Apakah keupayaan enjin pembakaran dalaman?

Apabila bercakap tentang Koenigsegg, segala-galanya seolah-olah datang dari planet lain. Model baharu jenama Sweden bernama Gemera tidak berbeza dengan formulasi ini - model GT empat tempat duduk dengan pemacu hibrid, kuasa sistem 1700 hp, kelajuan tertinggi 400 km/j dan pecutan hingga 100 km/j dalam 1,9. detik. Walaupun supercar tidak lagi begitu jarang di dunia moden, Gemera masih mempunyai beberapa ciri tersendiri. Dan ciri yang paling tersendiri adalah enjin kereta.

Koenigsegg memanggilnya Tiny Friendly Giant, atau singkatannya TNG. Dan ada sebab - TFG mempunyai anjakan dua liter, tiga silinder (!), dua pengecas turbo dan 600 hp. pada 300 hp setiap liter, unit ini mencapai kuasa maksimum yang pernah ditawarkan oleh enjin pengeluaran. Syarikat itu mendakwa bahawa dari segi teknologi, TFG "mendahului mana-mana enjin tiga silinder lain di pasaran hari ini." Malah, mereka betul-betul betul - enjin tiga silinder seterusnya ialah 268 hp yang digunakan oleh Toyota dalam GR Yaris.

Teknologi yang paling luar biasa dalam TFG ialah sistem pemasaan injap tanpa cam. Sebaliknya, enjin menggunakan sistem yang dibangunkan oleh anak syarikat Koenigsegg Freevalve, dengan penggerak pneumatik untuk setiap injap.

Sebenarnya, "gergasi ramah kecil" itu dikembangkan khusus untuk Gemera. Syarikat Sweden mahu membuat sesuatu yang ringkas, ringan, tetapi dengan kekuatan yang hebat. Di samping itu, falsafah reka bentuk umum pemacu telah berubah, dan, tidak seperti Gegera Regera hibrida, sebahagian besar tenaga disediakan oleh motor elektrik. Enjin pembakaran dalaman mempunyai sumbangan tambahan untuk menggerakkan dan mengecas bateri.

Sebelum memutuskan untuk membuat enjin tiga silinder di Koenigsegg, mereka banyak berfikir. Walau bagaimanapun, keputusan ini tidak akan dibuat secara jelas dalam kereta eksklusif. Walaupun begitu, pencarian kualiti seperti kekompakan dan ringan berlaku dan membawa kepada penciptaan enjin paling ekstrem di dunia, dari segi bukan hanya satu liter, tetapi juga "silinder".

Konfigurasi enjin, bagaimanapun, mempunyai silinder yang agak besar dan bunyi yang agak menarik, dengan timbre frekuensi rendah biasa bagi enjin tiga silinder, tetapi lebih bernafas. Christian von Koenigsegg, pengasas syarikat itu, berkata mengenainya: "Bayangkan Harley, tetapi dengan silinder yang berbeza." Walaupun ia mempunyai lubang yang agak besar 95mm dan lejang 93,5mm, TFG menyukai putaran tinggi. Kuasa maksimumnya dicapai pada 7500 rpm dan zon merah takometer bermula pada 8500 rpm. Di sini, alkimia terdiri daripada bahan mahal yang memberikan ringan (kelajuan) dan kekuatan (tekanan tinggi proses pembakaran). Oleh itu, kelajuan tinggi disertai dengan tork luar biasa 600 Nm.

Pengecas turbo lata

Jawapan kepada persoalan bagaimana dua pengecas turbo boleh disambungkan dalam konfigurasi tiga silinder ialah lata. Sistem serupa menggunakan Porsche 80 ikonik pada tahun 959-an, yang mempunyai persamaan kerana dua enjin tiga silinder diisi dengan pengecas turbo kecil dan besar. Walau bagaimanapun, TFG mempunyai tafsiran baharu mengenai perkara tersebut. Setiap silinder enjin mempunyai dua injap ekzos, satu daripadanya bertanggungjawab untuk mengisi pengecas turbo kecil, dan satu lagi untuk pengecas turbo besar. Pada putaran dan beban rendah, hanya tiga injap yang menyalurkan gas ke pengecas turbo kecil terbuka. Pada 3000 rpm, injap kedua mula terbuka, mengarahkan gas ke dalam pengecas turbo yang besar. Walau bagaimanapun, enjinnya sangat berteknologi tinggi sehingga dari segi parameternya, walaupun dalam versi "atmosfera", ia boleh mencapai 280 hp. Sebabnya terletak pada teknologi injap Freevalve yang sama. Salah satu sebab kenapa enjin 2000 cc CM mempunyai tiga silinder, adalah hakikat bahawa enjin tiga silinder adalah lebih cekap dari segi pengecasan turbo, kerana tiada redaman bersama denyutan gas, seperti dalam enjin empat silinder.

Dan injap pembukaan pneumatik

Terima kasih kepada sistem Freevalve, setiap injap bergerak secara individu. Ia boleh dibuka secara bebas dengan tempoh tertentu, tork permulaan dan lejang. Pada beban rendah, hanya satu terbuka, membolehkan aliran udara lebih tinggi dan campuran bahan api yang lebih baik. Terima kasih kepada keupayaan untuk mengawal setiap injap dengan tepat, injap pendikit tidak diperlukan, dan setiap silinder boleh dimatikan jika perlu (dalam mod beban separa). Fleksibiliti operasi membolehkan TFG bertukar daripada operasi Otto konvensional kepada Miller dengan peningkatan kitaran tugas dan kecekapan yang lebih tinggi. Dan ini bukanlah yang paling mengagumkan - dengan bantuan "meniup" dari unit turbo, enjin boleh bertukar kepada mod dua lejang sehingga kira-kira 3000 rpm. Menurut Christian von Koenigseg pada 6000 rpm dalam mod ini ia akan berbunyi seperti enam silinder. Walau bagaimanapun, pada 3000 rpm, peranti bertukar kembali kepada mod empat lejang kerana masa tidak mencukupi untuk pertukaran gas pada kelajuan tinggi.

Kecerdasan Buatan

Koenigsegg, sebaliknya, bekerjasama dengan SparkCognition, sebuah syarikat kecerdasan buatan Amerika yang mengembangkan perisian pengurusan kecerdasan buatan untuk enjin Freevalve seperti TFG. Dari masa ke masa, sistem akan belajar bagaimana mengawal injap dengan sebaik-baiknya, dan pelbagai cara menjalankan proses pembakaran. Sistem kawalan dan sistem Freevalve membolehkan anda mengubah isipadu dan timbre mesin dengan bukaan injap ekzos yang berbeza. Dia juga bertanggung jawab atas kemampuan memanaskan enjin dengan lebih cepat dan mengurangkan pelepasan. Terima kasih kepada penjana motor elektrik pada suhu yang sangat rendah, mesin poros engkol berputar selama kira-kira 10 kitaran (dalam masa 2 saat), di mana suhu udara termampat dalam silinder mencapai 30 darjah. Semasa pemanasan, injap penghisap terbuka dengan pukulan kecil dan terdapat peredaran udara dan bahan bakar yang bergelora di sekitar injap ekzos, yang meningkatkan penyejatan.

Bahan api juga memberi sumbangan penting untuk mencapai kuasa enjin yang tinggi. Malah, TFG ialah enjin Flex Fuel, iaitu, ia boleh berjalan pada kedua-dua petrol dan alkohol (etanol, butanol, metanol) dan campuran dalam perkadaran yang berbeza. Molekul alkohol mengandungi oksigen dan dengan itu menyediakan apa yang diperlukan untuk membakar bahagian hidrokarbon. Sudah tentu, ini bermakna penggunaan bahan api yang lebih tinggi, tetapi ia disediakan dengan lebih mudah daripada sejumlah besar udara. Campuran alkohol juga menyediakan proses pembakaran yang lebih bersih dan lebih sedikit zarahan yang dikeluarkan semasa proses pembakaran. Dan jika etanol diekstrak daripada tumbuhan, ia juga boleh memberikan proses neutral karbon. Apabila menggunakan petrol, kuasa enjin ialah 500 hp. Ingat bahawa kawalan pembakaran dalam TFG adalah sangat berteknologi tinggi sehingga ia berjaya mengekstrak hampir maksimum yang mungkin daripada bahan api tanpa letupan - zon pembakaran paling neuralgik pada tekanan turbo setinggi itu. Ia benar-benar unik dengan nisbah mampatan 9,5:1 dan tekanan pengisian yang sangat tinggi. Kita hanya boleh meneka bagaimana tepatnya kepala silinder dilekatkan pada blok, dan kekuatan yang terakhir, memandangkan tekanan kerja yang besar dalam proses pembakaran, sedikit sebanyak ini mungkin menjelaskan kehadiran bentuk sfera, seperti lajur dalam seni binanya. .

Sudah tentu, sistem Freevalve yang kompleks memerlukan kos yang lebih tinggi daripada penggerak injap mekanikal konvensional, tetapi bahan mentah yang lebih sedikit digunakan untuk membuat enjin, yang sedikit sebanyak dapat mengimbangi kos dan berat. Oleh itu, secara umum, kos TFG berteknologi tinggi dua kali lebih rendah daripada syarikat pengecas turbo lima liter lapan silinder.

Pemacu Gemera Unik

Sisa drivetrain Gemera juga unik dan tidak biasa. TFG terletak di belakang ruang penumpang dan mengendalikan gandar depan menggunakan sistem pemacu langsung yang unik tanpa kotak gear dengan gear, tetapi dengan dua cengkeraman hidraulik pada setiap paksi. Sistem ini dipanggil HydraCoup, dan pada kelajuan tertentu, klac hidraulik mengunci dan pemacu langsung. Ini disebabkan oleh fakta bahawa enjin pembakaran dalaman juga disambungkan secara langsung ke penjana motor elektrik dengan kapasiti hingga 400 hp. kuasa masing-masing hingga 500 Nm.

HydraCoup menukarkan sejumlah 1100 Nm TFG dan motor elektrik, menggandakan tork kepada 3000 rpm. Ditambah kepada semua ini ialah tork setiap satu daripada dua motor elektrik yang memacu satu roda belakang dengan 500 hp. setiap satu dan, dengan itu, 1000 Nm. Oleh itu, jumlah kuasa sistem ialah 1700 hp. Setiap motor elektrik mempunyai voltan 800 volt. Bateri kereta juga unik. Ia mempunyai voltan 800 volt dan kuasa hanya 15 kWj, mempunyai kuasa nyahcas (output) 900 kW dan kuasa pengecasan 200 kW. Setiap selnya dikawal secara individu dari segi suhu, keadaan cas, "kesihatan", dan semuanya digabungkan menjadi badan karbon biasa, terletak di tempat paling selamat - di bawah tempat duduk hadapan dan dalam terowong pemacu karbon-aramid. Semua ini bermakna selepas beberapa pecutan yang lebih kuat, kereta perlu bergerak perlahan untuk seketika agar TFG mengecas bateri.

Semua susun atur yang tidak biasa didasarkan pada falsafah syarikat yang menghasilkan kereta dengan enjin belakang perantaraan. Koenigsegg belum merancang kereta elektrik bersih, kerana mereka percaya bahawa teknologi di kawasan ini tidak cukup berkembang dan menjadikan kereta sangat berat. Untuk mengurangkan pelepasan karbon dioksida, syarikat menggunakan bahan bakar alkohol dan mesin pembakaran dalaman.

Sistem elektrik 800 volt Gemera membekalkan sehingga 50 km elektrik dan kelajuan 300 km/j. Untuk rekreasi sehingga 400 km/j, tanggungjawab TFG. Dalam mod hibrid, kereta itu boleh bergerak sejauh 950 km lagi, yang menunjukkan kecekapan sistem yang agak tinggi - TFG itu sendiri menggunakan kira-kira 20 peratus kurang daripada enjin dua liter moden. dengan pengedaran gas berubah-ubah konvensional. Dan kestabilan kereta juga dipastikan oleh sistem stereng roda belakang, vektor tork elektrik di belakang, dan vektor tork mekanikal di hadapan (menggunakan klac basah tambahan dalam mekanisme pacuan roda hadapan, bersebelahan dengan penukar hidraulik) . Oleh itu, Gemera menjadi kenderaan dengan pacuan semua roda, stereng empat roda dan vektor tork. Ditambah kepada semua ini adalah peraturan ketinggian badan.

Walaupun enjin ini unik sifatnya, ia menunjukkan ia boleh membimbing pembangunan enjin pembakaran dalaman. Perdebatan yang sama berlaku dalam Formula 1 - pencarian kecekapan mungkin akan tertumpu pada bahan api sintetik dan mod operasi dua lejang.