Anatomi mesin besar
Perbualan dengan Pengurus Porsche Engine, Matthias Hofstätter mengenai 911 baru
911 adalah kereta idaman ramai. Kami bertemu semula dengan ketua bahagian enjin Porsche untuk memberitahu kami tentang perubahan yang perlu dihadapi oleh pasukan pembangunan syarikat apabila mencipta model. Barisan berikut didedikasikan untuk teknologi 992 baharu.
Menarik tuil pelepas penutup ke atas enjin boleh mengelirukan. Selepas pandangan teragak-agak, anda menyedari bahawa apa yang sepatutnya menjadi penutup sebenarnya adalah panel yang lebih kecil daripada spoiler belakang, di mana anda boleh melihat apa yang kelihatan seperti tab plastik dengan dua kipas dipasang. Fungsi mereka jelas, tetapi penampilan mereka mempunyai kesan lain - ia membangkitkan model yang disejukkan udara dengan kipas berpusatkan kipas mereka dikelilingi oleh kabel voltan tinggi.
450. Nombor ini menyatakan kuasa kuda generasi baharu 4 Carrera S dan Carrera 992S 1986 liter bi-turbo-enam silinder rata-enam enjin dan serta-merta membangkitkan persatuan lain - Porsche super 959 ini dipanggil 450, yang juga menghasilkan 33 hp . Dengan. Momen yang baik untuk membandingkan dan menyatakan perkembangan teknologi dalam bidang enjin pembakaran dalaman dengan jenama yang sama. Walau bagaimanapun, jika 959 tahun yang lalu XNUMX adalah bentuk keupayaan teknikal yang paling tinggi dan eksotik, hari ini enjin dengan kuasa yang sama dikuasakan oleh versi Carrera S yang disebutkan di atas, yang lebih rendah dalam hierarki jenama.
Persamaan kami juga berlanjutan kepada anjakan, yang sangat hampir - 2848's 3cc berbanding 959's 2981cc. Enjin 3 adalah karya teknologi sebenar pada zamannya, dengan penyejukan gabungan yang kompleks. Silinder disejukkan oleh kipas yang kuat, manakala kepala bergantung pada sistem penyejukan air 992L. Menyumbang kepada pelesapan haba, sudah tentu, seperti semua enjin "udara" Porsche, terdapat sistem pelinciran penyejuk minyak yang tidak boleh memuatkan kedua-duanya. tidak lebih dan tidak kurang daripada 959 liter minyak. Oleh itu, disebabkan oleh seni bina model dengan enjin belakang dan radiator hadapan, 25 dikelilingi oleh saluran paip yang membentuk sistem peredaran biasa.
Dalam hal ini, tidak banyak yang berubah hari ini. 911 Carrera 4S, yang dapat dianggap sebagai saudara dekat dari 959 berkat transmisi ganda, tidak bergantung pada kipas yang kuat, sebaliknya menyejukkan dan menahan 28,6 liter cecair, sementara sistem pelinciran memerlukan 11,3 liter. mentega.
Walau bagaimanapun, seni bina, yang termasuk susunan mendatar enam silinder, bagaimanapun, mempunyai satu lagi penunjuk penting persamaan kedua-dua enjin - kebolehpercayaan. Malah, ini adalah tipikal bagi semua basikal boxer syarikat, yang tidak akan membatalkan jaminan apabila dipandu di trek. Bagi Porsche, interaksi komponen enjin yang bergerak, masing-masing geseran di kawasan gelang omboh, omboh, silinder, serta dalam galas aci engkol dan mekanisme pemasaan, sentiasa menjadi sangat penting.
Turbin yang berbeza sifatnya
Dalam kedua-dua model, pengecas turbo terletak di kedua-dua belah tebing silinder, tetapi pada 959, sistem mengisi bahan api lata telah dibina, yang kekal sebagai burung walet putih dalam sejarah teknologi. Gabungan pengecas turbo kecil dan besar kelihatan menggoda dan sering digunakan hari ini dalam enjin diesel, tetapi tidak sesuai untuk enjin petrol - kerana jumlah gas yang kecil pada beban rendah dan rpm, tetapi pada suhu tinggi ia tidak secekap yang bersepadu. dalam unit suntikan terus dengan nisbah mampatan tinggi turbin jet berkembar digabungkan dengan manifold ekzos yang dibina ke dalam kepala. Jika perlu, pemampat mekanikal (Volvo) atau elektrik (Mercedes). Sedikit sebanyak, sebab di atas mendasari perbezaan prestasi antara enjin 992 dan 995. Walaupun, tidak seperti versi pengecas turbo pengecas turbo (masih generasi 991) yang lebih besar, enjin Carrera 4S adalah dengan pengecas turbo wastegate geometri tetap dengan tekanan isi maksimum 1,2 .530 bar, tork maksimum ialah 2300 Nm pada 450 rpm. Kedua-dua mesin mencapai kuasa maksimum 6500 hp. pada 500 rpm, tetapi walaupun mempunyai pengecas turbo kecil, tork maksimum dari 959 Nm hingga 5500 hanya tersedia pada…33 rpm. Ini benar-benar ungkapan yang jelas tentang perkembangan teknologi selama XNUMX tahun ini.
Persamaan kecekapan
Namun, apakah yang menjelaskan perbezaan ini? Jawapannya ialah gabungan banyak faktor teknologi. 992 mendapat manfaat daripada seni bina enjin "berkotak", dengan setiap bank silinder diisi dengan pengecas turbo tunggal. Dalam hal ini, ia boleh dianggap sebagai jumlah dua enjin tiga silinder, dan ia adalah fakta yang terkenal bahawa enjin jenis ini sangat sesuai untuk peralatan pengecas turbo kerana jarak gelombang denyutan yang jauh dan kekurangan gangguan antara mereka. Dalam enjin lurus enam, gas daripada setiap tiga silinder boleh dialihkan ke turbin yang berbeza atau ke litar dwi-turbin yang berbeza, tetapi disebabkan jarak antara tebing silinder, hanya penyelesaian pertama kekal sebagai pilihan untuk enam -enjin boxer silinder. skim yang murah tetapi kurang cekap dengan satu). Dalam pengecasan lata 959, setiap satu daripada enam silinder mengecas setiap pengecas turbo apabila ia berjalan.
Tetapi itu hanya sebahagian daripada persamaan. Enjin 992 mempunyai pukulan lebih panjang 9,4 mm (prasyarat untuk tork yang lebih tinggi), kerana bahan berteknologi tinggi moden membolehkan daya inersia meningkat apabila kelajuan omboh meningkat dari 14,5 hingga 16,6 m / s. ... Terima kasih kepada suntikan langsung (pada generasi baru dengan penyuntik piezo untuk pencampuran yang lebih halus), proses pembakaran yang kompleks, kawalan ketukan dan udara termampat yang disejukkan ke suhu yang lebih rendah menggunakan penukar haba air moden (yang juga membantu memendekkan laluan udara ke silinder), nisbah mampatan meningkat menjadi 10,2: 1. Dengan menambahkan sistem pengecasan pemboleh ubah VarioCam ke persamaan yang dipertimbangkan, perbezaan prestasi enjin ini jauh lebih jelas.
Sudah tiba masanya untuk berubah ... dan kembali
Enjin tiga liter Carrera bukan sahaja sangat berbeza dari pendahulunya yang jauh, tetapi juga agak canggih dibandingkan dengan pendermanya, yang baru-baru ini ditunjukkan pada tahun 991. Pada prinsipnya, peningkatan kuasa dan tork sebanyak 30 unit (dari 420 hingga 450 hp dan dari 500 ). hingga 530 Nm) nampaknya mudah dicapai dengan pengaturan perisian yang mudah. Jauh lebih radikal adalah pendekatan pasukan Matthias Hofstetter, ketua jabatan enjin Porsche, dengan siapa penulis barisan ini berpeluang bertemu untuk kali kedua semasa pembentangan 992.
Fakta menarik yang anda tidak akan dapati dalam mana-mana akhbar ialah 911 baharu pada asalnya direka sebagai hibrid plug-in. Untuk melakukan ini, trek hadapan dilebarkan dan di antara roda hadapan, bateri lithium-ion sepatutnya diletakkan. Transmisi yang baru dibangunkan dengan dua klac dan lapan bukan tujuh gear mempunyai saiz perumahan yang lebih besar antara aci engkol dan dua set klac - kira-kira lapan sentimeter. Ia sepatutnya mengandungi "cakera elektrik", seperti yang dipanggil Hofstetter sebagai enjin, mungkin disebabkan oleh reka bentuk cakeranya. Setakat ini begitu baik, dan secara teori ia kelihatan hebat, terutamanya kerana mengalihkan pusat graviti ke hadapan dan ke bawah akan memberi kesan yang baik terhadap pengagihan berat 911. Dalam praktiknya, bagaimanapun, kereta itu bertindak balas terhadap keinginan sedemikian dengan sangat aneh. cara. "Versi (prototaip) pertama 992 mempunyai pecutan yang tajam," kata Matthias Hofstetter, "dan menyebabkan sensasi sebenar di sebelah kanan." Walau bagaimanapun, keseimbangan halus model menjadi neraka, dan 911 menjadi tidak stabil dan tidak dapat diramalkan di sudut. Memasang motor di hadapan dengan keupayaan vektor tork boleh mengimbangi kekurangan sedikit sebanyak, tetapi ia bermakna kembali ke papan lukisan dan kos reka bentuk baharu yang besar. Walau apa pun, sistem hibrid enjin tunggal yang lebih ringkas telah ditinggalkan, jumlah kerja reka bentuk yang agak serius telah dibatalkan, dan 911 kembali ke landasan tanpa sebarang pembantu elektrik. Usaha untuk meningkatkan kuasa dan mengurangkan penggunaan tertumpu kepada komponen seperti enjin, transmisi dan kerja badan.
Atas nama peningkatan kuasa, versi baharu enjin dilengkapi dengan pengecas turbo yang lebih besar - masing-masing tiga milimeter (sehingga 48 mm) dan empat milimeter (sehingga 55 mm) untuk turbin dan pemampat. Ini memungkinkan untuk mencapai tekanan 1,2 bar, walaupun terdapat halangan yang dicipta oleh penapis zarah diesel baharu. Kedudukan penukar haba udara termampat juga telah diubah, bergerak dari kawasan di luar tebing silinder ke kawasan di tengah dan di atas enjin. Ini memendekkan laluan udara, meningkatkan tindak balas enjin dan mengurangkan kehilangan pam (yang sukar dicapai, sebahagian besarnya disebabkan oleh sikap konservatif orang di dalam Porsche terhadap perubahan reka bentuk yang drastik). Konfigurasi baharu menetapkan peringkat untuk pengurangan 10 darjah dalam aliran udara terarah enjin, dan ini, bersama-sama dengan penyuntik piezo yang mencipta campuran udara-bahan api yang lebih nipis, membolehkan nisbah mampatan ditingkatkan sebanyak setengah unit kepada 10,2:1 ( ia adalah masa yang baik untuk menyebut bahawa atas nama mencegah prasyarat untuk letupan, nisbah mampatan 959 hanyalah 8,3:1). Di samping itu, untuk menyamakan laluan gas ke turbin, litar ditukar kepada satu dengan bergerak dari bawah ke atas. Oleh itu, turbin berputar ke arah yang berbeza apabila dilihat dari belakang kenderaan.
Menggunakan sistem VarioCam dengan profil cam camshaft yang berbeza, jurutera Porsche menyesuaikan perjalanan kedua injap pengambilan dengan cara yang berbeza, yang mempunyai perjalanan beban separa yang berbeza. Oleh itu, udara yang masuk ke dalam mesin mula "berpusing", mewujudkan gerakan bergolak, baik di sepanjang paksi menegak (yang disebut pusaran) dan melintang (jungkir balik). Ini membantu meningkatkan kualiti proses pembakaran dengan ketara, di mana api depan bergerak lebih cepat dan pembakaran lebih efisien. Pada beban penuh, lekapan keluar kerana kelajuan udara cukup tinggi sehingga penyelesaian seperti itu tidak diperlukan. Akibatnya, Hofstätter mengatakan bahan pencemar dalam pelepasan gas mentah dikurangkan dengan ketara, dengan hasil bahawa pemangkin sekarang mempunyai pekerjaan yang lebih sedikit. Oleh itu, jarak tempuh meningkat menjadi lebih dari 300 ribu kilometer. Di samping itu, kerana suhu gas yang lebih rendah, pemangkin yang dimaksudkan tidak lagi dibuat dari logam lembaran, tetapi merupakan cor, yang pada gilirannya memungkinkan untuk mengurangkan ketahanan terhadap aliran gas dan dengan sendirinya meningkatkan kecekapan. Keseluruhan "ensemble seni bina", termasuk penapis partikulat dengan injap bersepadu, diperlukan untuk membuat lanskap bunyi 911 yang pasti unik.
Lebih banyak aluminium dalam kes itu
Transmisi benar-benar baru, sekarang dengan lapan gear, yang disebabkan oleh skema pemacu, unik untuk 911 dan tidak digunakan dalam model jenama atau perhatian. Gear pertama lebih pendek daripada gear sebelumnya, dan kelapan lebih panjang daripada gear ketujuh tertinggi sebelumnya. Nisbah gear baru juga membolehkan pemanduan terakhir lebih lama, yang menghasilkan enjin yang lebih senyap dan berjalan pada kelajuan yang lebih rendah pada kelajuan lebuh raya tinggi.
Penghantaran tork yang lebih tepat ke gandar depan adalah prasyarat untuk tingkah laku kenderaan yang lebih baik, dan ini disebabkan oleh reka bentuk baru klac multi-plat pada pembezaan depan. Seluruh unit didinginkan air, cakera diperkuat dan pelepasan lebih cepat. Semua ini bukan sahaja dapat meningkatkan dinamika, tetapi juga kemampuan mesin merentas desa, misalnya ketika memandu di salji.
Walaupun terutamanya menggunakan seni bina 992 semasa, dalam praktiknya ia telah berubah dengan ketara. Bahagian keluli dalam reka bentuk "campuran pelbagai" ini telah dikurangkan dari 63 hingga 30 peratus. Di luar, panel keluli antik besar telah diganti dengan panel aluminium, memerlukan pendekatan baru untuk memperbaikinya. Bahagian (aluminium yang diekstrusi) meningkat dengan ketara pada bahagian badan yang menyokong. Hasilnya, daya tahan kilasan lebih baik.
Ditambah pada pakej kecekapan keseluruhan ialah aerodinamik badan penyesuaian, menggunakan strategi berbeza untuk mengarahkan udara melalui spoiler belakang dan ke dalam bukaan di hadapan roda hadapan. Yang terakhir ini dilengkapi dengan injap aktif yang terbuka bergantung pada keperluan unit penyejukan. Spoiler belakang mempunyai peranan lain juga, mengarahkan udara apabila diperlukan untuk meningkatkan penyejukan enjin dan terutamanya intercooler. Dan, sudah tentu, untuk semua ini kita mesti menambah brek dan casis unik Porsche, serta vektor tork dan menuruni bukit dengan bar anti-roll aktif pada gandar belakang, serta stereng roda belakang yang aktif.
Teks: Georgy Kolev
2020-08-30
