Pierwszy na świecie seryjny silnik spalinowy ze zmiennym stopniem sprężania. Silnik SAAB ze zmiennym stopniem sprężania Silnik ze zmiennym stopniem sprężania

„Zmienny stopień sprężania” to technologia, która zapewni przyszłość silnika benzynowego na kolejne 30-50 lat, a pod względem właściwości pozwoli mu znacznie prześcignąć silniki wysokoprężne. Kiedy pojawią się te jednostki i jak są lepsze od istniejących?

Po raz pierwszy silnik ze zmiennym stopniem sprężania został zaprezentowany na targach motoryzacyjnych w Genewie w 2000 roku (patrz). Następnie został wprowadzony przez Saaba. Najbardziej zaawansowany technologicznie silnik Saaba o zmiennej kompresji (SVC) z pięcioma cylindrami miał wówczas pojemność skokową 1,6 litra, ale jak na taką pojemność rozwijał niesamowitą moc 225 KM. z. i moment obrotowy 305 Nm. Inne cechy również okazały się doskonałe - zużycie paliwa przy średnich obciążeniach spadło aż o 30%, podobnie jak emisja CO2. Jeśli chodzi o CO, CH, NOx, itp., według twórców są one zgodne ze wszystkimi istniejącymi i planowanymi w najbliższej przyszłości normami toksyczności. Ponadto zmienny stopień sprężania umożliwił silnikowi pracę na różnych markach benzyny - od A-76 do A-98 - praktycznie bez pogorszenia wydajności i bez detonacji. Kilka miesięcy później podobną jednostkę napędową zaprezentowała firma FEV Motorentechnik. Był to 1,8-litrowy silnik Audi A6, który zmniejszył zużycie paliwa o 27%.

Jednak ze względu na złożoność konstrukcji silniki te nie wchodziły wówczas w serie, a w celu zwiększenia sprawności (sprawności) silnik spalinowy został ulepszony poprzez wprowadzenie bezpośredniego wtrysku paliwa, zmiennej geometrii układu dolotowego , inteligentne turbosprężarki itp. Równolegle prowadzono aktywne prace nad tworzeniem elektrowni hybrydowych, pojazdów elektrycznych, rozwojem wodorowych ogniw paliwowych i nowych metod magazynowania wodoru. Niemniej jednak potencjał tkwiący w silnikach o zmiennym stopniu sprężania prześladował wielu inżynierów. W efekcie powstało wiele mechanizmów realizacji tej idei „w metalu”.

Najbliższy jego dzisiejszej realizacji jest francuski projekt silnika MCE-5, który rozpoczął się w 1997 roku. Koncepcja, która się wtedy narodziła, miała wiele niedociągnięć, które trzeba było eliminować na prawie dziesięć lat. W tym roku silnik ten został zaprezentowany „w metalu”, podobnie jak Saab w 2000 roku na Salonie Samochodowym w Genewie.

Czterocylindrowy silnik ma pojemność 1,5 litra i zapewnia maksymalną moc 160 kW (218 KM) i moment obrotowy 300 Nm. Oprócz zmiennego stopnia sprężania silnik jest wyposażony w bezpośredni wtrysk, zmienny układ rozrządu i spełnia wszystkie obiecujące normy środowiskowe.

Jak zmienia się stopień kompresji

MCE-5 ma zakres regulacji stopnia kompresji 7-18 (7:1-18:1). Ponadto kontrola i zmiana stopnia sprężania odbywa się indywidualnie w każdym cylindrze.

Ten mechanizm jest dość skomplikowany. Główna część to dwustronnie ścięta przekładnia, pośrodku osadzona na skróconym korbowodzie mechanizmu korbowego (KShM). Z kolei koło tłokowe z jednej strony sprzęga się z korbowodem tłoka, az drugiej z korbowodem mechanizmu zmiany objętości komory spalania. Zasada działania tej konstrukcji jest bardzo prosta - koło tłokowe na osi korbowodu jest rodzajem wahacza. A jeśli ten wahacz zostanie przechylony w jedną lub drugą stronę, położenie górnego martwego punktu (TDC) zmieni się na tłoku i odpowiednio objętość komory spalania. A ponieważ wielkość skoku tłoka jest stała, zmienia się stopień sprężania (stosunek objętości cylindrów do objętości komory spalania). Za pochylenie wahacza odpowiada konstrukcja hydromechaniczna, sterowana elektronicznie. Składa się również z tłoka z korbowodem, którego dolny koniec zazębia się z wahaczem (sektorem zębatym) po drugiej stronie. Objętość powyżej i poniżej tego tłoka jest połączona z układem smarowania, a w samym tłoku, zwanym olejowym, znajduje się specjalny zawór, który umożliwia przepływ oleju od góry do dołu. Jest sterowany przez wał mimośrodowy, który za pomocą przekładni ślimakowej napędza silnik elektryczny systemu Valvetronic (BMW). Zmiana stopnia kompresji z 7 na 18 zajmuje mniej niż 100 milisekund.

Objętość komory spalania jest regulowana zgodnie z zasadą zmiany pojemności zaworów olejowych. Po ich otwarciu tłok olejowy podnosi się, a komora spalania zwiększa się.

Zasób - niezawodność

Strukturalnie nowy silnik stał się bardziej złożony. Zgodnie z teorią prawdopodobieństwa jej wiarygodność powinna się zmniejszyć, ale twórcy temu zaprzeczają. Twierdzą, że ukończenie silnika zajęło bardzo dużo czasu i że wszystko zostało dobrze obliczone i sprawdzone. Zasób tej jednostki wzrośnie, ponieważ obciążenia boczne i udarowe, które występują w klasycznym silniku spalinowym ze względu na korbowód, którego oś znajduje się pod kątem do osi tłoka (z wyjątkiem TDC i BDC) , nie będzie już oddziaływać na tłok. W nowym silniku siła tłoka i korbowodu sztywno do niego „przywiązanego” przenoszona jest odpowiednio tylko w płaszczyźnie pionowej, nacisk na ścianki cylindra jest niewielki, więc powierzchnie trące tych części zużywają się znacznie mniej . Takie cechy konstrukcyjne silnika zapewniły również zmniejszenie poziomu hałasu jego pracy. A poza tym grupa tłoków zaczęła pracować znacznie ciszej i spadły straty energii na tarcie – to kolejny plus kilka procent na korzyść sprawności silnika.

Inne sposoby zmiany objętości komory spalania:

Cechą konstrukcyjną pierwszego zadeklarowanego silnika ze zmiennym stopniem sprężania jest głowica 1 i szczyt bloku 2 cylindry były ruchome i za pomocą specjalnej korby 3 przesunięty w górę i w dół względem wału korbowego 4 ze stałą osią i spodem bloku cylindrów.

Jurij Dacyk
Zdjęcie MCE

Jeśli znajdziesz błąd, wybierz fragment tekstu i naciśnij Ctrl + Enter.

Druga generacja crossovera Infiniti QX50 otrzymała szereg innowacji, z których najważniejszą był unikalny silnik - 2,0-litrowy „turboczwórny” VC-Turbo ze zmiennym stopniem sprężania. Pomysł stworzenia silnika benzynowego, w którym stopień sprężania w cylindrach byłby zmienny, nie jest nowy. Tak więc podczas przyspieszania, gdy wymagana jest maksymalna moc silnika, można na kilka sekund poświęcić jego oszczędność, zmniejszając stopień sprężania - zapobiegnie to detonacji, samozapłonu mieszanki paliwowej, która może wystąpić przy dużych obciążeniach. Przy równomiernym ruchu, wręcz przeciwnie, należy zwiększyć stopień sprężania, aby uzyskać bardziej efektywne spalanie mieszanki paliwowej i zmniejszyć zużycie paliwa - w tym przypadku obciążenie silnika jest niewielkie, a ryzyko detonacji minimalne. Ogólnie rzecz biorąc, w teorii wszystko jest proste, ale wdrożenie tego pomysłu w praktyce okazało się nie tak łatwe. A japońscy projektanci jako pierwsi wprowadzili pomysł do modelu produkcyjnego.

Istotą technologii opracowanej przez Nissana jest ciągła zmiana maksymalnej wysokości podnoszenia tłoka (tzw. górny martwy punkt – GMP), w zależności od wymaganej mocy silnika, co z kolei prowadzi do zmniejszenia lub zwiększenia stopnia sprężania w cylindry. Kluczową częścią tego systemu jest specjalne połączenie korbowodów, które są połączone z wałem korbowym za pomocą ruchomego zespołu wahacza. Blok z kolei jest połączony z mimośrodowym wałem sterującym i silnikiem elektrycznym, który na polecenie elektroniki wprawia ten sprytny mechanizm w ruch, zmieniając nachylenie wahaczy i położenie GMP tłoków we wszystkich cztery cylindry jednocześnie.

Różnica w stopniu sprężania w zależności od położenia GMP tłoka. Na zdjęciu po lewej silnik w trybie ekonomicznym, po prawej w trybie maksymalnej mocy. O: Gdy wymagana jest zmiana stopnia sprężania, silnik elektryczny obraca się i porusza ramieniem napędowym. B: Ramię napędowe obraca wałek sterujący. C: gdy wał się obraca, działa na dźwignię powiązaną z wahaczem, zmieniając kąt nachylenia tego ostatniego. D: w zależności od położenia wahacza, GMP tłoka jest podnoszony lub opuszczany, zmieniając w ten sposób stopień sprężania.

W rezultacie podczas przyspieszania stopień sprężania zmniejsza się do 8:1, po czym silnik przechodzi w tryb ekonomiczny ze stopniem sprężania 14:1. Jednocześnie jego objętość robocza waha się od 1997 do 1970 cm3. „Turbo-cztery” nowego Infiniti QX50 rozwija pojemność 268 litrów. z. i moment obrotowy 380 Nm - znacznie więcej niż 2,5-litrowy V6 jego poprzednika (jego osiągi to 222 KM i 252 Nm), zużywając o jedną trzecią mniej benzyny. Ponadto VC-Turbo jest o 18 kg lżejszy od wolnossącej „szóstki”, zajmuje mniej miejsca pod maską i osiąga maksymalny moment obrotowy w dolnych obrotach.

Nawiasem mówiąc, system kontroli stopnia sprężania nie tylko zwiększa wydajność silnika, ale także zmniejsza poziom wibracji. Dzięki wahaczom korbowody podczas suwu roboczego tłoków zajmują niemal pionową pozycję, podczas gdy w konwencjonalnych silnikach poruszają się z boku na bok (stąd nazwa korbowodów). W rezultacie, nawet bez wałków wyrównoważających, ta 4-cylindrowa jednostka pracuje tak cicho i płynnie jak V6. Jednak zmienna pozycja TDC za pomocą złożonego systemu dźwigni to nie jedyna cecha nowego silnika. Zmieniając stopień sprężania, jednostka ta jest również w stanie przełączać się między dwoma cyklami roboczymi: klasycznym Otto, używanym przez większość silników benzynowych i cyklem Atkinsona, który występuje głównie w hybrydach. W tym drugim przypadku (przy wysokim stopniu sprężania), ze względu na dłuższy skok tłoka, mieszanina robocza bardziej się rozpręża, spalając się z większą wydajnością, w efekcie zwiększa się sprawność i spada zużycie benzyny.

Poruszając się w górę lub w dół dolna dźwignia zmienia położenie tłoka względem komory spalania.

Oprócz dwóch cykli pracy silnik ten wykorzystuje również dwa systemy wtrysku: klasyczny MPI i bezpośredni GDI, który poprawia wydajność spalania i zapobiega stukaniu przy wysokich stopniach sprężania. Oba systemy działają naprzemiennie i jednocześnie przy dużych obciążeniach. Pozytywny wpływ na wzrost sprawności silnika ma również specjalna powłoka ścianek cylindrów, która jest nakładana metodą natryskiwania plazmowego, a następnie hartowana i honowana. Rezultatem jest bardzo gładka „lustro-podobna” powierzchnia, która zmniejsza tarcie pierścieni tłokowych o 44%.

A jaka jest korzyść?

Kolejną unikalną cechą VC-Turbo jest aktywna redukcja drgań drogowych Active Torque zintegrowana z górnym mocowaniem, oparta na siłowniku posuwisto-zwrotnym. System ten jest kontrolowany przez czujnik przyspieszenia, który wykrywa drgania silnika i w odpowiedzi generuje przeciwfazowe drgania tłumiące. Aktywne wsporniki w Infiniti zostały po raz pierwszy zastosowane w 1998 roku w silniku wysokoprężnym, ale ten system okazał się zbyt kłopotliwy, więc nie został rozpowszechniony. Projekt leżał pod dywanem do 2009 roku, kiedy japońscy inżynierowie zaczęli go ulepszać. Kolejne 8 lat zajęło rozwiązanie problemu nadwagi i przewymiarowanego amortyzatora drgań. Ale wynik jest imponujący: dzięki ATR 4-cylindrowa jednostka nowego Infiniti QX50 jest o 9 dB cichsza niż V6 swojego poprzednika!

Jednym z tych, którzy najbardziej zbliżyli się do stworzenia seryjnego silnika ze zmiennym stopniem sprężania, była marka Saab. Szwedzi jednak przesunęli względem siebie górną i dolną część bloku cylindrów. A w silniku Infiniti / Nissan zmiany wpłynęły na konstrukcję mechanizmu korbowego.

Wynalazek dotyczy inżynierii mechanicznej, głównie silników cieplnych, a w szczególności tłokowego silnika spalinowego (ICE) ze zmiennym stopniem sprężania. Rezultatem technicznym wynalazku jest poprawa kinematyki mechanizmu przenoszenia sił tłokowego silnika spalinowego, tak aby zapewnić możliwość sterowania stopniem sprężania przy jednoczesnym ograniczeniu reakcji w łożyskach i sił bezwładności drugiego rzędu. Silnik spalinowy według wynalazku ma tłok osadzony ruchomo w cylindrze, który jest połączony obrotowo z korbowodem. Ruch korbowodu jest przenoszony na korbę wału korbowego. Jednocześnie, aby zapewnić możliwość kontrolowanej zmiany stopnia sprężania i skoku tłoka, pomiędzy korbowodem a korbą przewidziano łącznik transmisyjny, który jest skonfigurowany do sterowania jego ruchem za pomocą dźwigni sterującej. Ogniwo transmisyjne wykonane jest w postaci dźwigni poprzecznej połączonej z korbą za pomocą zawiasu, który znajduje się w położeniu pośrednim w obszarze pomiędzy dwoma punktami obrotu. W jednym z punktów obrotu wahacz jest połączony z korbowodem, a w drugim z wahaczem. Dźwignia sterująca jest również obrotowo połączona z dodatkową korbą lub mimośrodem, które wykonują ruchy sterujące, przesuwając oś toczenia dźwigni sterującej, zmieniając w ten sposób stopień sprężania silnika spalinowego. Ponadto oś toczenia dźwigni sterującej może wykonywać ciągły ruch cykliczny, zsynchronizowany z obrotem wału korbowego. Jednocześnie w przypadku zaobserwowania pewnych zależności geometrycznych pomiędzy poszczególnymi ogniwami mechanizmu przenoszenia siły można zmniejszyć ich obciążenia i zwiększyć płynność pracy silnika spalinowego. 12 pkt. mucha, 10 chor.

Rysunki do patentu RF 2256085

Niniejszy wynalazek dotyczy inżynierii mechanicznej, głównie silników cieplnych. Wynalazek dotyczy w szczególności tłokowego silnika spalinowego (ICE) posiadającego tłok, który jest ruchomo osadzony w cylindrze i który jest przegubowo połączony z korbowodem, którego ruch jest przenoszony na korbę wału korbowego, natomiast pomiędzy korbowodem a korbą znajduje się ogniwo transmisyjne, które jest wykonane z możliwością sterowania jego ruchem za pomocą dźwigni sterującej w celu zapewnienia kontrolowanego ruchu tłoka, przede wszystkim zapewnienia możliwości zmiany stopnia sprężania i skoku tłoka, która wykonana jest w postaci dźwigni poprzecznej, która jest połączona z korbą za pomocą zawiasu, który znajduje się w położeniu pośrednim w obszarze pomiędzy podporą a punktem połączenia wahacza korbowód i punkt obrotu, w którym łącznik poprzeczny jest połączony z wahaczem, oraz w pewnej odległości od linii łączącej te dwa punkty obrotu, w którym łącznik poprzeczny jest połączony odpowiednio z wahaczem i drążkiem łączącym .

Od Wirbeleit FG, Binder K. i Gwinner D., „Rozwój tłoka o zmiennej wysokości kompresji w celu zwiększenia wydajności i określonej mocy wyjściowej silników spalinowych”, SAE Techn. Pap., 900229, znany jest z tego typu ICE z automatycznie zmiennym stopniem sprężania (PARSS) poprzez zmianę wysokości tłoka, który składa się z dwóch części, pomiędzy którymi tworzą się komory hydrauliczne. Zmiana stopnia sprężania odbywa się automatycznie poprzez zmianę położenia jednej części tłoka względem drugiej poprzez przepuszczenie oleju z jednej takiej komory do drugiej za pomocą specjalnych zaworów obejściowych.

Wadą tego rozwiązania technicznego jest to, że układy typu PARSS zakładają obecność mechanizmu regulacji stopnia sprężania umieszczonego w strefie o wysokiej temperaturze i dużym obciążeniu (w cylindrze). Doświadczenie z systemami takimi jak PARSS wykazało, że w trybach nieustalonych, w szczególności podczas przyspieszania samochodu, pracy silnika spalinowego towarzyszy detonacja, ponieważ hydrauliczny układ sterowania nie pozwala na szybką i jednoczesną zmianę stopnia sprężania wszystkie cylindry.

Chęć usunięcia mechanizmu regulacji stopnia sprężania ze strefy wysokotemperaturowej i obciążonej mechanicznie doprowadziła do pojawienia się innych rozwiązań technicznych polegających na zmianie schematu kinematycznego silnika spalinowego i wprowadzeniu dodatkowych elementów (łączników) do niego, którego kontrola zapewnia zmianę stopnia kompresji.

Na przykład Jante A., „Kraftstoffverbrauchssenkung von Verbrennungsmotoren durch kinematische Mittel”, Automobil-Industrie, nr 1 (1980), s. 61-65, opisuje silnik spalinowy (którego schemat kinematyczny pokazano na ryc. 1), w którym pomiędzy korbą 15 a korbowodem 12 są zainstalowane dwa łączniki pośrednie - dodatkowy łącznik 13 i wahacz 14. Wahacz 14 wykonuje ruch wahadłowy ze środkiem wychylenia w punkcie obrotu Z. Stopień sprężania reguluje się poprzez zmianę położenia punktu A poprzez obrócenie mimośrodu 16 przymocowanego do obudowy ... Mimośród 16 obraca się w zależności od obciążenia silnika, natomiast środek wychylenia znajdujący się w punkcie obrotu Z porusza się po łuku koła, zmieniając w ten sposób położenie górnego martwego punktu tłoka.

Z pracy Christopha Bollinga i in., „Kurbetrieb fur variable Verdichtung”, MTZ 58 (11) (1997), s. 706-711, znany jest również silnik typu FEV (którego schemat kinematyczny przedstawiono na Rys. 2), w którym pomiędzy korbą 17 a korbowodem 12 zainstalowano dodatkowy łącznik 13. Korbowód 12 jest również połączony z wahaczem 14, który wykonuje ruch wahadłowy ze środkiem wychylenia w punkcie obrotu Z Stopień sprężania jest kontrolowany przez zmianę położenia punktu obrotu Z poprzez obrót mimośrodu 16 zamocowanego na obudowie silnika. Mimośród 16 obraca się w zależności od obciążenia silnika, natomiast środek wychylenia znajdujący się w punkcie obrotu Z porusza się po łuku koła, zmieniając w ten sposób położenie górnego martwego punktu tłoka.

Ze zgłoszenia DE 4312954 A1 (04.21.1993) znany silnik typu IFA (którego schemat kinematyczny pokazano na figurze 3), który pomiędzy korbą 17 a korbowodem 12 jest zainstalowany dodatkowy korbowód 13. Korbowód 12, dodatkowo jest połączony z jednym z końców wahacza 14, którego drugi koniec wykonuje ruch kołyszący ze środkiem wychylenia w punkcie obrotu Z. Stopień ściskania jest kontrolowany przez zmianę położenia punktu obrotu Z obracając mimośród 16, który jest przymocowany do obudowy silnika. Mimośród 16 obraca się w zależności od obciążenia silnika, natomiast środek wychylenia znajdujący się w punkcie obrotu Z porusza się po łuku koła, zmieniając w ten sposób położenie górnego martwego punktu tłoka.

Wady tkwiące w silnikach wyżej opisanych konstrukcji (znane z prac Jante A., z prac Christopha Bollinga i in. oraz ze zgłoszenia DE 4312954 A1) należy przypisać przede wszystkim niewystarczająco wysoka gładkość ich działania, ze względu na duże siły bezwładności drugiego rzędu podczas powrotnego ruchu postępowego mas, co wiąże się ze specyfiką kinematyki mechanizmów i prowadzi do nadmiernego wzrostu całkowitej szerokości lub całkowitej wysokości mocy jednostka. Z tego powodu takie silniki praktycznie nie nadają się do wykorzystania jako silniki samochodowe.

Regulacja stopnia sprężania w tłokowym silniku spalinowym pozwala rozwiązać następujące zadania:

Zwiększ średnie ciśnienie Pe, zwiększając ciśnienie doładowania bez zwiększania maksymalnego ciśnienia spalania poza określone granice, zmniejszając stopień sprężania wraz ze wzrostem obciążenia silnika;

Zmniejszenie zużycia paliwa w zakresie małych i średnich obciążeń poprzez zwiększenie stopnia sprężania wraz ze spadkiem obciążenia silnika;

Popraw płynność silnika.

Regulacja stopnia sprężania pozwala, w zależności od typu silnika spalinowego, osiągnąć następujące korzyści (dla silników spalinowych z zapłonem wymuszonym (iskrowym):

Przy zachowaniu osiągniętego poziomu sprawności silnika przy małych i średnich obciążeniach, dalszy wzrost mocy znamionowej silnika zapewniony jest poprzez zwiększenie ciśnienia doładowania wraz ze spadkiem stopnia sprężania (patrz rys. 4a, gdzie krzywe wskazywane przez położenie x odnoszą się do silnika konwencjonalnego, a krzywe wskazane przez pozycję y odnoszą się do silnika o zmiennym stopniu sprężania);

Przy zachowaniu osiągniętego poziomu mocy znamionowej silnika, zmniejszenie zużycia paliwa przy małych i średnich obciążeniach zapewnia się poprzez zwiększenie stopnia sprężania do dopuszczalnej granicy stuków (patrz rys. 4b, gdzie krzywe wskazane przez położenie x odnoszą się do konwencjonalnego silnika, a krzywe wskazane przez położenie y odnoszą się do silnika o zmiennym stopniu sprężania);

Przy zachowaniu osiągniętego poziomu mocy znamionowej silnika wzrasta ekonomia przy małych i średnich obciążeniach, a także zmniejsza się poziom hałasu silnika przy zmniejszeniu prędkości znamionowej wału korbowego (patrz rys. 4c, gdzie krzywe wskazywane przez położenie x odnoszą się do silnika konwencjonalnego, a krzywe y do silnika o zmiennym stopniu sprężania).

Podobnie jak w przypadku ICE z zapłonem iskrowym, stopień sprężania w silniku wysokoprężnym można regulować w trzech równych kierunkach:

Przy stałej pojemności skokowej i prędkości znamionowej moc silnika zwiększa się poprzez zwiększenie ciśnienia doładowania. W tym przypadku nie zwiększa się sprawność, ale moc pojazdu (patrz rys. 5a, gdzie krzywe oznaczone pozycją x odnoszą się do silnika konwencjonalnego, a krzywe oznaczone pozycją y odnoszą się do zmiennej silnik o stopniu sprężania);

Przy stałej objętości roboczej i mocy znamionowej średnie ciśnienie Pe wzrasta wraz ze spadkiem prędkości znamionowej. W tym przypadku przy zachowaniu charakterystyk mocy pojazdu ekonomiczność silnika wzrasta poprzez zwiększenie sprawności mechanicznej (patrz rys. 5b, gdzie krzywe wskazane przez położenie x odnoszą się do silnika konwencjonalnego, a krzywe wskazane przez pozycja y odnosi się do silnika o zmiennym stopniu sprężania );

Istniejący silnik o dużej pojemności nie jest zastępowany silnikiem o małej pojemności skokowej, ale o tej samej mocy (patrz rys. 5c, gdzie krzywe oznaczone pozycją x odnoszą się do silnika konwencjonalnego, a krzywe oznaczone pozycją y odnoszą się do silnika o zmiennej stopień sprężania silnika.). W tym przypadku wzrasta sprawność silnika w zakresie średnich i pełnych obciążeń, a także zmniejsza się masa i gabaryty silnika.

Podstawą niniejszego wynalazku było zadanie udoskonalenia kinematyki tłokowego silnika spalinowego w taki sposób, aby przy niskich kosztach konstrukcyjnych możliwe było sterowanie stopniem sprężania przy jednoczesnym ograniczeniu reakcji w łożyskach i drugiego rzędu siły bezwładności.

W przypadku silnika spalinowego tłokowego typu wskazanego na początku opisu, problem ten został rozwiązany zgodnie z wynalazkiem dzięki temu, że długość boku znajdującego się między punktem odniesienia, w którym wahacz jest połączony z wahacz i punkt odniesienia, w którym wahacz jest połączony z korbowodem, długość boku, który znajduje się pomiędzy punktem obrotu, w którym wahacz jest połączony z wahaczem, a sworzniem, za pomocą którego wahacz jest połączony z korbą a długość boku znajdującego się pomiędzy punktem obrotu, w którym wahacz jest połączony z korbowodem a czopem, za pomocą którego wahacz jest połączony z korbą, pod względem promienia korby spełniają następujące zależności:

Według korzystnego przykładu wykonania tłokowego ICE według wynalazku, wahacz ma kształt trójkątnego łącznika, na którego wierzchołkach znajdują się punkty obrotowe, w których wahacz jest połączony z dźwignią sterującą i korbowodem, oraz zawias, za pomocą którego wahacz jest połączony z korbą.

Zaleca się, aby długość l korbowodu i długość k dźwigni sterującej oraz odległość e między osią obrotu wału korbowego a osią wzdłużną cylindra spełniały pod względem promienia r korby, następujące zależności:

W przypadku, gdy wahacz i korbowód znajdują się po tej samej stronie wahacza, odległość f między osią wzdłużną cylindra a punktem obrotu wahacza z obudową silnika oraz odległość p między wałem korbowym oś i podany punkt obrotu powinny być najlepiej spełnione pod względem promienia r wykorbienie do następujących zależności:

W tym samym przypadku, gdy wahacz i korbowód znajdują się po przeciwnych stronach wahacza, odległość f między osią wzdłużną cylindra a punktem obrotu wahacza oraz odległość p między osią wału korbowego a Zaleca się, aby określony punkt obrotu w zakresie promienia r korby spełniał następujące przełożenia:

Według kolejnego korzystnego przykładu wykonania silnika tłokowego według wynalazku, punkt obrotu dźwigni sterującej jest ruchomy po torze sterowanym.

Korzystne jest również zapewnienie możliwości mocowania punktu obrotu wahacza w różnych regulowanych położeniach kątowych.

Zgodnie z innym preferowanym przykładem wykonania tłokowego silnika spalinowego według wynalazku istnieje możliwość regulacji położenia kątowego punktu obrotu dźwigni sterującej w zależności od wartości i parametrów pracy silnika spalinowego charakteryzujących tryb pracy silnika spalinowego.

Według kolejnego korzystnego przykładu wykonania tłokowego silnika spalinowego według wynalazku, możliwe jest, że czop obrotowy dźwigni sterującej porusza się synchronicznie z obrotem wału korbowego po kontrolowanym torze.

W innym korzystnym przykładzie wykonania tłoka ICE według wynalazku istnieje możliwość zsynchronizowania z obrotem wału korbowego ruchu punktu obrotu dźwigni sterującej po kontrolowanej trajektorii oraz możliwość regulacji przesunięcia fazowego pomiędzy ruchem tego punktu i obrotów wału korbowego, w zależności od wartości charakteryzujących tryb pracy silnika spalinowego oraz parametrów pracy ICE.

Zgodnie z kolejnym korzystnym przykładem wykonania tłokowego silnika spalinowego według wynalazku, możliwe jest zsynchronizowanie z obrotem wału korbowego ruchu punktu obrotu dźwigni sterującej po kontrolowanej trajektorii, przy czym możliwa jest zmiana przełożenie między ruchem tego punktu a obrotem wału korbowego.

Tłok ICE 1 proponowany w wynalazku jest przedstawiony na rys. 6a i 6b i ma obudowę 2 z zamontowanym w nim cylindrem 3 i tłokiem 4, korbowód 6, który jest połączony obrotowo jednym końcem z tłokiem 4, korba 8 wału korbowego zamontowana w obudowie 2, ciągnięta za korbowód 10, zwana również dźwignią sterującą 10 i połączona obrotowo jednym końcem z obudową 2, oraz trójkątny wahacz 7, który jest połączony obrotowo jednym z jej wierzchołków do drugiego końca korbowodu 6, jego drugi wierzchołek jest obrotowo połączony z korbą 8, a jego trzeci wierzchołek jest obrotowo połączony z wleczonym korbowodem 10. Aby regulować stopień sprężania, oś wahań wleczonego korbowodu 10 , tj punkt Z jego połączenia przegubowego ma możliwość poruszania się po torze kontrolowanym, wyznaczonym np. przez mimośród lub dodatkową korbę 11.

W zależności od położenia osi obrotu cięgłanego korbowodu, tłokowy silnik spalinowy zaproponowany w wynalazku ma dwie możliwości konstrukcyjne (patrz rys. 6a i 6b):

W pierwszej wersji (ryc. 6a) płaszczyzna pozioma, w której leży oś wahań wleczonego korbowodu 10, tj. punkt Z jej połączenia obrotowego znajduje się powyżej punktu połączenia korby 8 z wahaczem 7, gdy korba znajduje się w swoim górnym martwym punkcie, czyli innymi słowy korbowód wleczony 10 i korbowód 6 znajdują się na jedna strona dźwigni poprzecznej 7;

W drugiej wersji (ryc. 6b) płaszczyzna pozioma, w której leży oś wahań wleczonego korbowodu 10, tj. punkt Z jej połączenia obrotowego znajduje się poniżej punktu połączenia korby 8 z wahaczem 7, gdy korba znajduje się w swoim górnym martwym punkcie, czyli innymi słowy korbowód wleczony 10 i korbowód 6 znajdują się na przeciwne strony dźwigni poprzecznej 7.

Zmiana położenia punktu Z przegubu zawiasowego wahacza wleczonego, tj. jego oś obrotu umożliwia, dzięki prostemu ruchowi sterującemu, realizowanemu za pomocą dodatkowej korby lub odpowiednio mimośrodu regulacyjnego, zmianę stopnia sprężania. Dodatkowo punkt Z przegubu wahacza wleczonego, czyli E. jego oś obrotu może wykonywać ciągły ruch cykliczny, zsynchronizowany z obrotem wału korbowego.

Jak pokazano na rys. 7, tłokowy silnik spalinowy według wynalazku ma znaczną przewagę nad znanymi układami (opisanymi przez Jante A., Christoph Bolling i in. oraz DE 4312954 A1), a także nad konwencjonalnym mechanizmem korbowym (CM). pod względem płynności jego pracy.

Jednak zalety te można osiągnąć tylko przy zachowaniu pewnych zależności geometrycznych, a mianowicie przy prawidłowym doborze długości poszczególnych elementów i ich położenia względem osi wału korbowego.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem istotne jest określenie wymiarów poszczególnych elementów (w stosunku do promienia korby) oraz współrzędnych poszczególnych przegubów mechanizmu przenoszenia siły, co można osiągnąć optymalizując taki mechanizm poprzez analiza kinematyczna i dynamiczna. Celem optymalizacji takiego mechanizmu opisanego dziewięcioma parametrami (rys. 8) jest zmniejszenie do możliwie najniższego poziomu sił (obciążenia) działających na jego poszczególne ogniwa oraz zwiększenie płynności jego działania.

Poniżej, w nawiązaniu do rys. 9 (9a i 9b), który przedstawia schemat kinematyczny silnika spalinowego pokazanego na rys. 6 (odpowiednio 6a i 6b), wyjaśniono zasadę działania regulowanego mechanizmu korbowego. Podczas pracy silnika spalinowego jego tłok 4 wykonuje ruch posuwisto-zwrotny w cylindrze, który jest przenoszony na korbowód 6. Ruch korbowodu 6 jest przenoszony przez punkt podparcia (czopu) B na dźwignię poprzeczną 7, którego swoboda ruchu jest ograniczona ze względu na jego połączenie z punktem C wspornika (czopu) korbowodu 10 V. Jeżeli punkt Z przegubu korbowodu wleczonego 10 jest nieruchomy, wówczas punkt odniesienia C ramię poprzeczne 7 może poruszać się po łuku koła, którego promień jest równy długości wleczonego korbowodu 10. Położenie takiej kołowej trajektorii ruchu punktu odniesienia C względem obudowy silnika jest określone wzorem położenie punktu Z. Gdy zmienia się położenie punktu Z przegubu wleczonego korbowodu, to położenie toru kołowego, po którym może się poruszać punkt odniesienia C, co umożliwia wpływanie na trajektorie ruchu innych elementów mechanizmu korbowego, przede wszystkim położenie ramienia korby. tłok 4. Punkt obrotu Z ciągnionego korbowodu korzystnie porusza się po torze kołowym. Jednak punkt Z przegubu wleczonego korbowodu może również poruszać się po dowolnej z góry określonej kontrolowanej ścieżce, podczas gdy możliwe jest również ustalenie punktu Z przegubu obrotowego wleczonego korbowodu w dowolnym położeniu trajektorii jego ruch.

Wahacz 7 jest również połączony zawiasem A z korbą 8 wału korbowego 9. Ten zawias A porusza się po torze kołowym, którego promień jest określony przez długość korby 8. Zawias A zajmuje pozycję pośrednią, gdy widziane wzdłuż linii łączącej punkty obrotu B i C wahacza 7. Obecność kinematycznego połączenia punktu odniesienia C z wleczonym korbowodem 10 umożliwia wpływanie na jego ruch postępowy wzdłuż osi podłużnej 5 tłoka 4 Ruch punktu odniesienia B wzdłuż osi podłużnej 5 tłoka jest określony trajektorią ruchu punktu odniesienia C ramienia poprzecznego 7. Wpływ na ruch punktu odniesienia B pozwala kontrolować ruch posuwisto-zwrotny tłoka 4 przez korbowód 6, a tym samym wyregulować położenie VMT. tłok 4.

W przykładzie wykonania pokazanym na Fig. 9a, korbowód wleczony 10 i korbowód 6 są umieszczone po jednej stronie dźwigni poprzecznej 7.

Obracając łącznik regulacyjny wykonany w postaci dodatkowej korby 11 z pozycji w przybliżeniu poziomej pokazanej na FIG. tłok 4 do góry, zwiększając w ten sposób stopień sprężania.

Na rys. 9b przedstawiono schemat kinematyczny silnika spalinowego wykonanego według innego przykładu wykonania, który różni się od schematu przedstawionego na rys. 9a tylko tym, że korbowód wleczony 10 wraz z cięgnem sterującym wykonanym w postaci dodatkowej korby 11 odpowiednio, mimośród nastawczy i korbowód 6 znajdują się po różnych stronach dźwigni poprzecznej 7. Pod wszystkimi innymi względami zasada działania mechanizmu korbowego pokazanego na ryc. 9b jest podobna do zasady działania mechanizm korbowy pokazany na rys. 9a, w którym korbowód wleczony 10 i korbowód 6 są umieszczone po jednej stronie dźwigni poprzecznej 7.

Na rysunku 10 przedstawiono inny schemat kinematyczny mechanizmu korbowego tłokowego silnika spalinowego, na którym pokazano położenia pewnych punktów tego mechanizmu korbowego i na którym cieniowanie wskazuje obszary optymalne, w obrębie których przy uwzględnieniu ww. optymalnych zakresów wartości długości i pozycji elementów mechanizmu korbowego może przesunąć punkt odniesienia B przegubu łącznika poprzecznego 7 z korbowodem 6, punkt odniesienia C przegubu łącznika poprzecznego 7 z korbowód wleczony 10 i punkt Z przegubu korbowodu wleczonego 10. Aby zapewnić szczególnie płynną pracę silnika spalinowego przy wyjątkowo niskim obciążeniu poszczególnych elementów i ogniw mechanizmu korbowego, parametry geometryczne (długość i położenie) elementów i łączników tego mechanizmu korbowego musi spełniać pewne preferowane przełożenia. Długości boków a, b i c wahacza trójkątnego 7, gdzie a oznacza długość boku znajdującego się pomiędzy punktem obrotu B korbowodu a punktem obrotu C korbowodu, b oznacza długość stronę znajdującą się pomiędzy zawiasem A korby a punktem obrotu C korbowodu, a c oznacza odległość między przegubem A korby a punktem obrotu B korbowodu, można opisać następującymi nierównościami w zależności od promień r, który jest równy długości korby 8:

Długość l korbowodu 6, długość k korbowodu 10 i odległość e między osią obrotu wału korbowego 9 a osią wzdłużną 5 cylindra 3, która jest również osią wzdłużną poruszającego się tłoka w tym cylindrze, zgodnie z preferowanym przykładem wykonania, spełniają następujące zależności:

Dla przykładu wykonania pokazanego na Fig. 9a, w którym korbowód 6 i tylny korbowód 10 są umieszczone po tej samej stronie wahacza 7, możliwe jest również ustawienie optymalnego stosunku wielkości. W tym przypadku odległość f między osią wzdłużną 5 cylindra a punktem Z przegubu dźwigni wleczonej 10 do jej łącznika sterującego, a także odległość p między osią wału korbowego a określonym punktem Z artykulacja, zgodnie z preferowanym wykonaniem, spełnia następujące zależności:

Gdy korbowód wleczony i korbowód znajdują się po przeciwnych stronach łącznika poprzecznego, optymalna odległość f między osią wzdłużną tłoka a punktem Z przegubu dźwigni wleczonej do jej łącznika sterującego optymalną odległość p między osią wału korbowego a wskazanym punktem Z przegubu można dobrać na podstawie następujących przełożeń:

PRAWO

1. Tłokowy silnik spalinowy (ICE), który posiada tłok (4), który jest ruchomo osadzony w cylindrze i który jest przegubowo połączony z korbowodem (6), którego ruch jest przenoszony na korbę (8) wału korbowego (9), natomiast pomiędzy korbowodem (6) a korbą (8) znajduje się łącznik przekładni, który jest wykonany z możliwością sterowania jego ruchem za pomocą dźwigni sterującej (10) w celu zapewnienia kontrolowanego ruchu tłoka, przede wszystkim, aby zapewnić możliwość zmiany stopnia sprężania i skoku tłoka, a która wykonana jest w postaci dźwigni poprzecznej (7), która jest połączona z korbą (8) za pomocą zawiasu ( A), który znajduje się w pozycji pośredniej w obszarze pomiędzy punktem odniesienia (B), w którym wahacz (7) jest połączony z korbowodem (6), a punktem odniesienia (C) , w którym wahacz (7) jest połączony z dźwignią sterującą (10) oraz w pewnej odległości od linii łączącej te dwa punkty obrotu (B, C), w której wahacz (7) jest połączony z dźwignią sterującą (10) oraz odpowiednio korbowód (6), charakteryzujący się tym, że długość boku (a) znajdującego się pomiędzy punktem odniesienia (C), w którym ramię poprzeczne (7) jest połączone z wahaczem (10), a punkt odniesienia (B), w którym poprzeczka dźwignia (7) jest połączona z korbowodem (6), długość boku (b) znajdującego się pomiędzy punktem obrotu (C), w którym znajduje się wahacz (7) połączony z dźwignią sterującą (10), oraz czopem (A), za pomocą którego wahacz (7) jest połączony z korbą (8), oraz długość boku (c) znajdującego się pomiędzy punktem odniesienia (B), w którym wahacz (7) jest połączony z korbowodem (6) oraz zawias (A), za pomocą którego wahacz (7) jest połączony z korbą (8), pod względem promienia (r) korby spełniają następujące relacje:

6. Tłokowy silnik spalinowy wewnętrznego spalania według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że punkt (Z) przegubu dźwigni sterującej (10) jest ruchomy po kontrolowanej ścieżce.

7. Tłokowy silnik spalinowy wewnętrznego spalania według zastrzeżenia 4 albo 5, znamienny tym, że istnieje możliwość regulacji położenia punktu (Z) połączenia przegubowego dźwigni sterującej (10) za pomocą dodatkowej korby opartej na zawiasie .

8. Tłokowy silnik spalinowy wewnętrznego spalania według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że za pomocą mimośrodu można regulować położenie punktu (Z) połączenia przegubowego dźwigni sterującej (10).

9. Tłokowy silnik spalinowy wewnętrznego spalania według zastrzeżenia 4 albo 5, znamienny tym, że możliwe jest ustalenie punktu (Z) połączenia przegubowego dźwigni sterującej (10) w różnych regulowanych położeniach kątowych.

10. Tłokowy silnik spalinowy wewnętrznego spalania według zastrzeżenia 4 albo 5, znamienny tym, że istnieje możliwość regulacji położenia kątowego punktu (Z) połączenia przegubowego dźwigni sterującej (10) w zależności od wartości charakteryzujących działanie tryb pracy silnika spalinowego i parametry pracy silnika spalinowego.

11. Tłokowy silnik spalinowy wewnętrznego spalania według zastrzeżenia 4 albo 5, znamienny tym, że możliwa jest synchronizacja z obrotem ruchu wału korbowego punktu (Z) połączenia przegubowego dźwigni sterującej (10) wzdłuż sterowanej trajektorii.

12. Tłokowy silnik spalinowy wewnętrznego spalania według zastrzeżenia 4 albo 5, znamienny tym, że możliwa jest synchronizacja z obrotem wału korbowego (9) ruchu punktu (Z) połączenia przegubowego dźwigni sterującej (10) wzdłuż kontrolowanej trajektorii oraz możliwość regulacji przesunięcia fazowego pomiędzy ruchem tego punktu (Z) a obrotem wału korbowego (9) w zależności od wartości charakteryzujących tryb pracy silnika spalinowego oraz parametrów pracy silnika Silnik spalinowy.

13. Tłokowy silnik spalinowy wewnętrznego spalania według zastrzeżenia 4 albo 5, znamienny tym, że możliwa jest synchronizacja z obrotem wału korbowego (9) ruchu punktu (Z) połączenia przegubowego dźwigni sterującej (10) wzdłuż kontrolowanej trajektorii, przy czym możliwa jest zmiana przełożenia pomiędzy punktem ruchu (Z) a obrotem wału korbowego (9).

Silnik VC-T. Zdjęcie: Nissan

Japoński producent samochodów Nissan Motor zaprezentował nowy typ benzynowego silnika spalinowego, który pod pewnymi względami przewyższa nowoczesne silniki wysokoprężne.

Nowy silnik Variable Compression-Turbo (VC-T) jest w stanie zmień stopień kompresji gazowa mieszanka palna, czyli do zmiany skoku tłoków w cylindrach silnika spalinowego. Ten parametr jest zwykle ustalony. Najwyraźniej VC-T będzie pierwszym na świecie ICE ze zmiennym stopniem kompresji.

Stopień sprężania to stosunek objętości przestrzeni nadtłokowej cylindra silnika spalinowego w położeniu tłoka w dolnym martwym punkcie (całkowita objętość cylindra) do objętości przestrzeni nadtłokowej cylindra w położeniu tłoka w górnym martwym punkcie, to znaczy do objętości komory spalania.

Wzrost stopnia sprężania generalnie zwiększa jego moc i zwiększa sprawność silnika, czyli przyczynia się do zmniejszenia zużycia paliwa.

Konwencjonalne silniki benzynowe zazwyczaj mają stopień sprężania od 8:1 do 10:1, podczas gdy w samochodach sportowych i wyścigowych może on wynosić nawet 12:1 lub więcej. Wraz ze wzrostem stopnia sprężania silnik potrzebuje paliwa o wyższej liczbie oktanowej.

Silnik VC-T. Zdjęcie: Nissan

Ilustracja przedstawia różnicę skoku tłoka przy różnych stopniach sprężania: 14:1 (po lewej) i 8:1 (po prawej). W szczególności zademonstrowano mechanizm zmiany stopnia kompresji z 14:1 na 8:1. Tak się dzieje.

1. Jeśli konieczna jest zmiana stopnia kompresji, moduł jest aktywowany Napęd harmoniczny i przesuwa dźwignię siłownika.
2. Dźwignia uruchamiająca obraca wał napędowy ( Wał sterujący na schemacie).
3. Gdy wał napędowy obraca się, zmienia kąt zawieszenia wielowahaczowego ( Multi-link na schemacie)
4. Zawieszenie wielowahaczowe określa wysokość, na jaką każdy tłok jest w stanie unieść się w swoim cylindrze. W ten sposób zmienia się stopień kompresji. Wydaje się, że dolny martwy punkt tłoka pozostaje taki sam.

Zmianę stopnia sprężania w silniku spalinowym można w pewnym sensie porównać do zmiany kąta natarcia w śmigłach o zmiennym skoku – koncepcji stosowanej w śmigłach i śmigłach od wielu dziesięcioleci. Zmienny skok śmigła pozwala na utrzymanie sprawności śmigła bliskiej optymalnej, niezależnie od prędkości ruchu nośnika w strumieniu.

Technologia zmiany stopnia sprężania silnika spalinowego umożliwia utrzymanie mocy silnika przy jednoczesnym spełnieniu surowych norm dotyczących sprawności silnika. Jest to prawdopodobnie najbardziej realistyczny sposób na spełnienie tych standardów. „Wszyscy pracują obecnie nad zmiennymi stopniami sprężania i innymi technologiami, aby radykalnie poprawić wydajność silników benzynowych”, mówi James Chao, dyrektor zarządzający Azji i Pacyfiku i konsultant IHS, „Od co najmniej ostatnich dwudziestu lat”. Warto wspomnieć, że w 2000 roku Saab pokazał prototyp takiego silnika Saab Variable Compression (SVC) do Saaba 9-5, za który zdobył szereg nagród na wystawach technicznych. Następnie szwedzka firma została kupiona przez General Motors i przestała pracować nad prototypem.

Silnik Saaba o zmiennej kompresji (SVC). Zdjęcie: Reedhawk

Silnik VC-T ma zostać wprowadzony na rynek w 2017 roku wraz z Infiniti QX50. Oficjalna prezentacja zaplanowana jest na 29 września podczas Salonu Samochodowego w Paryżu. Ten czterocylindrowy silnik o pojemności 2,0 litra będzie miał mniej więcej taką samą moc i moment obrotowy jak 3,5-litrowy silnik V6, który zastąpi, ale zapewni o 27% większą oszczędność paliwa.

Inżynierowie Nissana twierdzą również, że VC-T będzie tańszy niż dzisiejsze zaawansowane silniki wysokoprężne z turbodoładowaniem i będzie w pełni zgodny z obowiązującymi przepisami dotyczącymi emisji tlenków azotu i innych emisji spalin, na przykład obowiązującymi w Unii Europejskiej i niektórych innych krajach.

Po Infiniti planowane jest wyposażanie innych samochodów Nissana i ewentualnie firmy partnerskiej Renault w nowe silniki.


Silnik VC-T. Zdjęcie: Nissan

Można założyć, że skomplikowana konstrukcja silnika spalinowego na początku raczej nie będzie niezawodna. Z zakupem auta z silnikiem VC-T warto poczekać kilka lat, chyba że chcesz wziąć udział w testowaniu technologii eksperymentalnej.

Infiniti (czytaj Alians Renault-Nissan) zaprezentowało niedawno na paryskim Salonie Samochodowym silnik o zmiennej kompresji. Opatentowana technologia Variable Compression-Turbocharged (VC-T) pozwala na zróżnicowanie tego stopnia, dosłownie wysysając cały sok z silnika.

W „idealnym wszechświecie” zasada jest prosta – im wyższy stopień sprężania mieszanki paliwowo-powietrznej, tym lepiej. Mieszanka maksymalnie się rozpręża, tłoki poruszają się jak nawinięte, dzięki czemu moc i sprawność silnika są maksymalne. Innymi słowy, paliwo jest spalane niezwykle wydajnie.

Wszystko byłoby super, gdyby nie sam charakter paliwa. W trakcie bullyingu jego cierpliwość osiąga czasem granicę: im gładko spala się mieszanka, tym lepiej, ale przy dużych obciążeniach (wysoki stopień sprężania, wysokie obroty) mieszanka zaczyna eksplodować, a nie palić. Zjawisko to nazywa się detonacją i jest bardzo destrukcyjne. Ściany komory spalania i sam tłok ulegają silnym obciążeniom udarowym i stopniowo, ale dość szybko, zapadają się. Ponadto spada sprawność silnika - spada normalne ciśnienie robocze na tłoku.

Tak więc najbardziej opłacalną opcją jest sytuacja, gdy silnik w dowolnym trybie pracuje na granicy detonacji, zapobiegając temu zjawisku. Inżynierowie Infiniti sporządzili wykres, na którym nakreślili efektywne tryby pracy silnika w zależności od obciążenia, liczby obrotów i stopnia sprężania mieszanki paliwowo-powietrznej. (W rzeczywistości efektywność spalania paliwa można poprawić w inny sposób, np. zwiększając liczbę zaworów na cylinder, dostosowując ich harmonogram pracy, a nawet wybierając miejsce nad tłokiem, gdzie kierowany jest wtrysk porcji paliwa Oczywiście o tym pamiętamy.) Pierwsze dwa parametry, co zrozumiałe, zależą zarówno od czynników zewnętrznych, jak i od starannego doboru przekładni. I trzeci – stopień kompresji – również zdecydowano się zmienić w zakresie od 8:1 do 14:1.

Technicznie wygląda to na wprowadzenie do konstrukcji mechanizmu korbowego dodatkowego elementu - wahacza między korbowodem a wałem korbowym. Wahacz napędzany jest silnikiem elektrycznym - dźwignię można tak przesunąć, aby skok tłoka wahał się w granicach 5 mm. To wystarczy, aby znacząco zmienić stopień kompresji.

Nie ma zalet bez wad. Na pierwszy rzut oka są oczywiste: wzrost złożoności konstrukcji, pewien przyrost masy… Grzechem jest jednak narzekać na te wady – silnik okazał się bardzo wyważony, dzięki czemu wałki wyważające zostały usunięte z projektu. Jest również prawdopodobne, że silnik jest szczególnie wrażliwy na markę i jakość paliwa. Wydaje się, że problem ten – przynajmniej w dużym stopniu – rozwiązują metody programowe.