Motor VC-T. Imagine: Nissan
Producătorul japonez Nissan Motor a dezvăluit un nou tip de motor cu combustie internă pe benzină care depășește motoarele diesel moderne în anumite privințe.
Noul motor Variable Compression-Turbo (VC-T) este capabil modificați raportul de compresie amestec combustibil gazos, adică pentru a schimba cursa pistoanelor din cilindrii motorului cu ardere internă. Acest parametru este de obicei fixat. Aparent, VC-T va fi primul ICE din lume cu un raport de compresie variabil.
Raportul de compresie este raportul dintre volumul spațiului de sus al pistonului cilindrului unui motor cu ardere internă la poziția pistonului în centrul mort inferior (volumul complet al cilindrului) la volumul spațiului de sus al pistonului cilindrul în poziția pistonului la punctul mort superior, adică la volumul camerei de ardere.
O creștere a raportului de compresie crește, în general, puterea și crește eficiența motorului, adică ajută la reducerea consumului de combustibil.
Motoarele convenționale pe benzină au de obicei rapoarte de compresie între 8: 1 și 10: 1, în timp ce în mașinile sport și mașinile de curse poate ajunge până la 12: 1 sau mai mult. Pe măsură ce crește raportul de compresie, motorul are nevoie de combustibil cu un număr octanic mai mare.
Motor VC-T. Imagine: Nissan
Ilustrația arată diferența de pas a pistonului la diferite rapoarte de compresie: 14: 1 (stânga) și 8: 1 (dreapta). În special, este demonstrat mecanismul pentru schimbarea raportului de compresie de la 14: 1 la 8: 1. Se întâmplă în acest fel.
- Dacă este necesar să modificați raportul de compresie, modulul este activat Unitate armonicăși schimbă pârghia actuatorului.
- Pârghia de acționare rotește arborele de antrenare ( Arborele de comandă pe diagramă).
- Când arborele de acționare se rotește, acesta modifică unghiul suspensiei cu mai multe legături ( Multi-link pe diagramă)
- Suspensia multi-link determină înălțimea pe care fiecare piston este capabil să o ridice în cilindrul său. Astfel, se modifică raportul de compresie. Centrul mort inferior al pistonului pare să rămână același.
Schimbarea raportului de compresie într-un motor cu ardere internă poate, într-un anumit sens, să fie comparată cu schimbarea unghiului de atac în elicele cu pas variabil - un concept care a fost folosit în elice și elice de mai multe decenii. Pasul variabil al elicei vă permite să mențineți eficiența elicei aproape de optim, indiferent de viteza purtătorului în flux.
Tehnologia pentru modificarea raportului de compresie a motorului cu ardere internă face posibilă menținerea puterii motorului, respectând în același timp standarde stricte de eficiență a motorului. Acesta este probabil cel mai realist mod de a respecta aceste standarde. „Toată lumea lucrează acum la rapoarte variabile de compresie și la alte tehnologii pentru a îmbunătăți dramatic eficiența motoarelor pe benzină", spune James Chao, director general Asia Pacific și consultant IHS. „De cel puțin ultimii douăzeci de ani sau cam așa ceva." ... Merită menționat faptul că, în 2000, Saab a prezentat un prototip al unui astfel de motor Saab Variable Compression (SVC) pentru Saab 9-5, pentru care a câștigat o serie de premii la expozițiile tehnice. Apoi, compania suedeză a fost cumpărată de General Motors și a încetat să mai lucreze la prototip.
Motor Saab Variable Compression (SVC). Foto: Reedhawk
Motorul VC-T este promis să fie introdus pe piață în 2017 cu Infiniti QX50. Prezentarea oficială este programată pentru 29 septembrie la Salonul Auto de la Paris. Acest cilindru de 2,0 litri cu patru cilindri va avea aproximativ aceeași putere și cuplu ca V6 de 3,5 litri, care va înlocui, dar va oferi cu 27% mai mult consum de combustibil.
Inginerii Nissan spun, de asemenea, că VC-T va fi mai ieftin decât motoarele diesel turbocompresive de astăzi și va respecta pe deplin reglementările actuale privind oxidul de azot și alte emisii de gaze de eșapament - astfel de reglementări se aplică în Uniunea Europeană și în alte țări.
După Infiniti, se planifică echiparea altor mașini ale Nissan și, eventual, a companiei partenere Renault cu motoare noi. 
Motor VC-T. Imagine: Nissan
Se poate presupune că proiectarea complicată a motorului cu ardere internă la început este puțin probabil să fie fiabilă. Este logic să așteptați câțiva ani înainte de a cumpăra o mașină cu motor VC-T, cu excepția cazului în care doriți să participați la testarea unei tehnologii experimentale.
Raportul de compresie este o caracteristică importantă a unui motor cu ardere internă, determinat de raportul volumului cilindrului atunci când pistonul se află în centrul mort inferior la volumul din centrul mort superior (volumul camerei de ardere). Creșterea raportului de compresie creează condiții favorabile pentru aprinderea și arderea amestecului combustibil-aer și, în consecință, utilizarea eficientă a energiei. În același timp, funcționarea motorului la diferite moduri și combustibili diferiți presupune o valoare diferită a raportului de compresie. Aceste proprietăți sunt pe deplin exploatate de sistem pentru a varia raportul de compresie.
Sistemul asigură o putere și un cuplu crescut al motorului, reducând consumul de combustibil și emisiile dăunătoare. Principalul merit al sistemului pentru modificarea raportului de compresie este capacitatea motorului de a funcționa pe diferite mărci de benzină și chiar și pe combustibili diferiți fără a deteriora performanța și detonarea.
Crearea unui motor cu un raport de compresie variabil este o problemă tehnică destul de complexă, în soluția căreia există mai multe abordări, care constau în modificarea volumului camerei de ardere. În prezent, există prototipuri ale unor astfel de centrale electrice.
Pionierul în crearea unui motor cu raport de compresie variabil este compania SAAB, care a introdus în 2000 un motor cu ardere internă cu cinci cilindri echipat cu un sistem Compresie variabilă... Motorul folosește o chiulasă integrată cu garnituri de cilindri. Blocul combinat pe o parte este fixat pe arbore, pe de altă parte interacționează cu mecanismul manivelei. KShM asigură deplasarea capului combinat de pe axa verticală cu 4 °, modificând astfel raportul de compresie în intervalul de la 8: 1 la 14: 1.
Valoarea necesară a raportului de compresie este menținută de sistemul de gestionare a motorului în funcție de sarcină (la sarcină maximă - raport de compresie minim, la raport de compresie minim - maxim). În ciuda rezultatelor impresionante ale motorului în ceea ce privește puterea și cuplul, centrala nu a intrat în serie, iar lucrările la aceasta sunt în prezent întrerupte treptat.
O dezvoltare mai modernă (2010) este un motor cu 4 cilindri de la MCE-5 Dezvoltare volum de 1,5 litri. În plus față de sistemul de modificare a raportului de compresie, motorul este echipat cu alte sisteme progresive - injecție directă și sincronizare variabilă a supapelor.
Designul motorului prevede o schimbare independentă a dimensiunii cursei pistonului în fiecare cilindru. Sectorul dințat, care acționează ca un balansier, interacționează cu pistonul de lucru pe de o parte și cu pistonul de control pe de altă parte. Culbutorul este conectat la arborele cotit al motorului printr-o pârghie.
Sectorul dințat se mișcă sub acțiunea pistonului de comandă, care acționează ca un cilindru hidraulic. Volumul de deasupra pistonului este umplut cu ulei, al cărui volum este reglat de o supapă. Mișcarea sectorului asigură o schimbare a poziției centrului mort superior al pistonului, modificând astfel volumul camerei de ardere. În consecință, raportul de compresie se modifică în intervalul de la 7: 1 la 20: 1.
Motorul MCE-5 are toate șansele de a intra în producție în viitorul apropiat.
A mers și mai departe în studiile sale Mașini Lotus introducerea unui push-pull Motor omnivor(literalmente - omnivor). După cum sa menționat, motorul este capabil să funcționeze pe orice tip de combustibil lichid - benzină, motorină, etanol, alcool etc.
În partea superioară a camerei de ardere a motorului se realizează o șaibă care se deplasează printr-un mecanism excentric și schimbă volumul camerei de ardere. Acest design atinge un raport de compresie record de 40: 1. Supapele poppet nu sunt utilizate în mecanismul de sincronizare a motorului Omnivore.
Dezvoltarea ulterioară a sistemului este constrânsă de consumul redus de combustibil și de respectarea mediului înconjurător a motoarelor în doi timpi, precum și de utilizarea limitată a acestora în mașini.
Motor VC-T. Imagine: Nissan
Producătorul japonez Nissan Motor a dezvăluit un nou tip de motor cu combustie internă pe benzină care depășește motoarele diesel moderne în anumite privințe.
Noul motor Variable Compression-Turbo (VC-T) este capabil modificați raportul de compresie amestec combustibil gazos, adică pentru a schimba cursa pistoanelor din cilindrii motorului cu ardere internă. Acest parametru este de obicei fixat. Aparent, VC-T va fi primul ICE din lume cu un raport de compresie variabil.
Raportul de compresie este raportul dintre volumul spațiului de sus al pistonului cilindrului unui motor cu ardere internă la poziția pistonului în centrul mort inferior (volumul complet al cilindrului) la volumul spațiului de sus al pistonului cilindrul în poziția pistonului la punctul mort superior, adică la volumul camerei de ardere.
O creștere a raportului de compresie crește, în general, puterea și crește eficiența motorului, adică ajută la reducerea consumului de combustibil.
Motoarele convenționale pe benzină au de obicei rapoarte de compresie între 8: 1 și 10: 1, în timp ce în mașinile sport și mașinile de curse poate ajunge până la 12: 1 sau mai mult. Pe măsură ce crește raportul de compresie, motorul are nevoie de combustibil cu un număr octanic mai mare.
Motor VC-T. Imagine: Nissan
Ilustrația arată diferența de pas a pistonului la diferite rapoarte de compresie: 14: 1 (stânga) și 8: 1 (dreapta). În special, este demonstrat mecanismul pentru schimbarea raportului de compresie de la 14: 1 la 8: 1. Se întâmplă în acest fel.
- Dacă este necesar să modificați raportul de compresie, modulul este activat Unitate armonicăși schimbă pârghia actuatorului.
- Pârghia de acționare rotește arborele de antrenare ( Arborele de comandă pe diagramă).
- Când arborele de acționare se rotește, acesta modifică unghiul suspensiei cu mai multe legături ( Multi-link pe diagramă)
- Suspensia multi-link determină înălțimea pe care fiecare piston este capabil să o ridice în cilindrul său. Astfel, se modifică raportul de compresie. Centrul mort inferior al pistonului pare să rămână același.
Schimbarea raportului de compresie într-un motor cu ardere internă poate, într-un anumit sens, să fie comparată cu schimbarea unghiului de atac în elicele cu pas variabil - un concept care a fost folosit în elice și elice de mai multe decenii. Pasul variabil al elicei vă permite să mențineți eficiența elicei aproape de optim, indiferent de viteza purtătorului în flux.
Tehnologia pentru modificarea raportului de compresie a motorului cu ardere internă face posibilă menținerea puterii motorului, respectând în același timp standarde stricte de eficiență a motorului. Acesta este probabil cel mai realist mod de a respecta aceste standarde. „Toată lumea lucrează acum la rapoarte variabile de compresie și la alte tehnologii pentru a îmbunătăți dramatic eficiența motoarelor pe benzină", spune James Chao, director general Asia Pacific și consultant IHS. „De cel puțin ultimii douăzeci de ani sau cam așa ceva." ... Merită menționat faptul că, în 2000, Saab a prezentat un prototip al unui astfel de motor Saab Variable Compression (SVC) pentru Saab 9-5, pentru care a câștigat o serie de premii la expozițiile tehnice. Apoi, compania suedeză a fost cumpărată de General Motors și a încetat să mai lucreze la prototip.
Motor Saab Variable Compression (SVC). Foto: Reedhawk
Motorul VC-T este promis să fie introdus pe piață în 2017 cu Infiniti QX50. Prezentarea oficială este programată pentru 29 septembrie la Salonul Auto de la Paris. Acest cilindru de 2,0 litri cu patru cilindri va avea aproximativ aceeași putere și cuplu ca V6 de 3,5 litri, care va înlocui, dar va oferi cu 27% mai mult consum de combustibil.
Inginerii Nissan spun, de asemenea, că VC-T va fi mai ieftin decât motoarele diesel turbocompresive de astăzi și va respecta pe deplin reglementările actuale privind oxidul de azot și alte emisii de gaze de eșapament - astfel de reglementări se aplică în Uniunea Europeană și în alte țări.
După Infiniti, se planifică echiparea altor mașini ale Nissan și, eventual, a companiei partenere Renault cu motoare noi.
Motor VC-T. Imagine: Nissan
Se poate presupune că proiectarea complicată a motorului cu ardere internă la început este puțin probabil să fie fiabilă. Este logic să așteptați câțiva ani înainte de a cumpăra o mașină cu motor VC-T, cu excepția cazului în care doriți să participați la testarea unei tehnologii experimentale.
De mai bine de un deceniu, marca chineză se bazează pe servicii de televiziune și muzică, dar acum intră rapid pe piața smartphone-urilor și a altor produse electronice de larg consum. Conform datelor preliminare, dispozitivele mobile LeEco sunt vândute pe scară largă în China și alte țări. Poate că debutul companiei în industria auto va avea la fel de succes? South China Morning Post a raportat săptămâna trecută că LeEco intenționează să construiască o fabrică de vehicule electrice. Capacitatea așteptată este de 400 de mii de mașini pe an.
Conform datelor preliminare, LeEco intenționează să investească aproximativ 1,8 miliarde de dolari într-un nou site de producție, care va fi situat în provincia Zhejiang. Ulterior, fabrica ar trebui să devină parte a parcului tehnologic Eco Experience Park. Până în prezent, se spune că construcția fabricii se va încheia în 2018.
Anterior, LeEco căuta parteneri pe piața chineză care să-și poată furniza propriile instalații de producție. De exemplu, compania a fost în discuții cu BAIC și GAC. Dar nu existau suficiente oferte profitabile, așa că conducerea a decis să își construiască propria uzină. Conform datelor preliminare, acesta nu va asambla doar mașini electrice, ci va produce și cele mai importante componente, inclusiv motoare electrice și baterii de tracțiune. În prezent, LeEco deține 833 de brevete în domeniul vehiculelor electrice.
Poate, în viitor, LeEco va produce mașini electrice în Statele Unite: în Nevada, o fabrică este în prezent în construcție pentru Faraday Future, care este partener strategic al LeEco.
Tot săptămâna trecută s-a aflat despre unele planuri Vad... Americanii sunt deja în afacerea mașinilor hibride și electrice: Ford vinde modelele C-Max Hybrid, C-Max Energi, Focus Electric, Fusion Hybrid și Fusion Energi. Cu toate acestea, în viitor, producătorul intenționează să evidențieze o serie specială de modele inovatoare. Probabil că va primi numele ModelE.
Compania americană a depus un brevet pentru modelul E în 2013. Produce camionete Ford E-Series de mulți ani, dar este puțin probabil ca noul nume să aibă legătură cu ele. În același timp, șeful Tesla Motors, Elon Musk, s-a plâns în 2014 că nu va putea elibera mașina Model E: „Aveam să numim noul model E, dar atunci Ford în instanță ne-a interzis să facem acest lucru, spunând că el însuși va folosi acest nume. Am crezut că este o nebunie: Ford încearcă să omoare SEXUL ( Tesla ar avea trei modele - Modelul S, Modelul E și Modelul X. - aprox. ed.)! Așa că a trebuit să venim cu un nume diferit. Noul model se va numi Modelul 3. "
Marca Model E va fi utilizată de întreaga gamă Ford de modele electrice și hibride. Producătorul nu a împărtășit încă informațiile exacte despre acestea, dar se știe deja că cel puțin unele dintre ele vor fi oferite în mai multe versiuni simultan: un hibrid, un hibrid cu posibilitatea de încărcare externă și o mașină electrică. O abordare similară este utilizată în noul model Hyundai IONIQ.
O nouă fabrică pentru seria Ford Model E este deja în construcție. Acesta va fi primul nou site de producție al companiei din America de Nord în ultimii 20 de ani. Investiția totală în fabrică ar trebui să fie de 1,6 miliarde de dolari, ceea ce reprezintă o sumă imensă chiar și conform standardelor industriei auto americane. Este de remarcat faptul că planta va fi localizată în Mexic și deloc în Statele Unite.
Construcția noii fabrici ar trebui finalizată în 2018, iar primele hibrizi de producție și mașini electrice vor ieși de pe linia de asamblare în 2019. Anul trecut, Ford a anunțat intenția de a investi aproximativ 4,5 miliarde de dolari în vehicule electrice până în 2020. Se planifică utilizarea acestor bani pentru dezvoltarea și lansarea a 13 noi modele. Ar trebui să concureze cu mașinile Tesla, Chevrolet Bolt și Nissan Leaf. În același timp, versiunile complet electrice ar trebui să aibă o autonomie de croazieră în regiunea de 320 de kilometri. Cel mai probabil, majoritatea modelelor inovatoare vor fi hatchback-uri și crossover-uri compacte.
Între timp, în Norvegia, din 2025, intenționează să interzică complet vânzarea mașinilor pe benzină și diesel. Am discutat o inițiativă similară în urmă cu câteva luni. Apoi, ziarul norvegian Dagens Næringsliv a raportat că patru părți cheie din Norvegia au fost de acord să introducă interzicerea vânzării de mașini noi care ard combustibil din 2025. Cu toate acestea, acum un reprezentant al Ministerului Transporturilor din țară a respins oficial aceste informații.
În ansamblu, o astfel de inițiativă pare destul de logică. În primul rând, această țară din nordul Europei are îndelung taxe ridicate asupra modelelor ICE. Datorită acestui fapt, în 2015, vânzările de mașini electrice și hibrizi au crescut simultan cu 71%. În al doilea rând, țara nu are propria producție de mașini, care trebuie susținută prin orice mijloace. Din motive de corectitudine, observăm că Norvegia este liderul în Europa în producția de petrol, astfel încât promovarea vehiculelor electrice poate fi contrară intereselor țării.
Ministerul Transporturilor a confirmat informațiile pe care Planul Național de Dezvoltare a Transporturilor din Norvegia le prevede pentru anumite etape menite să reducă volumul emisiilor de substanțe nocive în atmosferă, dar nu include propuneri pentru interzicerea completă a tuturor tipurilor de motoare cu ardere internă din 2025 . În același timp, reprezentantul oficial al departamentului a menționat că „guvernul dorește să încurajeze moduri de transport mai ecologice, dar să folosească un morcov în loc de un băț”. El a raportat acest lucru la autonews.com.
În mod curios, săptămâna trecută multe mass-media rusești au anunțat rapid că Norvegia intenționează să interzică complet vânzarea de autoturisme noi cu motoare cu combustie internă din 2025. Astfel, au împărtășit informații neoficiale învechite sau au înțeles greșit noul mesaj al Ministerului Transporturilor European.
⇡ Tehnologia auto
Motorul cu ardere internă a fost inițial cea mai complexă unitate dintr-o mașină. Au trecut mai bine de o sută de ani de la apariția primelor mașini, dar nimic nu s-a schimbat în acest sens (cu excepția mașinilor electrice). În același timp, producătorii de frunte se îndreaptă în ceea ce privește progresul tehnic. Astăzi, fiecare companie care se respectă are motoare turbo cu injecție directă de combustibil și un sistem variabil de distribuție a supapelor atât la intrare, cât și la ieșire (când vine vorba de motoare pe benzină). Mai multe soluții de înaltă tehnologie sunt mai puțin frecvente, dar încă apar. De exemplu, crossover-ul Audi SQ7 TDI a primit recent primul motor electric din lume, iar BMW a introdus un motor diesel cu patru turbocompresoare. Printre cele mai exotice soluții seriale, se evidențiază sistemul FreeValve dezvoltat de Koenigsegg: motoarele companiei suedeze nu au deloc arbori cu came. Este ușor de văzut că inginerilor din firmele europene le place în general să experimenteze. Cu toate acestea, acum există o știre interesantă din Japonia: inginerii Infiniti a introdus primul motor cu raport de compresie variabil.
Mulți oameni confundă adesea conceptele de raport de compresie și compresie, iar acest lucru este adesea realizat de persoane legate de ocuparea mașinilor și de întreținerea sau repararea acestora. Prin urmare, pentru început, vă vom spune pe scurt care este raportul de compresie și cum diferă de compresie.
Raport de compresie (SZH) - raportul dintre volumul cilindrului de deasupra pistonului în poziția inferioară (centrul mort inferior) și volumul de spațiu de deasupra pistonului în poziția sa superioară (centrul mort superior). Astfel, vorbim despre un parametru adimensional care depinde doar de date geometrice. Aproximativ, este raportul dintre volumul cilindrului și volumul camerei de ardere. Pentru fiecare mașină, aceasta este o valoare strict fixă care nu se modifică în timp. Astăzi poate fi influențat doar prin instalarea altor pistoane sau chiulase. În acest caz, compresia se numește presiunea maximă din cilindru, care se măsoară cu contactul oprit. Cu alte cuvinte, este un indicator al gradului de etanșeitate al camerei de ardere.
Așadar, inginerii Infiniti au reușit să creeze un motor cu compresie variabilă (VC-T) care poate modifica raportul de compresie. Desigur, cu toate dorințele în mișcare, este imposibil să schimbați pistoanele și alte elemente structurale, astfel încât compania japoneză a folosit o abordare fundamental diferită, datorită căreia motorul cu ardere internă poate varia raportul de compresie de la 8: 1 la 14: 1.
Majoritatea motoarelor moderne au un raport de compresie de aproximativ 10: 1. Una dintre excepții sunt motoarele pe benzină Mazda Skyactiv-G, în care acest parametru este mărit la 14: 1. În teorie, cu cât SD este mai mare, cu atât este mai mare eficiența cu un motor dat. Cu toate acestea, această medalie are și un dezavantaj: sub sarcină mare, SG ridicat poate provoca detonarea - o explozie necontrolată a amestecului combustibil-aer. Acest proces poate duce la deteriorarea semnificativă a părților motorului cu ardere internă.
Producătorii au visat mult timp să creeze un motor care să aibă un raport de compresie ridicat la viteze și sarcini mici și scăzut la cele mari. Acest lucru ar îmbunătăți eficiența motorului, care are un efect pozitiv asupra puterii, consumului de combustibil și a cantității de emisii nocive, dar în același timp evită riscul de detonare. Din motivele de mai sus, într-un motor cu ardere internă cu un aspect tradițional, o astfel de idee nu poate fi realizată. Prin urmare, inginerii Infiniti au trebuit să complice semnificativ designul.
Schema VC-T descrie principiul general de funcționare al mecanismului inovator. În acest caz, biela nu este atașată direct la arborele cotit, la fel ca la motoarele convenționale cu ardere internă, ci la un basculant special (Multi-link). Pe de altă parte, pleacă o pârghie suplimentară care, prin arborele de comandă și brațul actuatorului, este conectată la modulul de acționare armonică. În funcție de poziția ultimului element, se va schimba poziția basculantului, care, la rândul său, stabilește poziția superioară a pistonului.
VC-T va putea modifica raportul de compresie din mers. Parametrii necesari vor depinde de sarcină, viteză și, cu siguranță, chiar și de calitatea combustibilului: computerul va lua în considerare toate aceste date pentru a seta poziția optimă a tuturor elementelor. În acest moment, dezvoltatorii au publicat departe de toți parametrii noului motor: se știe doar că va fi un motor cu patru cilindri cu un volum de doi litri. Din chiar numele de Variable Compression-Turbocharged este evident că va fi echipat cu un turbocompresor. Cel mai probabil, tocmai din acest motiv inginerii au decis, în general, să creeze un motor neobișnuit cu ardere internă: la o presiune mare de creștere, riscul de detonare crește semnificativ. Aici este utilă capacitatea de a reduce raportul de compresie. Cu alte cuvinte, un astfel de design complex nu ar fi necesar pentru un motor atmosferic. Potrivit Infiniti, noul motor va înlocui V6 aspirat natural de 3,5 litri.
Premiera mondială a noului motor va avea loc pe 29 septembrie la Salonul Internațional de la Paris. Noul motor VC-T este așteptat să fie primul care va primi noua generație de crossover Infiniti QX50, care va avea loc în 2017. Probabil, puțin mai târziu, promițătoarea unitate va deveni disponibilă pentru mașinile Nissan. Este posibil ca în timp să fie oferit pentru autoturisme Mercedes-Benz (astăzi se observă situația opusă: un motor turbo Mercedes-Benz de doi litri este oferit pentru unele modele Infiniti).
Aparent, motorului VC-T i se poate acorda premiul Breakthrough of the Year in absentia. Chiar dacă acest proiect eșuează complet și costurile dezvoltării sale nu dau roade, nu se mai prevede o schimbare mai revoluționară a motoarelor cu ardere internă în 2016. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că inginerii Infiniti / Nissan nu sunt singuri în căutarea unor rapoarte de compresie variabile. De exemplu, în 2000 au vorbit mult despre SVC - motorul Saab Variable Compression. În același timp, s-a folosit un principiu complet diferit: capul blocului se putea deplasa în sus și în jos, ceea ce asigura o schimbare a volumului camerei de ardere. Era deja vorba despre apariția iminentă a mașinilor cu SVC la vânzare, dar preocuparea americană General Motors, după ce a cumpărat o acțiune totală în Saab în 2000, a decis să închidă proiectul. Însă motorul MCE-5 dezvoltat de Peugeot este similar în multe privințe cu VC-T. A fost introdus în 2009, dar încă nimeni nu vorbește despre utilizarea MCE-5 pe vehiculele de producție.
Puțin mai sus am menționat deja compania Koenigsegg deoarece a fost implicată în dezvoltarea motoarelor revoluționare fără arbori cu came. Săptămâna trecută, au apărut alte știri despre tehnologiile avansate ale producătorului suedez. Acum se referă la convertorul catalitic. Să reamintim: această componentă ar trebui să reducă cantitatea de substanțe nocive din evacuarea mașinii. Astăzi, astfel de dispozitive sunt instalate pe toate autoturismele noi, iar mașinile sport super-puternice nu fac excepție. Cei care urmăresc fiecare putere suplimentară nu sunt foarte încântați de acest lucru: convertoarele catalitice sunt un obstacol în calea liberei circulații a gazelor din camera de ardere în atmosferă. Ca urmare, puterea motorului este ușor redusă. Inginerii Koenigsegg nu au vrut să suporte această stare de fapt și au inventat propriul lor sistem unic.
În loc să instaleze pur și simplu un convertor catalitic după turbocompresor, la fel ca în mașinile convenționale, dezvoltatorii au plasat un mic "pre" catalizator pe hașa de gunoi (hașa de gunoi) a turbinei. Prima dată după pornirea motorului, se activează un amortizor, care blochează trecerea gazelor de eșapament prin turbocompresor: acestea trec prin aceeași supapă de by-pass și un mic „pre” catalizator. În același timp, la ieșirea turbinei este prevăzut un convertor principal. Deoarece începe să funcționeze numai după ce întregul sistem s-a încălzit deja bine (convertoarele catalitice devin eficiente numai atunci când ating temperatura de funcționare), a fost posibil să se reducă semnificativ. Datorită acestui fapt, pierderile cauzate de trecerea obstrucționată a aerului au fost reduse semnificativ.
Potrivit inginerilor Koenigsegg, schema brevetată care utilizează doi catalizatori vă permite să adăugați (sau mai degrabă să nu pierdeți) aproximativ 300 de cai putere. Așadar, proprietarii cupei Koenigsegg Agera pot spune cu nerușinare că neutralizatorul singur din mașină oferă mai multă putere decât motorul dezvoltat în majoritatea autoturismelor moderne.
Acum să trecem la un alt subiect relevant în fiecare săptămână - știri din dezvoltarea mașinilor inteligente. Anterior, mulți oameni celebri din industria auto, inclusiv șeful Tesla Motors Elon Musk, au spus în repetate rânduri că crearea de mașini cu pilot automat nu numai că va întoarce modul de viață al multor oameni cu susul în jos, ci va, de asemenea, semnificativ afectează industria auto. precum și afacerile conexe. De exemplu, este de așteptat o creștere semnificativă a cererii de servicii de car-sharing: în țările dezvoltate acest serviciu abia începe să capete impuls, dar va atinge cu adevărat doar epoca mașinilor autopropulsate. Unii producători au început deja să se pregătească pentru acest lucru. De exemplu, reprezentanții săptămânii trecute VadMotorCompanie a anunțat începerea livrărilor de autoturisme în masă pentru afaceri în 2021.
„Următorul deceniu va fi definit de vehicule autonome și vedem că astfel de vehicule au un impact semnificativ asupra societății, la fel ca introducerea liniei de asamblare de către Ford acum 100 de ani”, a declarat Mark Fields, director executiv al companiei de automobile. „Lucrăm din greu pentru a aduce un vehicul autonom pe șosea, care să îmbunătățească siguranța și să răspundă preocupărilor sociale și de mediu ale milioanelor de oameni, nu doar ale celor care își pot permite mașini de lux.”
În spatele cuvintelor pompoase sunt acțiuni destul de specifice. Ford a dublat dimensiunea laboratorului său din Silicon Valley. Acum suprafața totală a clădirilor producătorului a ajuns la 16 mii de metri pătrați, iar personalul are 260 de angajați. În plus, săptămâna trecută, gigantul auto american a anunțat o investiție comună cu conglomeratul chinez de informații Baidu: pentru un cuplu vor investi 150 de milioane de dolari în dezvoltarea de hardware și software pentru crearea de piloți automat. O parte din fonduri s-a dus la Velodyne, care produce lidari.
Potrivit reprezentanților Velodyne, investiția va fi utilizată pentru a accelera dezvoltarea și lansarea următoarei generații de senzori. Acestea ar trebui să devină mai eficiente, dar în același timp ieftine. În plus, Ford a achiziționat startul israelian SAIPS. Compania dezvoltă soluții algoritmice și tehnologii pentru recunoașterea tiparelor și învățarea automată. SAIPS a fost fondat în 2013, dar în ciuda vechimii sale modeste, serviciile sale sunt deja utilizate de HP, Israel Aerospace Industries și Wix.
Dacă ideea conducerii Ford se justifică, atunci până în 2021, compania va avea o mașină în arsenalul său care se poate descurca complet fără o persoană. În același timp, „ovalul albastru” intenționează să se bazeze pe sectorul corporativ: în primul rând, Ford speră să intereseze companiile specializate în partajarea mașinilor, precum și mărci precum Uber și Lyft asociate cu serviciul de taxi.
Viitorul mașinilor inteligente a fost, de asemenea, discutat în TeslaMotoare... Dar nu reprezentanții companiei au vorbit despre acest lucru, ci angajații publicației electrek.co. Potrivit acestora, lucrările la sistemul de pilot automat 2.0 sunt deja în plină desfășurare.
După cum știm, în septembrie 2014, Tesla a introdus pentru prima dată hardware-ul, cum ar fi o cameră frontală și un radar în mașinile sale electrice, precum și un senzor cu ultrasunete care bate cu 360 de grade în jur. Un an mai târziu, în octombrie 2015, producătorul a lansat o actualizare numită Actualizare pilot automat (versiunea software 7.0), care a făcut posibilă activarea unui asistent electronic capabil să preia controlul pe pistă sau să parcheze mașina în modul automat. După aceea, compania a actualizat software-ul de mai multe ori, dar hardware-ul a rămas același. Desigur, fiecare echipament are propria limită, deci nu toate problemele pot fi rezolvate cu câteva linii noi de cod.
Acum compania se gândește să introducă sistemul Autopilot 2.0. Acesta va aduce modificări masive în configurația senzorului. Se așteaptă ca noul echipament să permită atingerea celui de-al treilea grad de automatizare a controlului, ceea ce implică faptul că mașina nu va mai necesita un control constant de la șofer, ca în versiunea actuală a pilotului automat Tesla, dar în anumite condiții computerul va întreba în continuare pentru ajutor de la o persoană. În același timp, dezvoltatorii recunosc că, în viitor, actualizările de software vor putea aduce sistemul la râvnita a patra etapă a automatizării, în care mașinile pot circula cu ușurință pe orice drum (doar al cincilea nivel va rămâne în față, atunci când comenzile precum volanul și pedalele vor dispărea cu totul din cabină).
Surse nenumite, cu cunoștințe apropiate ale programului Pilot automat, au declarat reporterilor electrek.co despre unele dintre detaliile noului sistem. Este de așteptat ca următoarea generație să păstreze radarul frontal anterior, dar va primi încă două din același lucru în afacere. Cel mai probabil vor fi instalate de-a lungul marginilor barei de protecție frontale. În plus, complexul va fi completat cu o cameră frontală triplă. Conform datelor neoficiale, noul corp pentru ea a început să fie instalat pe mașinile electrice de serie Model S de săptămâna trecută.
Aparent, chiar și în Pilotul Auto 2.0, compania lui Elon Musk se va descurca fără lidari. În timp ce unul dintre aceste prototipuri bazate pe modelul S a fost văzut în afara sediului Tesla Motors, ar fi putut fi un experiment care nu avea nicio legătură cu dezvoltarea unui sistem de pilot automat de generația următoare.
Poate că noua cameră frontală triplă se va baza pe Constelația Trifocal cu față spre Mobileye. Acesta va utiliza senzorul principal cu un unghi de vizualizare de 50 de grade, precum și doi suplimentari cu un câmp vizual de 25 și 150 de grade. Acesta din urmă va permite o mai bună recunoaștere a pietonilor și bicicliștilor.
Ca centru de date, Autopilot 2.0 va necesita o platformă productivă. Poate că va fi modulul NVIDIA Drive PX 2. A fost prezentat pentru prima dată la CES 2016 în ianuarie, dar livrările ar trebui să înceapă doar în toamnă.
Cel mai probabil, sistemul Autopilot 2.0 va fi prezentat în curând. Surse anonime din cadrul companiei raportează că cablurile de cabluri actualizate sunt deja livrate pentru Modelul S, care includ conectori pentru o cameră triplă și alte echipamente noi. Acest lucru indică faptul că producătorul se pregătește cu forță și putere pentru a începe să livreze o nouă versiune a sistemului auxiliar. În plus, având în vedere recentul accident fatal care a implicat pilotul automat Tesla, Elon Musk va încerca să accelereze cât mai mult posibil dezvoltarea următoarei actualizări majore, pentru a le spune tuturor despre eliminarea erorilor din versiunile anterioare.
Timp de mai bine de un secol de viață, motorul cu ardere internă (ICE) s-a schimbat atât de mult încât doar principiul de funcționare a rămas din strămoș. Aproape toate etapele modernizării au vizat creșterea eficienței motorului. Indicatorul de eficiență poate fi numit universal. Multe caracteristici sunt ascunse în acesta - consumul de combustibil, puterea, cuplul, compoziția gazelor de eșapament etc. Utilizarea pe scară largă a noilor idei tehnice - injecție de combustibil, aprindere electronică și sisteme de gestionare a motorului, 4, 5 și chiar 6 supape pe cilindru - au jucat un rol pozitiv în creșterea eficienței motoarelor.
Cu toate acestea, așa cum a arătat Salonul Auto de la Geneva, mai este un drum lung până la finalizarea procesului de modernizare ICE. La acest popular salon auto internațional, SAAB a dezvăluit rezultatul a 15 ani de muncă - prototipul unui nou motor cu raport de compresie variabil - SAAB Variable Compression (SVC), care a devenit o senzație în lumea motoarelor.
Tehnologia SVC și o serie de alte soluții tehnice avansate și netradiționale din punctul de vedere al conceptelor existente de motoare cu ardere internă au făcut posibilă furnizarea noutății cu caracteristici fantastice. Deci, motorul cu cinci cilindri, cu un volum de numai 1,6 litri, creat pentru mașinile obișnuite de producție, dezvoltă o putere incredibilă de 225 CP. și un cuplu de 305 Nm. Alte caracteristici, care sunt deosebit de importante astăzi, s-au dovedit a fi excelente - consumul de combustibil la sarcini medii a fost redus cu până la 30%, iar indicatorul emisiilor de CO2 a fost redus cu aceeași cantitate. În ceea ce privește CO, CH și NOx etc., conform creatorilor, acestea respectă toate standardele de toxicitate existente și planificate pentru viitorul apropiat. În plus, raportul de compresie variabil oferă motorului SVC capacitatea de a funcționa pe o gamă variată de benzine - de la A-76 la A-98 - practic fără degradări sau lovituri.
Fără îndoială, un merit semnificativ al acestor caracteristici este în tehnologia SVC, adică în capacitatea de a modifica raportul de compresie. Dar, înainte de a ne familiariza cu structura mecanismului, care a făcut posibilă schimbarea acestei valori, să ne amintim câteva adevăruri din teoria proiectării motorului cu ardere internă.
Rata compresiei
Raportul de compresie este raportul dintre suma volumului cilindrului și a camerei de ardere la volumul camerei de ardere. Cu o creștere a raportului de compresie în camera de ardere, presiunea și temperatura cresc, ceea ce creează condiții mai favorabile pentru aprinderea și arderea amestecului combustibil și crește eficiența energetică a combustibilului, adică Eficienţă. Cu cât este mai mare raportul de compresie, cu atât este mai mare eficiența.
Nu există probleme cu crearea motoarelor pe benzină cu un raport de compresie ridicat și care nu au fost niciodată. Și nu le fac din următorul motiv. În timpul cursei de compresie a acestor motoare, presiunea din cilindri crește la valori foarte mari. Acest lucru determină în mod natural o creștere a temperaturii în camera de ardere și creează condiții favorabile pentru apariția detonării. Și detonarea, așa cum știm (vezi pagina 26), este un fenomen periculos. În toate motoarele create până în prezent, raportul de compresie a fost constant și a fost determinat în funcție de presiunea și temperatura din camera de ardere la sarcină maximă, când consumul de combustibil și aer este maxim. Motorul nu funcționează întotdeauna în acest mod, s-ar putea spune chiar foarte rar. Pe autostradă sau în oraș, când viteza este aproape constantă, motorul rulează la sarcini mici până la medii. Într-o astfel de situație, pentru o utilizare mai eficientă a energiei combustibile, ar fi frumos să existe un raport de compresie mai mare. Această problemă a fost rezolvată de inginerii SAAB - creatorii tehnologiei SVC.
Tehnologie SVC
În primul rând, trebuie remarcat faptul că, în noul motor, în loc de capul tradițional al blocului și căptușelile cilindrilor, care au fost turnate direct în bloc sau presate, există un singur cap mono care unește capul blocului și cilindrul căptușeli. Pentru a modifica raportul de compresie sau, mai bine zis, volumul camerei de ardere, mono-capul se face mobil. Pe de o parte, este așezat pe un arbore care acționează ca un suport, iar pe de altă parte, este susținut și pus în mișcare printr-un mecanism separat de manivelă. Raza manivelei oferă o deplasare a capului în raport cu axa verticală cu 40. Acest lucru este suficient pentru a modifica volumul camerei pentru a obține un raport de compresie de la 8: 1 la 14: 1.
Raportul de compresie necesar este determinat de sistemul electronic de gestionare a motorului SAAB Trionic, care monitorizează sarcina, viteza, calitatea combustibilului și, pe baza acestuia, controlează acționarea manivelei hidraulice. Deci, la sarcină maximă, raportul de compresie este setat la 8: 1 și cel puțin - 14: 1. Combinarea căptușelilor cilindrului cu capul lor, printre altele, a permis inginerilor SAAB să ofere canalelor cămășii de răcire o formă mai perfectă, ceea ce a sporit eficiența procesului de îndepărtare a căldurii de pe pereții camerei de combustie și a căptușelilor cilindrilor.
Mobilitatea căptușelilor cilindrilor și a capetelor acestora a necesitat schimbări în designul blocului motor. Planul îmbinării dintre bloc și cap a devenit mai mic cu 20 cm. În ceea ce privește etanșeitatea îmbinării, acesta este asigurat de o garnitură ondulată din cauciuc, care este protejată de sus de o carcasă metalică împotriva deteriorării.
Mic, dar inteligent
Pentru mulți, poate deveni de neînțeles cum mai mult de două sute de „cai” au fost „încărcați” într-un motor cu un volum atât de mic - la urma urmei, o astfel de putere îi poate afecta negativ resursa. La crearea motorului SVC, inginerii au fost ghidați de sarcini complet diferite. Aducerea resursei motrice la standardele cerute este treaba tehnologilor. În ceea ce privește volumul mic al motorului, acesta se face în deplină conformitate cu teoria motoarelor cu ardere internă. Pe baza legilor sale, cel mai favorabil mod de funcționare al motorului din punctul de vedere al creșterii eficienței este la o sarcină mare (la turații crescute), când supapa de accelerație este complet deschisă. În acest caz, profită la maximum de energia combustibilului. Și întrucât motoarele cu o deplasare mai mică funcționează în principal la sarcini maxime, atunci eficiența lor este mai mare.
Secretul superiorității motoarelor subcompacte în ceea ce privește eficiența se datorează absenței așa-numitelor pierderi de pompare. Ele apar la sarcini reduse, când motorul funcționează la turații mici și supapa de accelerație este doar ușor deschisă. În acest caz, în timpul cursei de admisie, se creează un vid mare în cilindri - un vid care rezistă mișcării descendente a pistonului și, în consecință, reduce eficiența. La accelerația larg deschisă, nu există astfel de pierderi, deoarece aerul pătrunde în cilindri aproape nestingherit.
Pentru a evita pierderile de pompare cu 100%, în noul motor, inginerii SAAB au folosit și „presurizarea” aerului la presiune ridicată - 2,8 atm., Folosind un compresor mecanic - compresor. Preferința a fost dată compresorului din mai multe motive: în primul rând, niciun turbocompresor nu este capabil să creeze o astfel de presiune de creștere; în al doilea rând, răspunsul compresorului la schimbările de încărcare este aproape instantaneu; nu există o caracteristică de decelerare a turboalimentării. Umplerea cilindrilor cu o încărcare nouă în motorul SAAB a fost îmbunătățită atât cu ajutorul popularului mecanism modern de distribuție a gazului, în care există patru supape pe cilindru, cât și prin utilizarea unui intercooler (intercooler).
Prototipul motorului SVC, potrivit companiei germane de dezvoltare a motorului FEV Motorentechnie din Aachen, este destul de funcțional. Dar, în ciuda evaluării pozitive, va fi lansat în producția în serie ceva timp mai târziu - după ce a fost finalizat și ajustat pentru a satisface nevoile clienților.