อัตราส่วนการอัดแปรผันของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนกำลังอัดแบบแปรผัน: จาก Saab ถึง Infiniti คุณสมบัติของระบบเปลี่ยนแรงอัด

เทคโนโลยีอัตราส่วนการอัดที่เป็นเอกลักษณ์แสดงถึงความก้าวหน้าที่แท้จริงในการออกแบบเครื่องยนต์ VC-Turbo ขนาด 2 ลิตรจะเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะอย่างต่อเนื่อง โดยปรับอัตราส่วนการอัดเพื่อให้ได้กำลังสูงสุดและประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงสูงสุด ในแง่ของการยึดเกาะ เครื่องยนต์เบนซินเทอร์โบ 2.0 ลิตรนี้เทียบได้กับเครื่องยนต์เทอร์โบดีเซลขั้นสูงที่มีขนาดความจุเท่ากัน

เครื่องยนต์ VC-Turbo จะเปลี่ยนอัตราการบีบอัดอย่างต่อเนื่องและมองไม่เห็นอย่างสมบูรณ์โดยใช้ระบบของคันโยกที่ยกหรือลดระดับศูนย์ตายบน (TDC) ของลูกสูบ เพื่อให้ได้กำลังและความประหยัดที่ดีที่สุด

โดยหลักการแล้วอัตราส่วนการอัดที่สูงทำให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ในบางโหมดมีความเสี่ยงที่จะเกิดการเผาไหม้ที่ระเบิดได้ (การระเบิด) ในทางกลับกัน อัตราการบีบอัดที่ต่ำจะช่วยป้องกันการระเบิดและพัฒนากำลังและแรงบิดที่สูง ขณะขับรถ อัตราการบีบอัดของเครื่องยนต์ VC-Turbo จะเปลี่ยนจาก 8:1 (เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด) เป็น 14:1 (สำหรับการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงขั้นต่ำ) โดยเน้นที่ปรัชญาที่เน้นคนขับเป็นศูนย์กลางของ INFINITI

เครื่องยนต์ VC-Turbo ของ INFINITI เป็นเครื่องยนต์อัตราส่วนการอัดแบบแปรผันที่พร้อมสำหรับการผลิตเป็นรายแรกของโลก และเปิดตัวการผลิตใน QX50 ใหม่ เทคโนโลยีการบีบอัดแบบแปรผันอันเป็นเอกลักษณ์นี้แสดงถึงความก้าวหน้าในการออกแบบเครื่องยนต์สันดาป โดย VC-Turbo ขนาด 2.0 ลิตรของ QX50 จะแปลงสภาพอย่างต่อเนื่อง โดยปรับอัตราส่วนการอัดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกำลังและเชื้อเพลิง ผสมผสานพลังของเครื่องยนต์เบนซิน 2.0 ลิตรเทอร์โบชาร์จเจอร์เข้ากับแรงบิดและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซลสี่สูบขั้นสูง

การผสมผสานอันเป็นเอกลักษณ์ของไดนามิกและประสิทธิภาพทำให้ VC-Turbo เป็นทางเลือกที่แท้จริงสำหรับเทอร์โบดีเซลในปัจจุบัน ซึ่งหักล้างแนวคิดที่ว่าระบบส่งกำลังแบบไฮบริดและดีเซลเท่านั้นที่สามารถให้แรงบิดและความประหยัดสูง VC-Turbo พัฒนา 268 แรงม้า (200 กิโลวัตต์) ที่ 5600 รอบต่อนาที และ 380 นิวตันเมตรที่ 4400 รอบต่อนาที ซึ่งเป็นส่วนผสมที่ลงตัวระหว่างกำลังและการยึดเกาะถนนในเครื่องยนต์สี่สูบ อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักของ VC-Turbo นั้นสูงกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบคู่แข่งหลายๆ รุ่น และใกล้เคียงกับเครื่องยนต์เบนซิน V6 บางรุ่น เทอร์โบชาร์จเจอร์แบบ single-flow รับประกันการตอบสนองของเครื่องยนต์ในทันทีต่อการจ่ายเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น

INFINITI QX50 ใหม่พร้อมเครื่องยนต์ VC-Turbo เป็นรถยนต์ที่มีประสิทธิภาพที่สุดในกลุ่มนี้พร้อมประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ รุ่นขับเคลื่อนล้อหน้าใช้เชื้อเพลิงเพียง 8.7 ลิตร/100 กม. ในรอบการวัดแบบรวม ซึ่งดีกว่า QX50 รุ่นก่อนที่ใช้เครื่องยนต์ V6 ถึง 35% รุ่นขับเคลื่อนสี่ล้อของพรีเมียมครอสโอเวอร์ที่มีอัตราสิ้นเปลืองเฉลี่ย 9.0 ลิตร/100 กม. มีประสิทธิภาพมากกว่ารุ่นก่อนถึง 30%

ข้อดีที่ชัดเจนอื่นๆ ของการออกแบบมอเตอร์ใหม่ ได้แก่ ขนาดที่กะทัดรัดและน้ำหนักที่ลดลง บล็อกและฝาสูบหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมน้ำหนักเบา ในขณะที่ส่วนประกอบที่มีอัตราส่วนการอัดทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูง เป็นผลให้เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ INFINITI VQ 3.5 ลิตรแล้ว VC-Turbo ใหม่นั้นน้ำหนักเบากว่า 18 กก. และใช้พื้นที่ในห้องเครื่องยนต์น้อยลง

ระบบคันโยก มอเตอร์ไฟฟ้า และเกียร์ลดคลื่นที่เป็นเอกลักษณ์มีหน้าที่ในการเปลี่ยนอัตราส่วนการอัดในเครื่องยนต์ VC-Turbo มอเตอร์ไฟฟ้าเชื่อมต่อกับคันควบคุมผ่านกระปุกเกียร์ กระปุกเกียร์หมุนโดยหมุนเพลาควบคุมในบล็อกกระบอกสูบและในทางกลับกันก็เปลี่ยนตำแหน่งของแขนโยกซึ่งลูกสูบขับเพลาข้อเหวี่ยง ความลาดเอียงของแขนโยกจะเปลี่ยนตำแหน่งของจุดศูนย์กลางตายบนของลูกสูบ และด้วยอัตราส่วนกำลังอัด เพลาควบคุมนอกรีตจะควบคุมอัตราส่วนการอัดพร้อมกันในกระบอกสูบทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ ไม่เพียงแต่อัตราส่วนการอัดจะแตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะห่างของเครื่องยนต์ตั้งแต่ 1997 cm3 (8:1) ถึง 1970 cm3 (14:1)

เครื่องยนต์ VC-Turbo ยังสลับสับเปลี่ยนระหว่างรอบการทำงานมาตรฐานของ Otto และ Atkinson ได้อย่างลงตัว เพิ่มกำลังและประสิทธิภาพเพิ่มเติม วัฏจักร Atkinson ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าไฮบริด ระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในตามวัฏจักร Atkinson วาล์วไอดีจะเหลื่อมกัน ทำให้ส่วนผสมการทำงานในกระบอกสูบขยายตัวได้มากขึ้น เผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เครื่องยนต์ของ INFINITI ทำงานบนวงจร Atkinson ที่อัตราส่วนการอัดสูง ซึ่งเนื่องจากจังหวะลูกสูบที่ยาวขึ้น วาล์วไอดีจะยังคงเปิดอยู่ในช่วงเวลาสั้นๆ ซึ่งอยู่ในขั้นตอนการอัด

เมื่ออัตราส่วนการอัดของ VC-Turbo ลดลง เครื่องยนต์จะกลับสู่การทำงานปกติ (รอบ Otto) โดยมีขั้นตอนไอเสีย การบีบอัด การเผาไหม้ และไอเสียที่แยกจากกันอย่างชัดเจน ส่งผลให้ได้หน่วยกำลังที่สูงขึ้น

นอกเหนือจากอัตราส่วนการอัดแบบแปรผันแล้ว เครื่องยนต์ VC-Turbo ยังใช้เทคโนโลยี INFINITI ขั้นสูงอื่นๆ จำนวนหนึ่งอีกด้วย ความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างประสิทธิภาพและกำลังมีทั้งระบบฉีดหลายพอร์ต (MPI) และระบบฉีดตรง (GDI):

GDI ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงโดยป้องกันการน็อคของเครื่องยนต์ที่อัตราส่วนกำลังอัดสูง
ในทางกลับกัน MPI จะเตรียมส่วนผสมเชื้อเพลิงไว้ล่วงหน้า เพื่อให้แน่ใจว่าการเผาไหม้สมบูรณ์ในกระบอกสูบที่โหลดต่ำ

ที่ความเร็วระดับหนึ่ง เครื่องยนต์จะสลับจากระบบหัวฉีดหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่งโดยอิสระ และที่โหลดสูงสุดเครื่องยนต์จะสามารถทำงานได้พร้อมกัน

เทอร์โบชาร์จเจอร์แบบ single-flow เพิ่มกำลังและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์โดยให้การตอบสนองของลิ้นปีกผีเสื้อที่รวดเร็วที่รอบต่อนาทีและอัตราส่วนการอัด ต้องขอบคุณการเทอร์โบชาร์จเจอร์ เอาต์พุตจึงเปรียบได้กับเครื่องยนต์หกสูบโดยธรรมชาติ ซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบไหลเดียวมีลักษณะเฉพาะด้วยความกะทัดรัด รวมถึงการสูญเสียพลังงานความร้อนและแรงดันไอเสียที่ลดลง

ท่อร่วมไอเสียที่รวมอยู่ในหัวอะลูมิเนียมยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และทำให้เครื่องยนต์กะทัดรัด โซลูชันนี้ช่วยให้วิศวกรของ INFINITI สามารถวางเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาไว้ด้านหลังกังหัน ซึ่งจะทำให้เส้นทางก๊าซไอเสียสั้นลง ด้วยเหตุนี้ตัวแปลงจึงร้อนขึ้นเร็วขึ้นหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์และเข้าสู่โหมดการทำงานก่อนหน้านี้

เทคโนโลยีอัตราส่วนการอัดแบบแปรผันแสดงถึงความก้าวหน้าในการพัฒนาระบบส่งกำลัง QX50 ซึ่งขับเคลื่อนโดย VC-Turbo เป็นยานพาหนะสำหรับการผลิตคันแรกที่มอบเครื่องยนต์ที่เปลี่ยนแปลงตามความต้องการ กำหนดมาตรฐานใหม่สำหรับความสามารถระบบส่งกำลังและการปรับแต่ง เครื่องยนต์ที่ลื่นไหลไม่ธรรมดานี้ให้กำลังและประสิทธิภาพแก่ลูกค้าตลอดจนประสิทธิภาพและความประหยัด

แรงดันบูสต์ถูกควบคุมโดยวาล์วควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ (เวสเกต) ซึ่งควบคุมการไหลของก๊าซไอเสียที่ไหลผ่านกังหันได้อย่างแม่นยำ ซึ่งรับประกันพลังงานและความประหยัดที่สูง และช่วยลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

ต้องขอบคุณการบีบอัดแบบแปรผัน เครื่องยนต์ VC-Turbo ที่สมดุลอย่างสมบูรณ์แบบจะจ่ายให้กับเพลาสมดุลที่ปกติแล้วสำหรับเครื่องยนต์สี่สูบ VC-Turbo ทำงานได้ราบรื่นกว่าอุปกรณ์แบบอินไลน์ทั่วไป และระดับเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนนั้นเทียบได้กับ V6 แบบเดิม สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ ต้องขอบคุณเลย์เอาต์ที่มีแขนโยกเพิ่มเติม ซึ่งก้านสูบเกือบจะเป็นแนวตั้งระหว่างจังหวะการทำงานของลูกสูบ ผลลัพธ์ที่ได้คือการเคลื่อนที่แบบลูกสูบที่สมบูรณ์แบบซึ่งไม่ต้องการเพลาทรงตัว นั่นคือเหตุผลที่ แม้จะใช้อัตราส่วนกำลังอัดแบบแปรผัน แต่เครื่องยนต์ VC-Turbo ก็มีขนาดกะทัดรัดเท่ากับเครื่องยนต์ 4 สูบ 2 ลิตรแบบดั้งเดิม

สิ่งที่ควรทราบเป็นพิเศษคือระดับการสั่นสะเทือนที่ต่ำมากของเครื่องยนต์ใหม่ ในการทดสอบจากโรงงาน ซึ่ง INFINITI เปรียบเทียบประสิทธิภาพของ VC-Turbo กับเครื่องยนต์สี่สูบของคู่แข่ง เครื่องยนต์ที่ปฏิวัติวงการได้แสดงระดับเสียงที่ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด เกือบจะเหมือนกับเครื่องยนต์ 6 สูบ

นี่คือข้อดีของการเคลือบ "กระจก" ของผนังกระบอกสูบของ INFINITI ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานได้ 44% ทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบขึ้น การเคลือบใช้โดยการพ่นด้วยพลาสม่า จากนั้นชุบแข็งและขัดเกลาเพื่อสร้างพื้นผิวที่เรียบเป็นพิเศษ

INFINITI QX50 ใหม่พร้อมเครื่องยนต์ VC-Turbo 2.0 ลิตรเป็นรถยนต์คันแรกของโลกที่มีระบบลดการสั่นสะเทือนแบบแอคทีฟแบบแอคทีฟ (ATR) QX50 ใหม่เป็นรถยนต์รุ่นเดียวในระดับเดียวกันที่มีเทคโนโลยีนี้ เมื่อรวมเข้ากับแท่นยึดเครื่องยนต์ส่วนบน ซึ่งเสียงและการสั่นสะเทือนส่วนใหญ่มักจะถูกส่งไปยังร่างกาย ATR ติดตั้งเซ็นเซอร์อัตราเร่งที่ตรวจจับการสั่นสะเทือน ระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบลูกสูบต้านเฟส ทำให้หน่วยสี่สูบยังคงเงียบและราบรื่นเหมือนมอเตอร์ V6 และลดเสียงรบกวนของเครื่องยนต์ลง 9 dB เมื่อเทียบกับ QX50 รุ่นก่อนหน้า ด้วยเหตุนี้ VC-Turbo จึงเป็นหนึ่งในเครื่องยนต์ที่เงียบที่สุดและสมดุลที่สุดในกลุ่มรถ SUV ระดับพรีเมียม

INFINITI ติดตั้งแท่นยึดแบบแอ็คทีฟเครื่องแรกของโลกบนเครื่องยนต์ดีเซลเมื่อปี 2541 ซึ่งเป็นการยืนยันถึงความสร้างสรรค์ของแบรนด์ในด้านระบบส่งกำลัง วิศวกรของ INFINITI ได้พัฒนาระบบ ATR ตั้งแต่ปี 2009 ถึง 2017 โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการลดขนาดและน้ำหนัก - ในต้นแบบชุดแรก ขนาดของมอเตอร์สั่นสะเทือนถือเป็นปัญหาหลัก อย่างไรก็ตาม การพัฒนาแอคทูเอเตอร์แบบลูกสูบที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นทำให้ ATR สามารถติดตั้งในแพ็คเกจที่เล็กลงได้ ในขณะที่ยังคงความสามารถในการรองรับการสั่นสะเทือนของระบบไว้ได้อย่างเต็มที่

ในหัวข้อของ:

อังกฤษได้กำหนดวันสิ้นยุคเครื่องยนต์สันดาปภายในแล้ว
ผู้เชี่ยวชาญ H2 พูดถึงประสิทธิภาพของ...

เป็นเวลากว่าศตวรรษของชีวิต เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ได้เปลี่ยนแปลงไปมากจนเหลือเพียงหลักการทำงานจากบรรพบุรุษเท่านั้น การปรับปรุงให้ทันสมัยเกือบทั้งหมดมีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มสัมประสิทธิ์สมรรถนะ (COP) ของเครื่องยนต์ ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพสามารถเรียกได้ว่าเป็นสากล มีคุณลักษณะหลายอย่างซ่อนอยู่ในนั้น - การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง, กำลัง, แรงบิด, องค์ประกอบของก๊าซไอเสีย ฯลฯ การใช้แนวคิดทางเทคนิคใหม่ๆ อย่างกว้างขวาง เช่น การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง การจุดระเบิดด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ และระบบจัดการเครื่องยนต์ 4, 5 และ 6 วาล์วต่อสูบ มีบทบาทเชิงบวกในการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์

อย่างไรก็ตาม ดังที่แสดงโดยงานเจนีวามอเตอร์โชว์ กระบวนการปรับปรุงเครื่องยนต์สันดาปภายในให้ทันสมัยนั้นยังไม่เสร็จสมบูรณ์ ในงานแสดงรถยนต์นานาชาติยอดนิยมนี้ SAAB ได้นำเสนอผลงาน 15 ปีของการทำงาน ซึ่งเป็นต้นแบบของเครื่องยนต์ใหม่ที่มีอัตราส่วนการอัดแบบแปรผัน - SAAB Variable Compression (SVC) ซึ่งกลายเป็นความรู้สึกในโลกของมอเตอร์

เทคโนโลยี SVC และโซลูชันทางเทคนิคขั้นสูงและไม่ใช่แบบดั้งเดิมอีกจำนวนหนึ่งจากมุมมองของแนวคิดที่มีอยู่ของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีอยู่ทำให้สามารถมอบความแปลกใหม่ด้วยคุณลักษณะที่น่าอัศจรรย์ ดังนั้น เครื่องยนต์ห้าสูบที่มีปริมาตรเพียง 1.6 ลิตร ซึ่งออกแบบมาสำหรับรถยนต์ที่ใช้งานจริงทั่วไป จึงพัฒนากำลังที่เหลือเชื่อถึง 225 แรงม้า และแรงบิด 305 นิวตันเมตร คุณสมบัติอื่น ๆ ที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวันนี้กลายเป็นว่ายอดเยี่ยม - การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่โหลดปานกลางลดลงมากถึง 30% การปล่อย CO2 ลดลงในปริมาณเท่ากัน สำหรับ CO, CH และ NOx ฯลฯ ตามที่ผู้สร้างได้ปฏิบัติตามทั้งหมดที่มีอยู่และวางแผนไว้สำหรับมาตรฐานความเป็นพิษในอนาคตอันใกล้ นอกจากนี้ อัตราการบีบอัดแบบแปรผันยังช่วยให้เครื่องยนต์ SVC สามารถใช้น้ำมันเบนซินได้หลากหลายเกรด ตั้งแต่ A-76 ถึง AI-98 โดยแทบไม่ลดประสิทธิภาพการทำงานและไม่รวมลักษณะการระเบิด

แน่นอนว่าข้อดีที่สำคัญของคุณสมบัติดังกล่าวอยู่ในเทคโนโลยี SVC นั่นคือ ความสามารถในการเปลี่ยนอัตราส่วนการอัด แต่ก่อนที่เราจะทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์ของกลไกซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนค่านี้ได้ ให้เราระลึกถึงความจริงบางประการจากทฤษฎีการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายใน

อัตราการบีบอัด

อัตราส่วนการอัดคืออัตราส่วนของผลรวมของปริมาตรของกระบอกสูบและห้องเผาไหม้ต่อปริมาตรของห้องเผาไหม้ ด้วยระดับการอัดที่เพิ่มขึ้น ความดันและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในห้องเผาไหม้ ซึ่งสร้างสภาวะที่เอื้ออำนวยมากขึ้นสำหรับการจุดไฟและการเผาไหม้ของส่วนผสมที่ติดไฟได้และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงานเชื้อเพลิง กล่าวคือ ประสิทธิภาพ. ยิ่งอัตราส่วนการอัดสูงเท่าใด ประสิทธิภาพก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

ไม่มีปัญหากับการสร้างเครื่องยนต์เบนซินที่มีอัตราการบีบอัดสูงและไม่เคยมีมาก่อน และอย่าทำด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ ในระหว่างจังหวะการอัดของเครื่องยนต์ดังกล่าว แรงดันในกระบอกสูบจะเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่สูงมาก แน่นอนว่าสิ่งนี้ทำให้อุณหภูมิในห้องเผาไหม้สูงขึ้นและสร้างสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการเกิดการระเบิด และการระเบิดอย่างที่เราทราบ (ดูหน้า 26) เป็นปรากฏการณ์ที่อันตราย ในเครื่องยนต์ทั้งหมดที่สร้างขึ้นจนถึงเวลานั้น อัตราส่วนการอัดจะคงที่และถูกกำหนดโดยขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิในห้องเผาไหม้ที่โหลดสูงสุด เมื่อปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและอากาศสูงสุด เครื่องยนต์ไม่ทำงานในโหมดนี้เสมอไป บางคนอาจพูดได้น้อยมาก บนทางหลวงหรือในเมือง เมื่อความเร็วเกือบคงที่ มอเตอร์จะทำงานที่โหลดต่ำหรือปานกลาง ในสถานการณ์เช่นนี้ เพื่อการใช้พลังงานเชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น คงจะดีถ้ามีอัตราส่วนการอัดที่สูงกว่า ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยวิศวกร SAAB - ผู้สร้างเทคโนโลยี SVC

เทคโนโลยี SVC

ประการแรก ควรสังเกตว่าในเครื่องยนต์ใหม่นี้ แทนที่จะเป็นหัวบล็อกและผ้าบุกระบอกสูบแบบเดิมๆ ที่ถูกหล่อเข้าในบล็อกหรือกดโดยตรง จะมีหัวเดียวที่รวมหัวบล็อกและผ้าบุกระบอกสูบไว้ด้วยกัน ในการเปลี่ยนระดับการบีบอัดหรือให้ปริมาตรของห้องเผาไหม้ โมโนเฮดสามารถเคลื่อนย้ายได้ ด้านหนึ่งจะติดตั้งอยู่บนเพลาซึ่งทำหน้าที่รองรับ ส่วนอีกด้านหนึ่งรองรับและขับเคลื่อนด้วยกลไกข้อเหวี่ยงที่แยกจากกัน รัศมีของข้อเหวี่ยงให้การกระจัดของส่วนหัวที่สัมพันธ์กับแกนตั้ง 40 ซึ่งเพียงพอแล้วที่จะเปลี่ยนปริมาตรของห้องเพาะเลี้ยงเพื่อให้ได้อัตราส่วนการอัดจาก 8:1 เป็น 14:1

อัตราการบีบอัดที่ต้องการกำหนดโดยระบบจัดการเครื่องยนต์อิเล็กทรอนิกส์ SAAB Trionic ซึ่งตรวจสอบโหลด ความเร็ว คุณภาพเชื้อเพลิง และควบคุมการขับเคลื่อนไฮดรอลิกของข้อเหวี่ยงตามนี้ ดังนั้น ที่โหลดสูงสุด อัตราการบีบอัดจะถูกตั้งไว้ที่ 8:1 และต่ำสุด - 14:1 การรวมปลอกสูบกับหัวช่วยให้วิศวกรของ SAAB สามารถให้ช่องของเสื้อระบายความร้อนมีรูปร่างที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการกำจัดความร้อนออกจากผนังห้องเผาไหม้และผ้าบุถัง

ความคล่องตัวของกระบอกสูบและส่วนหัวของกระบอกสูบจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงการออกแบบบล็อกเครื่องยนต์ ระนาบร่วมของบล็อกและส่วนหัวลดลง 20 ซม. สำหรับความหนาแน่นของข้อต่อนั้นจัดทำโดยปะเก็นยางลูกฟูกซึ่งได้รับการปกป้องจากความเสียหายจากปลอกโลหะจากด้านบน

มาลใช่กล้า

สำหรับหลาย ๆ คนอาจไม่เข้าใจว่า "ม้า" มากกว่าสองร้อยตัวถูก "ชาร์จ" เข้าไปในเครื่องยนต์ที่มีปริมาตรน้อย - ท้ายที่สุดพลังดังกล่าวอาจส่งผลเสียต่อทรัพยากรของมัน เมื่อสร้างเอ็นจิ้น SVC วิศวกรได้รับคำแนะนำจากงานที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง การนำทรัพยากรยานยนต์ไปสู่มาตรฐานที่กำหนดเป็นธุรกิจของนักเทคโนโลยี สำหรับเครื่องยนต์ที่มีปริมาณน้อยนั้นเป็นไปตามทฤษฎีของเครื่องยนต์สันดาปภายในอย่างเต็มที่ ตามกฎหมายแล้ว โหมดที่ดีที่สุดของการทำงานของเครื่องยนต์ในแง่ของการเพิ่มประสิทธิภาพอยู่ที่โหลดสูง (ที่ความเร็วสูง) เมื่อเค้นเปิดเต็มที่ ในกรณีนี้จะเป็นการเพิ่มพลังงานเชื้อเพลิงให้สูงสุด และเนื่องจากเครื่องยนต์ที่มีขนาดกระจัดกระจายน้อยจะทำงานที่โหลดสูงสุดเป็นหลัก ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์จึงสูงขึ้นด้วย

ความลับเบื้องหลังความเหนือกว่าของเครื่องยนต์ขนาดเล็กในแง่ของประสิทธิภาพเกิดจากการไม่มีการสูญเสียการสูบน้ำที่เรียกว่า เกิดขึ้นเมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่ความเร็วต่ำและคันเร่งจะแง้มเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในกรณีนี้ ระหว่างจังหวะดูดอากาศจะเกิดสุญญากาศขนาดใหญ่ขึ้นในกระบอกสูบ ซึ่งเป็นสุญญากาศที่ต้านทานการเคลื่อนที่ลงของลูกสูบและทำให้ประสิทธิภาพลดลง ด้วยปีกผีเสื้อที่เปิดกว้าง จึงไม่เกิดการสูญเสียดังกล่าว เนื่องจากอากาศเข้าสู่กระบอกสูบแทบไม่มีอุปสรรค

เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียการปั๊ม 100% ในเครื่องยนต์ใหม่ วิศวกรของ SAAB ยังใช้ "ซุปเปอร์ชาร์จ" ของอากาศที่แรงดันสูง - 2.8 atm. โดยใช้เครื่องอัดบรรจุอากาศแบบกลไก - คอมเพรสเซอร์ คอมเพรสเซอร์เป็นที่ต้องการด้วยเหตุผลหลายประการ: ประการแรก ไม่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์ใดที่สามารถสร้างแรงดันบูสต์ดังกล่าวได้ ประการที่สอง ปฏิกิริยาของคอมเพรสเซอร์ต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลดนั้นแทบจะในทันที กล่าวคือ ไม่มีลักษณะการชะลอตัวของเทอร์โบชาร์จเจอร์ การเติมกระบอกสูบด้วยประจุใหม่ในเครื่องยนต์ SAAB ได้รับการปรับปรุงด้วยความช่วยเหลือของกลไกการจ่ายก๊าซที่ทันสมัยซึ่งเป็นที่นิยมในปัจจุบัน ซึ่งมีสี่วาล์วต่อสูบและผ่านการใช้อินเตอร์คูลเลอร์ (Intercooler)

ต้นแบบของเครื่องยนต์ SVC ตามที่บริษัทพัฒนาเครื่องยนต์ของเยอรมัน FEV Motorentechnie ในเมืองอาเค่น นั้นค่อนข้างใช้งานได้จริง แต่ถึงแม้จะมีการประเมินในเชิงบวก แต่ก็จะเปิดตัวสู่การผลิตจำนวนมากหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง หลังจากการปรับแต่งและปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการของลูกค้า

ดังที่มันอาจดูเหมือนในแวบแรก เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ทันสมัยได้มาถึงขั้นสูงสุดของวิวัฒนาการแล้ว ในขณะนี้มีการผลิตจำนวนมากและปรากฏว่ามีโอกาสเพิ่มเติมเกิดขึ้นแล้ว

ในรายการของการพัฒนาที่สำคัญที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เราสามารถแยกแยะได้: การแนะนำระบบหัวฉีดที่มีความแม่นยำสูงซึ่งควบคุมโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน การได้รับพลังงานสูงโดยไม่ต้องเพิ่มปริมาณการทำงาน ต้องขอบคุณระบบเทอร์โบชาร์จ การเพิ่ม การใช้งาน ฯลฯ

ผลที่ได้คือประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เช่นเดียวกับระดับความเป็นพิษของก๊าซไอเสียที่ลดลง อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ใช่ทั้งหมด นักออกแบบและวิศวกรทั่วโลกไม่เพียงแต่ทำงานอย่างแข็งขันในการปรับปรุงโซลูชันที่มีอยู่ แต่ยังพยายามสร้างการออกแบบใหม่ทั้งหมด

เพียงพอที่จะเรียกคืนความพยายามในการสร้าง กำจัดในอุปกรณ์หรือเปลี่ยนอัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์แบบไดนามิก เราทราบทันทีว่าแม้ว่าบางโครงการยังอยู่ระหว่างการพัฒนา แต่บางโครงการก็กลายเป็นจริงไปแล้ว ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนกำลังอัดแบบแปรผัน มาดูคุณสมบัติ ข้อดี และข้อเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายในดังกล่าวกัน

อ่านบทความนี้

การเปลี่ยนอัตราส่วนการอัด: ทำไมจึงจำเป็น

ผู้ขับขี่ที่มีประสบการณ์หลายคนคุ้นเคยกับแนวคิดต่างๆ เช่น ค่าออกเทนสำหรับเครื่องยนต์เบนซิน และสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล สำหรับผู้อ่านที่ไม่ค่อยมีความรู้ ให้ระลึกว่าอัตราส่วนการอัดคืออัตราส่วนของปริมาตรเหนือลูกสูบ ซึ่งลดลงที่ BDC (ศูนย์ตายล่าง) ต่อปริมาตรเมื่อลูกสูบเพิ่มขึ้นเป็น TDC (ศูนย์ตายบน)

หน่วยเบนซินโดยเฉลี่ยมีตัวบ่งชี้ 8-14 เครื่องยนต์ดีเซล 18-23 อัตราส่วนกำลังอัดเป็นค่าคงที่และรวมอยู่ในโครงสร้างในระหว่างการพัฒนาเครื่องยนต์ นอกจากนี้ ข้อกำหนดสำหรับการใช้ค่าออกเทนของน้ำมันเบนซินในเครื่องยนต์นั้นจะขึ้นอยู่กับระดับการอัดด้วย ในขณะเดียวกันก็คำนึงถึงซุปเปอร์ชาร์จหรือซุปเปอร์ชาร์จด้วย

หากเราพูดถึงอัตราส่วนการอัด อันที่จริง นี่คือตัวบ่งชี้ที่กำหนดว่าส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศจะถูกบีบอัดในกระบอกสูบของเครื่องยนต์มากเพียงใด พูดง่ายๆ ก็คือ ส่วนผสมที่บีบอัดไว้อย่างดีจะติดไฟได้ดีกว่าและเผาไหม้ได้เต็มที่มากขึ้น ปรากฎว่าการเพิ่มอัตราส่วนการอัดช่วยให้คุณมีการเติบโตของเครื่องยนต์ ปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องยนต์ ลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ฯลฯ

อย่างไรก็ตามมีความแตกต่าง ก่อนอื่นนี้. อีกครั้ง ถ้าคุณไม่ลงรายละเอียด ปกติประจุของเชื้อเพลิงและอากาศในกระบอกสูบควรเผาไหม้และไม่ระเบิด นอกจากนี้ การจุดไฟของส่วนผสมจะต้องเริ่มต้นและสิ้นสุดในช่วงเวลาที่กำหนดอย่างเคร่งครัด

ในกรณีนี้ เชื้อเพลิงมีสิ่งที่เรียกว่า "ความต้านทานการกระแทก" นั่นคือความสามารถในการต้านทานการระเบิด อย่างไรก็ตาม หากอัตราส่วนการอัดเพิ่มขึ้นอย่างมาก เชื้อเพลิงอาจเริ่มระเบิดในเครื่องยนต์ภายใต้สภาวะการทำงานบางอย่างของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ผลที่ได้คือกระบวนการเผาไหม้ระเบิดที่ไม่สามารถควบคุมได้ในกระบอกสูบ การทำลายชิ้นส่วนเครื่องยนต์อย่างรวดเร็วด้วยคลื่นกระแทก อุณหภูมิในห้องเผาไหม้เพิ่มขึ้นอย่างมาก ฯลฯ อย่างที่คุณเห็น เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างอัตราส่วนการอัดสูงให้คงที่อย่างแม่นยำด้วยเหตุผลเหล่านี้ ในกรณีนี้ ทางออกเดียวในสถานการณ์นี้คือความสามารถในการเปลี่ยนตัวบ่งชี้นี้อย่างยืดหยุ่นซึ่งสัมพันธ์กับโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ที่แตกต่างกัน

มอเตอร์ที่ "ใช้งานได้" ดังกล่าวเพิ่งได้รับการเสนอโดยวิศวกรของแบรนด์ระดับพรีเมียม Infiniti (แผนกชั้นยอดของ Nissan) นอกจากนี้ ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นๆ (SAAB, Peugeot, Volkswagen และอื่นๆ) ยังคงมีส่วนร่วมในการพัฒนาที่คล้ายคลึงกัน มาดูที่เอ็นจิ้นการอัดแบบแปรผันกัน

อัตราการบีบอัดของเครื่องยนต์แบบแปรผัน: มันทำงานอย่างไร

ประการแรก ความสามารถในการเปลี่ยนอัตราส่วนการอัดที่พร้อมใช้งานช่วยให้เครื่องยนต์เทอร์โบมีสมรรถนะเพิ่มขึ้นอย่างมากในขณะที่ลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง โดยสรุป ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานและโหลดของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ประจุเชื้อเพลิงจะถูกบีบอัดและเผาผลาญในสภาวะที่เหมาะสมที่สุด

เมื่อโหลดในหน่วยพลังงานมีน้อย ส่วนผสมที่ "แย่" ที่ประหยัด (อากาศจำนวนมากและเชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อย) จะถูกส่งไปยังกระบอกสูบ อัตราการบีบอัดสูงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนผสมดังกล่าว หากภาระของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น (ให้ส่วนผสมที่ "สมบูรณ์" ซึ่งมีน้ำมันเบนซินมากกว่า) ความเสี่ยงของการระเบิดจะเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติ ดังนั้น เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น อัตราส่วนการอัดจะลดลงแบบไดนามิก

ในเครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนกำลังอัดคงที่ การเปลี่ยนแปลงจะเป็นการป้องกันการระเบิด มุมนี้เคลื่อน "กลับ" โดยธรรมชาติแล้ว การเลื่อนมุมดังกล่าวนำไปสู่ความจริงที่ว่าแม้ว่าจะไม่มีการระเบิด แต่กำลังก็สูญเสียไปด้วย สำหรับเครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนกำลังอัดแบบแปรผันนั้นไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน UOS นั่นคือไม่มีการสูญเสียกำลัง

สำหรับการดำเนินการตามแผนงานนั้นแท้จริงแล้วงานนั้นเกิดจากการที่ปริมาณการทำงานของเครื่องยนต์ลดลงทางกายภาพอย่างไรก็ตามคุณสมบัติทั้งหมด (กำลัง, แรงบิด, ฯลฯ ) ยังคงอยู่

เราทราบทันทีว่าบริษัทต่างๆ ดำเนินการแก้ไขปัญหาดังกล่าว เป็นผลให้มีวิธีการต่างๆ ในการควบคุมอัตราส่วนการอัดปรากฏขึ้น เช่น ปริมาตรห้องเผาไหม้แบบแปรผัน ก้านสูบที่มีความสามารถในการยกลูกสูบ เป็นต้น

การพัฒนาแรกสุดอย่างหนึ่งคือการนำลูกสูบเพิ่มเติมเข้าไปในห้องเผาไหม้ ลูกสูบที่ระบุมีความสามารถในการเคลื่อนที่ขณะเปลี่ยนระดับเสียง ข้อเสียของการออกแบบทั้งหมดคือต้องติดตั้งชิ้นส่วนเพิ่มเติมเข้าไป นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของห้องเผาไหม้ก็ปรากฏขึ้นทันที เชื้อเพลิงเผาไหม้ไม่สม่ำเสมอและไม่สมบูรณ์

ด้วยเหตุผลเหล่านี้ โครงการนี้จึงยังไม่แล้วเสร็จ ชะตากรรมเดียวกันเกิดขึ้นกับการพัฒนาซึ่งมีลูกสูบที่สามารถเปลี่ยนความสูงได้ ลูกสูบแบบแยกส่วนเหล่านี้กลายเป็นของหนัก และเพิ่มความยากในการควบคุมความสูงในการยกของฝาครอบลูกสูบ เป็นต้น

การพัฒนาเพิ่มเติมไม่ส่งผลกระทบต่อลูกสูบและห้องเผาไหม้อีกต่อไป โดยให้ความสนใจสูงสุดกับปัญหาการยกเพลาข้อเหวี่ยง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ภารกิจคือดำเนินการควบคุมความสูงของการยกเพลาข้อเหวี่ยง

โครงร่างของอุปกรณ์เป็นแบบที่วารสารแบริ่งของเพลาอยู่ในข้อต่อแบบพิเศษนอกรีต คลัตช์เหล่านี้ขับเคลื่อนด้วยเกียร์ที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ไฟฟ้า

การหมุนส่วนนอกรีตช่วยให้คุณสามารถยกขึ้นหรือลงได้ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความสูงของลูกสูบที่เกี่ยวข้อง เป็นผลให้ปริมาตรของห้องเผาไหม้เพิ่มขึ้นหรือลดลงในขณะที่อัตราส่วนการอัดก็เปลี่ยนไปเช่นกัน

โปรดทราบว่ารถต้นแบบหลายคันถูกสร้างขึ้นโดยใช้หน่วยเทอร์โบชาร์จ 1.8 ลิตรจาก Volkswagen อัตราส่วนการอัดจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 8 ถึง 16 เครื่องยนต์ได้รับการทดสอบเป็นเวลานาน แต่ตัวเครื่องไม่เคยกลายเป็นหน่วยอนุกรม

ความพยายามอีกประการหนึ่งในการค้นหาวิธีแก้ปัญหาคือเครื่องยนต์ที่เปลี่ยนอัตราส่วนกำลังอัดโดยการยกบล็อกกระบอกสูบทั้งหมด การพัฒนาเป็นของแบรนด์ Saab และตัวเครื่องแทบไม่ได้เข้าสู่ซีรีส์ เครื่องยนต์ที่เรียกว่า SVC 1.6 ลิตร 5 สูบหน่วยองคาพยพ

กำลังไฟฟ้าประมาณ 220 ลิตร ด้วยแรงบิดเพียง 300 นิวตันเมตร เป็นที่น่าสังเกตว่าการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงในโหมดโหลดปานกลางลดลงเกือบหนึ่งในสาม สำหรับเชื้อเพลิงนั้นสามารถเติมได้ทั้ง AI-76 และ 98

วิศวกรของ Saab แบ่งบล็อกกระบอกสูบออกเป็นสองส่วนตามเงื่อนไข ส่วนบนประกอบด้วยฝาสูบและแผ่นปิด ขณะที่ส่วนล่างบรรจุเพลาข้อเหวี่ยง การเชื่อมต่อของชิ้นส่วนเหล่านี้ของบล็อกในอีกด้านหนึ่งคือบานพับที่เคลื่อนย้ายได้และอีกด้านหนึ่งเป็นกลไกพิเศษที่ติดตั้งไดรฟ์ไฟฟ้า

ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะยกส่วนบนขึ้นเล็กน้อยในมุมหนึ่ง มุมยกระดับดังกล่าวมีเพียงไม่กี่องศา ในขณะที่อัตราส่วนการอัดเปลี่ยนจาก 8 ถึง 14 ในขณะเดียวกัน ปลอกยางก็ควรจะปิดผนึก "ข้อต่อ"

ในทางปฏิบัติชิ้นส่วนที่ใช้ยกส่วนบนของบล็อกและฝาครอบป้องกันกลับกลายเป็นองค์ประกอบที่อ่อนแอมาก บางทีนี่อาจเป็นสิ่งที่ขัดขวางไม่ให้มอเตอร์เข้าสู่ซีรีส์และโครงการก็ถูกปิดไปอีก

การพัฒนาอีกประการหนึ่งถูกเสนอเพิ่มเติมโดยวิศวกรจากฝรั่งเศส เครื่องยนต์เทอร์โบที่มีปริมาตรการทำงาน 1.5 ลิตร สามารถเปลี่ยนอัตราส่วนการอัดจาก 7 เป็น 18 และให้กำลังได้ประมาณ 225 แรงม้า แรงบิดคงที่อยู่ที่ประมาณ 420 นิวตันเมตร

โครงสร้างหน่วยมีความซับซ้อนโดยมีการแบ่งแยก ในพื้นที่ที่ติดก้านสูบกับเพลาข้อเหวี่ยง ชิ้นส่วนนั้นได้รับการติดตั้งแขนโยกแบบมีเกียร์พิเศษ ที่ทางแยกของก้านสูบกับลูกสูบ แถบประเภทเกียร์ก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน

ในอีกด้านหนึ่งมีการติดตั้งรางลูกสูบเข้ากับตัวโยกซึ่งใช้การควบคุม ระบบขับเคลื่อนจากระบบหล่อลื่น สารทำงานผ่านระบบที่ซับซ้อนของช่อง วาล์ว และยังมีไดรฟ์ไฟฟ้าเพิ่มเติมอีกด้วย

โดยสรุป การเคลื่อนที่ของลูกสูบควบคุมส่งผลต่อตัวโยก ส่งผลให้ความสูงของการยกของลูกสูบหลักในกระบอกสูบเปลี่ยนไปด้วย โปรดทราบว่าเครื่องยนต์ยังไม่กลายเป็นซีเรียล และโปรเจ็กต์ก็หยุดนิ่ง

ความพยายามครั้งต่อไปในการสร้างเครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนกำลังอัดแปรผันคือการแก้ปัญหาของวิศวกร Infiniti นั่นคือเครื่องยนต์ VCT (Variable Compression Turbocharged) ในมอเตอร์นี้ สามารถเปลี่ยนอัตราส่วนการอัดจาก 8 เป็น 14 ได้ คุณลักษณะการออกแบบคือกลไกการเคลื่อนที่แบบพิเศษ

มันขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อของก้านสูบกับคอล่างซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายได้ นอกจากนี้ยังใช้เป็นระบบคันโยกซึ่งขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า

ตัวควบคุมควบคุมกระบวนการโดยส่งสัญญาณไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า หลังจากได้รับคำสั่งจากชุดควบคุม มอเตอร์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนแกน และระบบคันโยกจะทำการเปลี่ยนตำแหน่ง ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนความสูงของลูกสูบได้

เป็นผลให้หน่วย Infiniti VCT ที่มีความจุ 2.0 ลิตรที่มีเอาต์พุตประมาณ 265 แรงม้า อนุญาตให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้เกือบ 30% เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่คล้ายกันซึ่งในขณะเดียวกันก็มีอัตราส่วนการอัดคงที่

หากผู้ผลิตสามารถแก้ไขปัญหาในปัจจุบันได้อย่างมีประสิทธิภาพ (ความซับซ้อนของการออกแบบ, การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น, ความน่าเชื่อถือ, ต้นทุนการผลิตขั้นสุดท้ายที่สูง ฯลฯ ) คำแถลงในแง่ดีของตัวแทนของบริษัทอาจเป็นจริงได้ และตัวเครื่องยนต์เองก็มีทุก โอกาสที่จะกลายเป็นซีเรียลแล้วในปี 2018-2019

สรุป

จากข้อมูลข้างต้น เป็นที่ชัดเจนว่าเครื่องยนต์บีบอัดแบบแปรผันสามารถช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้อย่างมากในเครื่องยนต์เบนซินแบบเทอร์โบชาร์จ

ท่ามกลางเบื้องหลังของวิกฤตน้ำมันเชื้อเพลิงทั่วโลก ตลอดจนมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เครื่องยนต์เหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้การเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังไม่จำกัดกำลังของเครื่องยนต์อีกด้วย

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เครื่องยนต์สันดาปภายในดังกล่าวค่อนข้างสามารถให้ข้อดีทั้งหมดของเครื่องยนต์เบนซินเทอร์โบความเร็วสูงที่ทรงพลัง ในเวลาเดียวกัน ในแง่ของการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง หน่วยดังกล่าวสามารถเข้าใกล้เทอร์โบดีเซลซึ่งเป็นที่นิยมในปัจจุบัน สาเหตุหลักมาจากสาเหตุหลัก

อ่านยัง

บังคับเครื่องยนต์. ข้อดีและข้อเสียของการกลั่นมอเตอร์โดยไม่ใช้เทอร์ไบน์ วิธีการเพิ่มกำลังหลัก ได้แก่ การปรับตั้งฝาสูบ เพลาข้อเหวี่ยง อัตราการบีบอัด ไอดีและไอเสีย

อุปกรณ์เทอร์โบชาร์จเจอร์ องค์ประกอบโครงสร้างหลัก การเลือกกังหัน ข้อดีและข้อเสียของเครื่องยนต์เบนซินและดีเซลแบบเทอร์โบชาร์จ

เราได้เขียนเกี่ยวกับเทคโนโลยีของเอ็นจิ้น Infiniti ใหม่ในบทความรีวิวของเราแล้ว เครื่องยนต์เบนซินรุ่นพิเศษเฉพาะที่สามารถเปลี่ยนอัตราส่วนการอัดได้ทันทีนั้นทรงพลังเทียบเท่ากับเครื่องยนต์เบนซินทั่วไปและประหยัดได้ราวกับคุณกำลังรับประทานเครื่องยนต์ดีเซล

วันนี้ Jason Fenske จะอธิบายวิธีการทำงานของเครื่องยนต์และวิธีที่เครื่องยนต์ได้รับกำลังและประสิทธิภาพสูงสุด

เทคโนโลยีการอัดแบบแปรผัน หรือหากต้องการเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จที่มีอัตราส่วนการอัดแบบแปรผัน ก็สามารถเปลี่ยนแรงดันลูกสูบของส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิงได้แทบจะในทันที 8:1 ก่อน 14:1 ในขณะที่เสนอกำลังอัดประสิทธิภาพสูงที่โหลดต่ำ (เช่น ในเมือง เช่น หรือบนทางหลวง) และการบีบอัดต่ำซึ่งจำเป็นสำหรับกังหันภายใต้อัตราเร่งแบบแข็ง โดยมีการเปิดเค้นสูงสุด

Jason ร่วมกับ Infiniti อธิบายวิธีการทำงานของเทคโนโลยี โดยไม่ลืมที่จะสังเกตความแตกต่างและรายละเอียดที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนของมอเตอร์นวัตกรรมอันน่าทึ่ง คุณสามารถรับชมเนื้อหาพิเศษในวิดีโอที่เราจะเผยแพร่ด้านล่าง อย่าลืมเปิดการแปลคำบรรยายหากจำเป็น แต่ก่อนอื่น เราจะเลือก "เมล็ดพืช" ทางเทคนิคของการสร้างเครื่องยนต์แห่งอนาคต และสังเกตความแตกต่างที่ไม่เคยรู้มาก่อน

เทคโนโลยีศูนย์กลางของมอเตอร์ที่ไม่เหมือนใครคือระบบของกลไกหมุนพิเศษซึ่งต้องขอบคุณก้านลูกสูบที่ซับซ้อน จึงมีระบบมัลติลิงค์แบบโรตารี่ส่วนกลางที่สามารถเปลี่ยนมุมการทำงานได้ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงใน ความยาวที่มีประสิทธิภาพของก้านลูกสูบซึ่งจะเปลี่ยนความยาวของจังหวะลูกสูบในกระบอกสูบซึ่งจะเปลี่ยนอัตราส่วนการอัดในท้ายที่สุด

เทคโนโลยีการขับเคลื่อนโดยละเอียดมีดังนี้:

1. มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนคันโยกของแอ๊คทูเอเตอร์วิดีโอ 1.30 นาที

2. คันโยกจะเปลี่ยนเพลาขับในลักษณะเดียวกับการขับเพลาลูกเบี้ยวทั่วไปโดยใช้ระบบลูกเบี้ยว

3. ประการที่สาม แขนท่อนล่างเปลี่ยนมุมของแอคทูเอเตอร์แบบมัลติลิงค์ที่เชื่อมต่อกับต้นแขน หลังเชื่อมต่อกับลูกสูบ (วิดีโอ 1.48 นาที)

4. ทั้งระบบในการตั้งค่าบางอย่างและช่วยให้ลูกสูบเปลี่ยนความสูงของศูนย์ตายบน ลดหรือเพิ่มอัตราส่วนการอัด

ตัวอย่างเช่น หากเครื่องยนต์เปลี่ยนจากโหมด "กำลังสูงสุด" เป็น "การประหยัดน้ำมันและการปรับปรุงประสิทธิภาพ" เฟืองคลื่นจะหมุนไปทางซ้าย แสดงในภาพขวา (วิดีโอ 2.10 นาที) การหมุนจะถูกถ่ายโอนไปยังเพลาขับ ซึ่งจะดึงแขนท่อนล่างลงมาเล็กน้อย ซึ่งจะยกตัวขับมัลติลิงค์ขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้ลูกสูบขยับเข้าไปใกล้หัวบล็อกมากขึ้น ลดปริมาตรและเพิ่มการบีบอัด

นอกจากนี้ ยังมีการเปลี่ยนจากวัฏจักรการทำงานของ Otto ICE แบบดั้งเดิมไปเป็นวัฏจักร Atkinson ซึ่งแตกต่างกันในอัตราส่วนของรอบเวลาของรอบการทำงาน ซึ่งทำได้โดยการเปลี่ยนเวลาปิดของวาล์วไอดี

อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงตาม Fenske จากโหมดการทำงานของมอเตอร์หนึ่งไปอีกโหมดหนึ่งใช้เวลาไม่เกิน 1.2 วินาที!

ยิ่งไปกว่านั้น เทคโนโลยีใหม่นี้ยังสามารถปรับเปลี่ยนอัตราส่วนการอัดจาก 8:1 เป็น 14:1 ได้ โดยจะปรับให้เข้ากับสไตล์การขับขี่ น้ำหนักบรรทุก และปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อสมรรถนะของเครื่องยนต์อย่างถาวร

แต่ถึงแม้จะอธิบายว่าเทคโนโลยีที่ซับซ้อนทำงานอย่างไรก็ไม่ใช่จุดจบของเรื่อง ลักษณะสำคัญอีกประการของมอเตอร์ใหม่คือการลดแรงดันลูกสูบบนผนังกระบอกสูบซึ่งจะหลีกเลี่ยงการตกไข่ของหลังเนื่องจากระบบจะใช้ระบบเพื่อลดแรงเสียดทานของลูกสูบกับผนังกระบอกสูบซึ่งใช้ร่วมกับระบบขับเคลื่อนลูกสูบ กระทำโดยการลดมุมการโจมตีของก้านสูบระหว่างจังหวะลูกสูบ

ในวิดีโอมีข้อสังเกตว่าเครื่องยนต์สี่สูบในบรรทัดนั้นค่อนข้างไม่สมดุลเนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบดังนั้นวิศวกรจึงถูกบังคับให้เพิ่มเพลาสมดุลซึ่งทำให้การออกแบบเครื่องยนต์ซับซ้อน แต่ก็มีโอกาส เพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานโดยไม่มีการสั่นสะเทือนที่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นจากการทำงานของก้านสูบที่ซับซ้อน