modellek. Valószínűleg úgy fogják hívni ModellE.

Az amerikai cég még 2013-ban nyújtott be szabadalmat a Model E névre. Hosszú évek óta gyárt Ford E-sorozatú furgonokat, de nem valószínű, hogy az új névnek köze lenne hozzájuk. Ugyanakkor a fej Tesla Motors Elon Musk 2014-ben kesergett, hogy nem tud szabadulni autómodell E: „Model E-nek akartuk hívni az új terméket, de aztán Ford törvényileg megtiltotta, hogy ezt tegyük, mondván, hogy ő maga fogja ezt a nevet használni. Őrültségnek tartottam: Ford meg akarja ölni a SEX-et ( A Teslának három modellje lenne - Model S, Model E és Model X. - kb. szerk.)! Tehát más nevet kellett kitalálnunk. Új modell Model 3-nak fogják hívni."

Elektromos és hibrid Ford modellek egész sora létezik a Model E márkanév alatt. Pontos információkat még nem osztott meg róluk a gyártó, de azt már tudni lehet, hogy legalább néhányat egyszerre több változatban is kínálnak majd: hibridet, külső töltésű hibridet, illetve elektromos autót. Hasonló megközelítést alkalmaz az új Hyundai IONIQ modell is.

A Ford Model E sorozat új gyárának építése már folyamatban van. Ez lesz a cég első teljesen új gyártóhelye a területen Észak Amerika az elmúlt 20 évben. A gyárba való teljes beruházás 1,6 milliárd dollár kell, hogy legyen, ami még az amerikai autóipar mércéje szerint is óriási összeg. Figyelemre méltó, hogy az üzem Mexikóban lesz, és nem az Egyesült Államokban.

Az új gyár építését 2018-ban kell befejezni, az első sorozatgyártású hibridek és elektromos autók pedig 2019-ben gördülnek le a futószalagról. Tavaly a Ford bejelentette, hogy 2020-ig mintegy 4,5 milliárd dollárt fektet be elektromos járművekbe. Ebből a pénzből 13 új modell fejlesztését és piacra dobását tervezik. Versenyezni kellene Tesla autók, Chevrolet Bolt és Nissan Leaf. Ugyanakkor a teljesen elektromos változatok hatótávolsága körülbelül 320 kilométer. Valószínűleg az innovatív modellek többsége ferdehátú és kompakt crossover lesz.

Eközben Norvégia azt tervezi, hogy 2025-től teljesen betiltja a benzines és dízelmotoros autók értékesítését. Néhány hónappal ezelőtt tárgyaltunk egy hasonló kezdeményezésről. Aztán a Dagens Næringsliv című norvég újság arról számolt be, hogy Norvégiában négy kulcsfontosságú párt megállapodott abban, hogy 2025-től betiltják az új tüzelésű autók értékesítését. Most azonban az ország közlekedési minisztériumának képviselője hivatalosan cáfolta ezt az információt.

Általában véve egy ilyen kezdeményezés meglehetősen logikusnak tűnik. Először is, ebben az észak-európai országban már régóta magas kötelezettségek terhelik a belső égésű motorral szerelt modelleket. Ennek köszönhetően 2015-ben 71%-kal nőtt az elektromos autók és hibridek eladása. Másodszor, az országnak nincs saját autógyártása, amit bármilyen eszközzel támogatni kell. Az igazság kedvéért megjegyezzük, hogy Norvégia Európa vezető szerepet tölt be az olajtermelésben, így az elektromos járművek népszerűsítése ellentétes lehet az ország érdekeivel.

A közlekedési minisztérium megerősítette azt az információt, miszerint a Norvég Nemzeti Közlekedésfejlesztési Terv tartalmaz bizonyos lépéseket a légkörbe kerülő káros anyagok mennyiségének csökkentésére, de nem tartalmaz javaslatokat minden típusú motor teljes betiltására. belső égés 2025-től. Ahol hivatalos képviselője osztály megemlítette, hogy „a kormány ösztönözni akarja a környezetbarátabbá válást tiszta faj szállítani, de répát használjunk rúd helyett.” Erről az autonews.com-nak nyilatkozott.

Érdekesség, hogy a múlt héten sok orosz média gyorsan bejelentette, hogy Norvégia azt tervezi, hogy 2025-től teljesen betiltja az új belsőégésű motoros személygépkocsik értékesítését. Így elavult, nem hivatalos információkat osztottak meg, vagy félreértelmeztek egy európai ország közlekedési minisztériumának új üzenetét.

Autóipari technológia

A belső égésű motor eredetileg az autók legösszetettebb alkatrésze volt. Több mint száz év telt el az első autók megjelenése óta, de ebben a tekintetben semmi sem változott (ha nem vesszük figyelembe az elektromos autókat). Ugyanakkor a vezető gyártók nyakig állnak a tekintetben technikai fejlődés. Ma már minden magát tisztelő cég rendelkezik közvetlen üzemanyag-befecskendezéses turbómotorokkal és változó szelepvezérlésű rendszerrel mind a szívó-, mind a kipufogóoldalon (ha benzinmotorokról beszélünk). A csúcstechnológiás megoldások kevésbé elterjedtek, de még mindig előfordulnak. Például az Audi SQ7 TDI crossover nemrég megkapta a világ első motorját elektromos turbófeltöltés, és bemutatkozott a BMW dízel motor négy turbófeltöltővel. A legegzotikusabb soros megoldások közül kiemelkedik a Koenigsegg által fejlesztett FreeValve rendszer: a svéd cég motorjaiból teljesen hiányoznak vezérműtengelyek. Könnyen észrevehető, hogy az európai cégek mérnökei többnyire szeretnek kísérletezni. Most azonban érdekes hír érkezett Japánból: mérnökök Infiniti bemutatta az első változtatható sűrítési arányú motort.

Sokan gyakran összekeverik a tömörítési arány és a tömörítés fogalmát, és ezt gyakran olyan emberek teszik meg, akiknek foglalkozása az autókhoz és azok karbantartásához vagy javításához kapcsolódik. Ezért először röviden elmagyarázzuk, mi a tömörítési arány, és miben különbözik a tömörítéstől.

A kompressziós arány (CR) az alsó állásban (alsó holtpont) lévő dugattyú feletti henger térfogatának és a felső holtpontban (felső holtpont) lévő dugattyú feletti tér térfogatának aránya. Így egy dimenzió nélküli paraméterről beszélünk, amely csak geometriai adatoktól függ. Nagyjából ez a henger térfogatának az égéstér térfogatához viszonyított aránya. Minden autó esetében ez egy szigorúan rögzített érték, amely idővel nem változik. Ma már csak más dugattyúk vagy hengerfejek beépítésével lehet befolyásolni. Ebben az esetben tömörítést nevezünk maximális nyomás a hengerben, amelyet kikapcsolt gyújtás mellett mérnek. Más szóval, ez az égéstér tömítettségének mutatója.

Így az Infiniti mérnökeinek sikerült létrehozniuk egy változó kompressziós turbófeltöltős (VC-T) motort, amely képes megváltoztatni a kompressziós arányt. Természetesen bármennyire is szeretnéd, menet közben lehetetlen a dugattyúkat és egyéb szerkezeti elemeket cserélni, ezért a japán cég alapvetően más megközelítést alkalmazott, aminek köszönhetően a belső égésű motor 8-ról képes a sűrítési arányt variálni. :1-től 14:1-ig.

A legtöbb modern motor sűrítési aránya körülbelül 10:1. Az egyik kivétel a benzinmotorok Mazda Skyactiv-G, amelyben ez a paraméter 14:1-re nő. Elméletileg minél magasabb az SG, annál több magas hatásfok helyen lehet elérni ezt a motort. Azonban ennek az éremnek is van hátoldal: nagy terhelés mellett a magas hűtőfolyadék detonációt válthat ki - az üzemanyag-levegő keverék ellenőrizetlen felrobbanását. Ez a folyamat a belső égésű motor alkatrészeinek jelentős károsodásához vezethet.

A gyártók régóta álmodoztak egy olyan motor megalkotásáról, amely alacsony fordulatszámon és terhelésnél magas, nagy fordulatszámon pedig alacsony kompressziós aránnyal rendelkezik. Ez javítaná a motor hatásfokát, ami pozitív hatással van a teljesítményre, az üzemanyag-fogyasztásra és a káros kibocsátásra, ugyanakkor elkerülhető a detonáció veszélye. A fent említett okok miatt egy hagyományos elrendezésű belső égésű motorban egy ilyen ötlet nem valósítható meg. Ezért az Infiniti mérnökeinek jelentősen meg kellett bonyolítaniuk a tervezést.

A VC-T sematikus ábrája leírja az innovatív mechanizmus általános működési elvét. BAN BEN ebben az esetben az összekötő rúd nincs közvetlenül rögzítve főtengely, mint a hagyományos belső égésű motoroknál, de speciális lengőkarra (Multi-link). A másik oldalán egy további kar található, amely a vezérlőtengelyen és a működtetőkaron keresztül csatlakozik a hullámátviteli modulhoz (Harmonic Drive). Az utolsó elem helyzetétől függően a lengőkar helyzete megváltozik, ami viszont beáll felső pozíciót dugattyú

A VC-T menet közben képes lesz változtatni a tömörítési arányon. A szükséges paraméterek a terheléstől, a sebességtől és valószínűleg még az üzemanyag minőségétől is függnek: a számítógép figyelembe veszi ezeket az adatokat, hogy beállítsa az összes elem optimális helyzetét. A fejlesztők egyelőre nem hozták nyilvánosságra az új motor összes paraméterét: csak annyit tudni, hogy kétliteres négyhengeres motor lesz. Már a Variable Compression-Turbocharged névből is nyilvánvaló, hogy turbófeltöltővel lesz felszerelve. Valószínűleg ez az oka annak, hogy a mérnökök úgy döntöttek, hogy szokatlan belső égésű motort hoznak létre: mikor magas vérnyomás a túltöltés jelentősen növeli a detonáció veszélyét. Itt jön jól a tömörítési arány csökkentésének lehetősége. Vagyis egy atmoszférikus motorhoz nem lenne szükség ilyen összetett kialakításra. Az Infiniti szerint az új motor a 3,5 literes szívó V6-ost váltja majd fel.

Az új motor világpremierje szeptember 29-én lesz a Párizsi Nemzetközi Autószalonon. Várhatóan elsőként az új VC-T motort kapják meg crossover Infiniti A következő generációs QX50, 2017-ben. Valószínűleg egy kicsit később az ígéretes egység elérhető lesz a Nissan autók számára. Lehetséges, hogy idővel a Mercedes-Benz személygépkocsikhoz kínálják (ma éppen ellenkező helyzet figyelhető meg: egyeseknél Infiniti modellek kétliteres Mercedes-Benz turbómotort kínálnak).

Úgy tűnik, a VC-T motor távollétében megkaphatja az „Év áttörése” díjat. Még ha ez a projekt teljesen meg is bukik, és a fejlesztési költségek nem térülnek meg, forradalmibb változás a belső égésű motorokban 2016-ban nem várható. Meg kell jegyezni, hogy az Infiniti/Nissan mérnökei egyáltalán nincsenek egyedül a változó tömörítési arány elérésében. Például 2000-ben sok szó esett az SVC - Saab Variable Compression motorról. Ugyanakkor teljesen más elvet alkalmazott: a blokkfej fel-le mozgatható, ami biztosította az égéstér térfogatának változását. Már korábban is szó esett az SVC-vel szerelt autók küszöbön álló értékesítéséről, de az amerikai General Motors konszern, miután 2000-ben kivásárolta a Saab teljes részesedését, a projekt lezárása mellett döntött. De a Peugeot által kifejlesztett MCE-5 motor sok tekintetben hasonlít a VC-T-hez. 2009-ben vezették be, de még mindig senki nem beszél arról, hogy az MCE-5-öt gyártógépeken használják.

A céget már kicsit feljebb említettük Koenigsegg, hiszen részt vesz a vezérműtengely nélküli forradalmi motorok fejlesztésében. A múlt héten újabb hírek jelentek meg fejlett technológiák Svéd gyártó. Most a katalizátorról van szó. Emlékeztessünk: ennek az összetevőnek csökkentenie kell a káros anyagok mennyiségét az autó kipufogógázában. Ma az ilyen eszközöket minden új készülékre telepítik Autók, és a nagy teherbírású sportautók sem kivételek. Akik hajszolnak minden extrát lóerő, ez nem túl biztató: a katalizátorok akadályozzák a gázok szabad mozgását az égéstérből a légkörbe. Ennek eredményeként a motor teljesítménye kissé csökken. A Koenigsegg mérnökei nem akartak beletörődni ebbe az állapotba, és feltalálták saját egyedi rendszerüket.

Ahelyett, hogy egyszerűen katalizátort szereltek volna a turbófeltöltő után, mint a hagyományos autókban, a fejlesztők egy kis "előkatalizátort" helyeztek el a bypass szelep(wastegate) turbinák. A motor beindítása után először aktiválódik a csappantyú, amely blokkolja az áthaladást kipufogógázok a turbófeltöltőn keresztül: ugyanazon a bypass szelepen és egy kis „előkatalizátoron” mennek keresztül. Ebben az esetben a turbina kimenetén egy fő átalakító található. Mivel csak azután kezd működni, hogy az egész rendszer már jól felmelegedett (a katalizátorok csak akkor válnak hatásossá, amikor elérik az üzemi hőmérsékletet), így jelentősen lerövidíthető volt. Ennek köszönhetően jelentősen csökkentek az akadályozott légáramlás okozta veszteségek.

A Koenigsegg mérnökei szerint a két katalizátort használó szabadalmaztatott kialakítás lehetővé teszi körülbelül 300 hozzáadását (vagy inkább ne veszítse el) Lóerő. Így a Koenigsegg Agera kupé tulajdonosai lelkiismeretfurdalás nélkül mondhatják, hogy a semlegesítő egyedül az autójukban több erő, mint a motor a legtöbb modern személygépkocsiban fejlődik.

Most térjünk át egy másik, minden héten aktuális témára - a fejlesztési hírekre okos autók. Korábban sokan híres emberek Az autóipari üzletágból, köztük a Tesla Motors vezetője, Elon Musk többször is elmondta, hogy a teljes értékű robotpilótával ellátott autók létrehozása nemcsak sok ember megszokott életmódját fogja megváltoztatni, hanem jelentős hatással lesz. autóipar, valamint a kapcsolódó vállalkozások. Például az autómegosztó szolgáltatások iránti kereslet jelentős növekedése várható: a fejlett országokban ez a szolgáltatás még csak most kezd lendületet venni, de igazán csak az önjáró autók korszakában fog fellendülni. Egyes gyártók már megkezdték a felkészülést erre. Például a múlt héten képviselők FordMotorVállalat bejelentette, hogy 2021-ben megkezdődik a pilóta nélküli járművek üzleti célú tömeges szállítása.

„A következő évtized meghatározásra kerül autonóm autó, és azt látjuk, hogy az ilyen járművek jelentős hatással vannak a társadalomra, akárcsak a Ford bemutatása szerelőszalag 100 évvel ezelőtt” – mondta az autógyártó cég vezérigazgatója, Mark Fields. — Mindent megteszünk annak érdekében, hogy az autonóm járművek az utakra kerüljenek. jármű, amely javíthatja a biztonságot és megoldhatja a társadalmi és környezeti problémákat emberek milliói számára, nem csak azok számára, akik megengedhetik maguknak a luxusautókat."

A szánalmas szavak mögött nagyon konkrét cselekedetek húzódnak meg. Ford cég megduplázta a Szilícium-völgyi labor méretét. Most a gyártó épületeinek összterülete elérte a 16 ezer négyzetmétert, és a személyzetnek 260 alkalmazottja van. Emellett a múlt héten az amerikai autóipari óriás közös beruházást jelentett be a Baidu kínai információs konszernnel: a páros 150 millió dollárt fektet be az autopilotok létrehozásához szükséges hardver- és szoftverfejlesztésbe. Az alapok egy részét a lidarokat gyártó Velodyne kapta.

A Velodyne képviselői szerint a beruházást az érzékelők új generációjának fejlesztésének és kiadásának felgyorsítására fordítják. Nagyobb teljesítményűvé kell válniuk, ugyanakkor olcsóbbá kell válniuk. Ezenkívül a Ford megvásárolta az izraeli SAIPS-t. A cég a képfelismerést és a gépi tanulást szolgáló algoritmikus megoldások és technológiák fejlesztésével foglalkozik. A SAIPS-t 2013-ban alapították, azonban szerény kora ellenére szolgáltatásait már használja a HP, az Israel Aerospace Industries és a Wix.

Ha a Ford menedzsment ötlete igazolja magát, akkor 2021-re a cégnek olyan autója lesz az arzenáljában, amely teljesen megbírkózik személy nélkül. A „kék ovális” ugyanakkor a vállalati szektorra tervez fogadni: a Ford mindenekelőtt az autómegosztásra szakosodott cégeket, valamint a taxiszolgáltatásokhoz kapcsolódó márkákat, mint az Uber és a Lyft reméli felkelteni.

Az intelligens gépek jövőjéről is szó esett TeslaMotorok. De erről nem a cég képviselői beszéltek, hanem az electrek.co kiadvány munkatársai. Szerintük az Autopilot 2.0 rendszeren már javában folyik a munka.

Mint tudjuk, 2014 szeptemberében a Tesla először mutatott be olyan hardvert, mint pl első kameraés radar, valamint egy ultrahangos érzékelő, amely 360 fokban forgat körbe. Egy évvel később, 2015 októberében a gyártó kiadta az Autopilot update nevű frissítést (szoftververzió 7.0), amely lehetővé tette egy elektronikus asszisztens aktiválását, amely képes átvenni az irányítást az autópályán vagy automata üzemmódban parkolni az autót. Ezt követően a cég többször frissített szoftver, de a hardver ugyanaz maradt. Természetesen minden hardvernek megvannak a határai, így nem minden probléma oldható meg néhány új kódsorral.

A cég most az Autopilot 2.0 rendszer bevezetésén gondolkodik. Nagy léptékű változtatásokat vezet be az érzékelők konfigurációjában. Az új felszerelés várhatóan lehetővé teszi a vezérlés automatizálásának harmadik fokának elérését, ami azt jelenti, hogy az autó már nem igényel állandó vezetői irányítást, mint a Tesla Autopilot jelenlegi verziójában, de bizonyos feltételek mellett a számítógép továbbra is forog. egy személyhez segítségért. A fejlesztők ugyanakkor elismerik, hogy a jövőben a szoftverfrissítések révén a rendszer az automatizálás áhított negyedik szakaszába kerülhet, ahol az autók könnyedén közlekedhetnek majd bármilyen úton (csak az ötödik szint marad előttünk , amikor a kezelőszervek, például a kormánykerék és a pedálok teljesen eltűnnek a belső térből).

Az Autopilot programot közelről ismerő, meg nem nevezett források meséltek az electrek.co újságíróinak az új rendszer néhány részletéről. Várhatóan a következő generáció ugyanazt az elülső radart fogja megtartani, de emellett még kettőt ugyanilyenből. Valószínűleg a széleken lesznek felszerelve első lökhárító. Ezen kívül a komplexum egy hármas előlapi kamerával is kiegészül. Nem hivatalos adatok szerint az új házat a múlt héten kezdték el beépíteni a Model S sorozatgyártású elektromos autókra.

Úgy tűnik, Elon Musk cége még az Autopilot 2.0-ban is meg fogja tenni a lidarokat. És bár egy ilyen Model S-alapú prototípust a Tesla Motors központja közelében észleltek, ez egy olyan kísérlet lehet, amelynek semmi köze a következő generációs robotpilóta rendszer fejlesztéséhez.

Talán az új hármas elülső kamera a Mobileye előlapi Trifocal Constellation rendszerén alapul majd. Egy 50 fokos látószögű főérzékelőt, valamint két további 25 és 150 fokos látómezőt használ. Ez utóbbi lehetővé teszi a gyalogosok és kerékpárosok jobb felismerését.

Az Autopilot 2.0 nagy teljesítményű platformot igényel adatközpontként. Talán egy NVIDIA Drive PX 2 modul lesz. Először a 2016-os CES-en mutatták be januárban, de a szállítások várhatóan csak ősszel kezdődnek meg.

Valószínűleg a közeljövőben bevezetik az Autopilot 2.0 rendszert. A cégen belüli névtelen források azt mondják, hogy a Model S összeszerelősorára már szállítják a frissített kábelkötegeket, amelyek tartalmazzák a hármas kamera és más új berendezések csatlakozóit. Ez azt jelzi, hogy a gyártó minden erejével készül a segédrendszer új verziójának szállításának megkezdésére. Ezen kívül, tekintettel a közelmúltban végzetes esetre a Tesla bevonásával Autopilot - Elon Musk megpróbálja a lehető legnagyobb mértékben felgyorsítani a következő nagy frissítés fejlesztését, hogy mindenkit elmondhasson a korábbi verziók hibáinak megszabadulásáról.

Az új Infiniti motor technológiájáról ismertető cikkeinkben már írtunk. A benzinmotor egyedülálló modellje, amely „menet közben” képes megváltoztatni a sűrítési arányt, ugyanolyan erős lehet, mint egy hagyományos benzinmotor, és gazdaságos, mintha dízelmotort vezetne.

Ma Jason Fenske elmagyarázza a motor lényegét és annak működési módját legnagyobb teljesítményés a hatékonyságot.

Változó tömörítési technológia, vagy ha akarod turbófeltöltős motor változtatható kompressziós aránnyal szinte azonnal megváltoztathatja a dugattyúnyomást üzemanyag-levegő keverék arányban től 8:1 előtt 14:1 , miközben rendkívül hatékony kompressziót kínál kis terhelés mellett (például városban vagy autópályán) és alacsony kompresszió erős gyorsításkor a turbinához szükséges, maximális fojtószelep nyitással.

Jason az Infinitivel együtt ismertette a technológia működési elvét, nem felejtve el megjegyezni a csodálatos innovatív motor működésének árnyalatait és korábban ismeretlen részleteit. Az exkluzív anyagok megtekinthetők a videóban, amit alább közlünk, ne felejtsd el bekapcsolni a feliratok fordítását, ha szükséges. Először azonban kiválasztjuk a jövő motorépítésének műszaki „szemcséjét”, és megjegyezzük azokat az árnyalatokat, amelyek korábban ismeretlenek voltak.

Az egyedülálló motor központi technológiája egy speciális forgó mechanizmus rendszere volt, amely egy összetett dugattyúrúdnak köszönhetően központi forgó többkaros rendszerrel rendelkezik, amely képes a működési szög megváltoztatására, ami a A dugattyúrúd effektív hossza, ami viszont megváltoztatja a dugattyúlöket hosszát a hengerben, ami végső soron megváltoztatja a kompressziós arányt.

A hajtástechnika részletesen a következő:

1. Az elektromos motor 1,30 perces videóval forgatja a működtető kart

2. A kar hasonló elven forgatja a hajtótengelyt, mint a hagyományos vezérműtengelyeket, bütyökrendszerrel.

3. Harmadik, alsó kar megváltoztatja a felkarhoz csatlakoztatott többlengőkaros meghajtó szögét. Ez utóbbi a dugattyúhoz van kötve (1,48 perces videó)

4. A teljes rendszer bizonyos beállítások mellett lehetővé teszi a dugattyú számára a felső holtpont magasságának megváltoztatását, csökkentve vagy növelve a kompressziós arányt.

Például, ha a motor a „maximális teljesítmény” üzemmódból „üzemanyag-takarékos és hatékonyságnövelő” üzemmódba vált, a hullámos sebességváltó balra forog. A jobb oldali fotón látható (2,10 perces videó). A forgás átkerül a hajtótengelyre, ami kissé lefelé húzza az alsó kart, ami megemeli a többlengőkaros hajtást, ami viszont közelebb viszi a dugattyút a hengerfejhez, csökkentve a térfogatot és ezáltal növelve a kompressziót.

Emellett a hagyományos Otto belsőégésű motor működési ciklusáról az Atkinson-ciklusra, amely a ciklusidők arányában különbözik, a szívószelepek zárási idejének változtatásával érhető el.

Egyébként a Fenske szerint az egyik motor üzemmódból a másikba való átmenet legfeljebb 1,2 másodpercet vesz igénybe!

Az új technológia ráadásul a teljes 8:1-től 14:1-ig terjedő tartományban képes változtatni a kompressziós arányt, állandóan alkalmazkodva a vezetési stílushoz, a terheléshez és a motor teljesítményét befolyásoló egyéb tényezőkhöz.

De még az ilyen összetett technológia működésének elmagyarázása sem a történet vége. Az új motor másik fontos jellemzője a dugattyúnyomás csökkentése a hengerfalakon, amivel elkerülhető az utóbbiak oválisodása, mivel a dugattyús hajtásrendszerrel együtt egy olyan rendszert alkalmaznak, amely csökkenti a dugattyú súrlódását a hengerfalakon. , amely a dugattyúlöket során a hajtórúd ütési szögének csökkentésével hat.

A videóban megjegyezték, hogy a soros négyhengeres motor kialakításából adódóan némileg kiegyensúlyozatlan volt, ezért a mérnökök kénytelenek voltak kiegyensúlyozó tengelyt beépíteni, ami bonyolítja a motor felépítését, de esélyt ad a hosszú élettartamra a gyilkos rezgések nélkül. összetett hajtórúd működéséből erednek.

VC-T motor. Kép: Nissan

A Nissan Motor japán autógyártó új típusú benzines belsőégésű motort vezetett be, amely bizonyos tekintetben felülmúlja a fejlett, modern dízelmotorokat.

Az új Variable Compression-Turbo (VC-T) motor képes változtassa meg a tömörítési arányt gáznemű éghető keverék, vagyis a belső égésű motor hengereiben lévő dugattyúk löketemelkedésének megváltoztatására. Ez a paraméter általában rögzített. Úgy tűnik, a VC-T lesz a világ első változó sűrítési arányú belső égésű motorja.

A sűrítési arány a belső égésű motor hengere dugattyú feletti terének térfogatának aránya, ha a dugattyú az alsó holtpontban van (a henger teljes térfogata) és a henger dugattyú feletti terének térfogata. amikor a dugattyú a felső holtpontban van, azaz az égéstér térfogatához képest.

A tömörítési arány növelése általában növeli a teljesítményt és növeli A motor hatékonysága, vagyis segít csökkenteni az üzemanyag-fogyasztást.

A hagyományos benzinmotoroknál a kompressziós arány jellemzően 8:1 és 10:1 között van, de a sportautókban és versenyautókban akár 12:1 vagy még ennél is magasabb lehet. A sűrítési arány növekedésével a motornak magasabb oktánszámú üzemanyagra van szüksége.


VC-T motor. Kép: Nissan

Az ábra a dugattyúemelkedés különbségét mutatja különböző kompressziós arányoknál: 14:1 (bal) és 8:1 (jobb). A tömörítési arány 14:1-ről 8:1-re történő megváltoztatásának mechanizmusát mutatjuk be. Ez így történik.

  1. Ha módosítani kell a tömörítési arányt, a modul aktiválódik Harmonikus meghajtóés mozgatja a működtető kart.
  2. A működtető kar elfordítja a hajtótengelyt ( Vezérlő tengely a diagramon).
  3. Amikor a hajtótengely elfordul, megváltoztatja a dőlésszöget többlengőkaros felfüggesztés (Multi-link a diagramon)
  4. A többlengőkaros felfüggesztés határozza meg azt a magasságot, amelyre az egyes dugattyúk felemelkedhetnek a hengerükben. Így a tömörítési arány megváltozik. Úgy tűnik, hogy a dugattyú alsó holtpontja változatlan marad.
A formatervezési mintát a Nissan szabadalmaztatta (2003. június 14-i US 6 505 582 számú szabadalom).

A belső égésű motorok sűrítési arányának megváltoztatása bizonyos tekintetben összehasonlítható a szabályozható dőlésszögű légcsavarok támadási szögének megváltoztatásával, amely koncepció már évtizedek óta használatos a propellereknél és a légcsavaroknál. A változtatható légcsavar emelkedés lehetővé teszi a meghajtási hatásfok optimális közeli szinten tartását, függetlenül a hordozó sebességétől az áramlásban.

A belső égésű motor kompressziós arányának változtatásának technológiája lehetővé teszi a motor teljesítményének fenntartását, miközben megfelel a szigorú motorhatékonysági szabványoknak. Talán ez a legtöbb igazi módon megfelelnek ezeknek a szabványoknak. „Most mindenki a változó kompressziós arányon és más technológiákon dolgozik, hogy jelentősen javítsa a benzinmotorok hatékonyságát” – mondja James Chao, az ázsiai csendes-óceáni térségért felelős ügyvezető igazgató és az IHS tanácsadója „legalábbis az elmúlt húsz évben”. Érdemes megemlíteni, hogy 2000-ben a Saab egy ilyen Saab Variable Compression (SVC) motor prototípusát mutatta be a Saab 9-5-höz, amiért számos díjat kapott műszaki kiállításokon. Aztán a svéd céget a General Motors megvásárolta, és leállt a prototípuson.


Saab Variable Compression (SVC) motor. Fotó: Reedhawk

A VC-T motor az ígéretek szerint 2017-ben kerül piacra Infiniti QX50 autókkal. A hivatalos bemutatót szeptember 29-én, órakor tartják Párizsi Autószalon. Ez a 2,0 literes négyhengeres motor teljesítménye és nyomatéka nagyjából megegyezik az általa felváltott 3,5 literes V6-oséval, de 27 százalékos üzemanyag-fogyasztást biztosít majd.

A Nissan mérnökei szerint a VC-T olcsóbb lesz, mint a mai fejlett turbófeltöltős dízelmotorok, és teljes mértékben megfelel a nitrogén-oxidra és egyéb kipufogógázokra vonatkozó jelenlegi kibocsátási szabványoknak – ilyen szabályok érvényesek az Európai Unióban és néhány más országban is.

Után Infiniti új hajtóműveket terveznek felszerelni másoknak Nissan autókés esetleg a Renault partnercége.


VC-T motor. Kép: Nissan

Feltételezhető, hogy a bonyolult belső égésű motor tervezése eleinte nem valószínű, hogy megbízható. Érdemes néhány évet várni, mielőtt VC-T motorral szerelt autót vásárol, hacsak nem szeretne kísérleti technológia tesztelésében részt venni.

Egyre több mérvadó vélemény hallatszik, amit a belső égésű motorok fejlesztése mára elért legmagasabb szintés már nem lehet jelentősen javítani a teljesítményükön. A tervezőknek hátra van a kúszó korszerűsítés, a feltöltő- és befecskendezőrendszerek polírozása, valamint az egyre több elektronika beépítése. A japán mérnökök ezzel nem értenek egyet. Az Infiniti kimondta a véleményét, változó sűrítési arányú motort épített. Nézzük meg, milyen előnyei vannak egy ilyen motornak, és mi a jövője.

Bevezetésként emlékezzünk arra, hogy a kompressziós arány az alsó „holt” pontban lévő dugattyú feletti térfogat és a dugattyú felül lévő térfogatának aránya. Benzinmotoroknál ez az érték 8 és 14 között van, dízelmotoroknál 18 és 23 között. A kompressziós arányt a tervezés fixen határozza meg. Attól függően kerül kiszámításra oktánszám a felhasznált benzin és a kompresszor megléte.

A terheléstől függően a tömörítési arány dinamikus megváltoztatásának képessége lehetővé teszi a hatékonyság növelését turbófeltöltős motor, biztosítva, hogy minden egyes rész levegő-üzemanyag keverék optimális tömörítéssel égett. Könnyű terheléseknél, ha a keverék sovány, maximális kompressziót alkalmaznak, terheléses üzemmódban pedig, amikor sok benzint fecskendeznek be és detonáció lehetséges, a motor minimálisan tömöríti a keveréket. Ez kiküszöböli a gyújtás időzítésének „visszafelé” beállítását, amely a leghatékonyabb helyzetben marad a teljesítmény eltávolításához. Elméletileg a belső égésű motorban a sűrítési arány megváltoztatására szolgáló rendszer lehetővé teszi a motor lökettérfogatának akár kétszeres csökkentését, miközben megtartja a vonóerőt és a dinamikus jellemzőket.

Változtatható égéstértérfogatú motor és dugattyús emelőrendszerű hajtórudak rajza

Az elsők között egy olyan rendszer jelent meg, amely az égéstérben egy további dugattyúval rendelkezik, amely mozgással megváltoztatta a térfogatát. Ám azonnal felmerült a kérdés, hogy egy újabb alkatrészcsoportot kell elhelyezni a blokk fejében, ahol már tömve voltak a vezérműtengelyek, szelepek, befecskendezők és gyújtógyertyák. Ezen túlmenően az égéstér optimális konfigurációja felborult, ami az üzemanyag egyenetlen égését okozta. Ezért a rendszer a laboratóriumok falain belül maradt. A változtatható magasságú dugattyús rendszer nem jutott tovább a kísérletnél. Az osztott dugattyúk túlságosan nehezek voltak, és azonnal tervezési nehézségek merültek fel a burkolat emelési magasságának szabályozásával.

Főtengely-emelő rendszer a FEV Motorentechnik excenteres tengelykapcsolókon (bal) és tolószerkezet a dugattyú emelési magasságának változtatásához

Más tervezők a főtengely emelési magasságának szabályozását választották. Ebben a rendszerben a főtengely csapágycsapjai excenteres tengelykapcsolókban vannak elhelyezve, amelyeket egy villanymotor hajt meg fogaskerekeken. Amikor az excenterek elfordulnak, a főtengely felemelkedik vagy leesik, ami ennek megfelelően megváltoztatja a dugattyúk magasságát a hengerfejhez, növeli vagy csökkenti az égéstér térfogatát, és ezáltal megváltoztatja a kompressziós arányt. Egy ilyen motort 2000-ben mutattak be német cég FEV Motorentechnik. A rendszert az 1,8 literes turbófeltöltős négyhengeres motorba építették be Volkswagen konszern, ahol a kompressziós arány 8 és 16 között változott. A motor 218 LE teljesítményt fejlesztett ki. és nyomatéka 300 Nm. 2003-ig a motort az Audi A6-on tesztelték, de gyártásba nem került.

Nem volt túl szerencsés fordított rendszer, ami a dugattyúk emelési magasságát is változtatja, de nem a főtengely vezérlésével, hanem a hengerblokk emelésével. Egy hasonló kialakítású működő motort 2000-ben mutattak be évi Saab, és a 9-5-ös modellen is tesztelték, tömeggyártásba tervezve. A Saab Variable Compression (SVC) névre keresztelt 1,6 literes, öthengeres turbómotor 225 lóerőt produkált. Val vel. és 305 Nm nyomaték, miközben az üzemanyag-fogyasztás közepes terhelésnél 30%-kal csökkent, és az állítható kompressziós arány miatt a motor könnyedén fogyaszthatott bármilyen benzint - A-80-tól A-98-ig.

Saab Variable Compression motorrendszer, amelyben a sűrítési arányt a hengerblokk tetejének eltérítésével változtatják

A Saab így oldotta meg a hengerblokk emelésének problémáját: a blokkot két részre osztották - a felsőre a fejjel és a hengerbetétekkel, az alsóra, ahol a főtengely maradt. Az egyik oldalon a felső rész egy zsanéron keresztül csatlakozott az alsó részhez, a másikra pedig egy elektromos hajtómű került beépítésre, amely a láda fedeléhez hasonlóan akár 4 fokos szögben megemelte a felső részt. . Az emelés és süllyesztés során a kompressziós arányok tartománya rugalmasan változhat 8-tól 14-ig. A mozgó és álló részek tömítésére rugalmas gumiburkolatot használtak, amely az egyik legjobbnak bizonyult. gyenge pontok szerkezetek, zsanérokkal és emelő mechanizmus. A Saab General Motors általi felvásárlása után az amerikaiak lezárták a projektet.

MSE-5 projekt, amely egy olyan mechanizmust használ, amelynek munka- és vezérlődugattyúi egy fogaskerék lengőkaron keresztül kapcsolódnak

A századfordulón az MCE-5 Development S.A. francia mérnökei saját tervezést is javasoltak egy változó sűrítési arányú motorhoz. Az általuk bemutatott turbófeltöltős 1,5 literes motor, amelyben a kompressziós arány 7 és 18 között változhatott, 220 lóerős teljesítményt fejlesztett ki. Val vel. és nyomatéka 420 Nm. A tervezés itt meglehetősen összetett. A hajtórúd fel van osztva és felül (a főtengelyre szerelt részben) fogazott lengőkarral van ellátva. Mellette van egy másik része a dugattyúból származó hajtórúdnak, amelynek a végén van állvány. A lengőkar másik oldalához egy vezérlődugattyús fogasléc kapcsolódik, amelyet speciális szelepek, csatornák és elektromos hajtás hajtanak keresztül a motor kenőrendszerén. Amikor a vezérlődugattyú elmozdul, a lengőkarra hat, és a munkadugattyú emelési magassága megváltozik. A motort kísérletileg egy Peugeot 407-en tesztelték, de az autógyártót ez a rendszer nem érdekelte.

Az Infiniti tervezői most úgy döntöttek, hogy kimondják a véleményüket, bemutatva egy változó kompressziós turbófeltöltős (VC-T) technológiával ellátott motort, amely lehetővé teszi a sűrítési arány dinamikus 8-ról 14-re történő megváltoztatását. A japán mérnökök átmenő mechanizmust használtak: mozgathatót készítettek a hajtórúd és annak alsó csapja közötti csatlakozás, amelyet viszont egy villanymotor által hajtott karrendszer köt össze. A vezérlőegységtől kapott parancsot követően az elektromos motor mozgatja a rudat, a karok rendszere helyzetet változtat, ezáltal beállítja a dugattyúemelés magasságát, és ennek megfelelően megváltoztatja a kompressziós arányt.

Az Infiniti VC-T motor változó kompressziós rendszerének kialakítása: a - dugattyú, b - hajtókar, c - járom, d - főtengely, e - villanymotor, f - közbenső tengely, g - tolóerő.

Ennek a technológiának köszönhetően az Infiniti VC-T kétliteres benzines turbómotor 270 LE teljesítményt fejleszt, 27%-kal gazdaságosabb, mint a cég többi, állandó sűrítési arányú kétliteres motorja. A japánok 2018-ban tervezik a VC-T motorok sorozatgyártását, QX50 crossoverrel, majd más modellekkel szerelve fel őket.

Vegye figyelembe, hogy a változó sűrítési arányú motorok fejlesztésének fő célja a hatékonyság. Nál nél modern fejlesztés A feltöltési és befecskendezési technológiákkal nem nehéz a tervezőknek növelni a motor teljesítményét nagy problémák. Egy másik kérdés: mennyi benzin repül ki a csőből a feltöltött motorban? A hagyományos soros motorok esetében a fogyasztásjelzők elfogadhatatlanok lehetnek, ami korlátozza a teljesítmény növelését. A japán tervezők úgy döntöttek, hogy legyőzik ezt az akadályt. Az Infiniti szerint az övék Gázmotor A VC-T a modern turbófeltöltős dízelmotorok alternatívájaként működhet, ugyanazt az üzemanyag-fogyasztást, jobb teljesítményjellemzőket és alacsonyabb kipufogógáz-kibocsátást mutat.

mi az eredmény?

A változó sűrítési arányú motorokkal kapcsolatos munka évtizedek óta folyik – a Ford, a Mercedes-Benz, a Nissan, a Peugeot és a Volkswagen tervezői dolgoznak ezen a területen. Több ezer szabadalmat adtak ki kutatóintézetek és cégek mérnökei az Atlanti-óceán mindkét partján. De eddig egyetlen ilyen motor sem került tömeggyártásba.

Az Infinitinél sem minden zökkenőmentes. Amint azt a VC-T motor fejlesztői maguk is elismerik, ötletüknek továbbra is vannak közös problémái: nőtt a tervezés bonyolultsága és költsége, és a rezgési problémák nem oldódtak meg. De a japánok remélik, hogy véglegesítik a tervezést és tömeggyártásba helyezik. Ha ez megtörténik, akkor a jövőbeli vásárlóknak csak azt kell megérteniük: mennyit kell túlfizetniük új technológia mennyire lesz megbízható egy ilyen motor és mennyit takarít meg az üzemanyagon.