Mövzu mürəkkəb olduğundan, Nissanın VC-T dəyişən sıxılma mühərrikinin niyə belə qeyri-adi olduğunu başa düşmək üçün əvvəlcə sıxılma nisbəti konsepsiyasını qısaca izah edək? Buna görə də, bəzi qeyri-dəqiqliklərə yol vermək riski ilə sadələşdirməyə çalışacağam – bu baş verərsə, siz həmişə Facebook səhifəmizə daxil olub bizə şərh yaza bilərsiniz.
Nəyi qiymətləndirin?
Sıxılma əmsalı müəyyən bir həcmin silindr daxilində neçə dəfə sıxıldığının miqdarıdır. Praktik misal: 10:1 nisbətində 1,0 litrlik dörd silindrli mühərrikin üst ölü nöqtəsində qarışığı cəmi 25 sm³ həcmə, yəni həcminin onda birinə sıxan 250 sm³ silindrlər var ( 10:1). Sıxılma nisbəti izahının mürəkkəb versiyasını burada görmək olar.Və bu niyə bu qədər vacibdir?
Çünki mühərrikin sıxılma nisbəti nə qədər çox olarsa, onun səmərəliliyi də bir o qədər yüksək olar. Mühərrikin sıxılması nə qədər çox olarsa, partlayış nəticəsində yaranan qazlar bir o qədər tez genişlənir və nəticədə piston və birləşdirici çubuq daha sürətli enir və buna görə də krank şaftının yerdəyişməsi daha sürətli olur - nəticədə avtomobilə daha çox hərəkət ötürülür. təkərlər. Buna görə idman avtomobillərinin sıxılma nisbətləri daha yüksəkdir – məsələn, Audi R8-in V10 mühərriki həcmindən 12,7 dəfə sıxılır.
Bəs niyə bütün avtomobillərdə yüksək sıxılma nisbətləri yoxdur?
İki səbəbə görə: birinci səbəb qarışığın əvvəlcədən partlamasıdır, ikinci səbəb isə yüksək sıxılma nisbətinə malik mühərrikin hazırlanmasının baha başa gəlməsidir. Ancaq əvvəlcə birinci səbəbə keçək. Sıxılma nisbəti artdıqca, yanma kamerasındakı hava-yanacaq qarışığının temperaturu da artır və bu temperaturun artması piston yuxarı ölü nöqtəyə çatmazdan əvvəl alışmağa səbəb ola bilər. Bu fenomenin adı pre-detonasiyadır və bu təsirə görə avtomobil markaları konservativ sıxılma nisbətləri olan mühərriklər istehsal etməyə məcbur olurlar, mühərriki maksimum səmərəlilik hesabına bu fenomendən qorumaq üçün nəzərdə tutulmuş alovlanma və enjeksiyon xəritələri ilə.Digər tərəfdən, yüksək sıxılma nisbətlərinə malik mühərriklərin istehsalı da baha başa gəlir (markalar və buna görə də müştərilər üçün...). Yüksək sıxılma nisbətlərinə malik mühərriklərdə əvvəlcədən partlamanın qarşısını almaq üçün markalar mühərrikdə yaranan istiliyi daha səmərəli şəkildə yayan daha nəcib və daha davamlı materiallara müraciət etməlidirlər.
Nissan (nəhayət!) həllini tapır
Son 25 il ərzində bir neçə marka mühərriklərin bu səviyyəyə qoyulan məhdudiyyətlərini aradan qaldırmaq üçün uğursuz cəhdlər etdi. Saab daha da yaxınlaşan, hətta mühərrik başlığının yanal hərəkəti sayəsində yanma kamerasının kub tutumunu artırmağa və ya azaltmağa müvəffəq olan inqilabi mühərrik təqdim edən markalardan biri idi. və deməli, sıxılma nisbəti. Problem? Sistemdə etibarlılıq qüsurları var idi və onu heç vaxt istehsal etməmişdir. Xoşbəxtlikdən…
Çözüm tapan ilk marka dediyimiz kimi Nissan oldu. Sentyabrda Paris avtosalonunda dünyanın ilk dəyişən sıxılma mühərrikini təqdim edəcək marka. Bu, 274 at gücü və 390 Nm maksimum fırlanma anı olan 2.0 Turbo mühərrikdir. Bu mühərrik ilkin olaraq yalnız ABŞ-da satışa çıxarılacaq və hazırda Infiniti modellərini təchiz edən 3.5 V6 mühərriki (Nissan-ın premium model bölməsi) əvəz edəcək.
Nissan buna necə nail oldu?
Bu cadu idi. Mən zarafat edirəm... bu, sırf mühəndislik idi. Adi mühərriklərdə birləşdirici çubuqlar (porşendən “tutan” qol) birbaşa dirsək valına bərkidilir, Nissanın VC-T mühərrikində isə bu baş vermir. Aşağıdakı şəkildə gördüyünüz kimi:
Bu inqilabi Nissan mühərrikində əsas birləşdirici çubuqun uzunluğu azaldılmış və krank valına fırlanan ara qola birləşdirilmiş və pistonun hərəkət dərəcəsini dəyişən birləşdirici çubuqun qarşısındakı ikinci daşınan birləşdirici çubuğa qoşulmuşdur. Mühərrikin idarəetmə bloku sıxılma nisbətini artırmaq və ya azaltmaq lazım olduğunu müəyyən etdikdə, ötürücü ara qolun bucağını dəyişir, birləşdirici çubuğu qaldırır və ya endirir və buna görə də sıxılmanı 8:1 və 14:1 arasında dəyişir. Beləliklə, Nissan mühərriki hər iki dünyanın ən yaxşısını birləşdirməyi bacarır: aşağı rpm-də maksimum səmərəlilik və yüksək rpm-də daha çox güc, detonasiyadan əvvəl təsirdən qaçın.
Mühərrikin sıxılma nisbətinin bu dəyişməsi yalnız mühərrikə yayılmış saysız-hesabsız sensorlar sayəsində səmərəli və istənilən dövrə diapazonunda mümkündür. Bunlar real vaxt rejimində ECU-ya saniyədə yüz minlərlə məlumat göndərir (havanın temperaturu, yanma kamerası, suqəbuledici, turbo, qarışıqdakı oksigen miqdarı və s.) sıxılma nisbətinin müvafiq olaraq dəyişdirilməsinə imkan verir. avtomobilin. Bu mühərrik, həmçinin Atkinson dövrəsini simulyasiya etmək üçün dəyişən klapan vaxtı sistemi ilə təchiz edilmişdir, bu sistemdə havanın onlardan keçməsinə imkan vermək üçün giriş klapanları daha uzun müddət açıq qalır və beləliklə, sıxılma mərhələsində mühərrikin aerodinamik müqaviməti azalır.
Daxili yanma mühərrikinin bitdiyini dəfələrlə elan edənlər "gitara çantada saxlamaq" üçün geri qayıtmalıdırlar. . “Köhnə” daxili yanma mühərriklərinin artıq 120 ildən çox yaşı var və görünür, burada qalacaq. Bu həllin etibarlı olub-olmayacağını görmək qalır.
Bir az daha tarix?
Sıxılma nisbətinin daxili yanma mühərriklərinin iş dövrü səmərəliliyinə təsiri ilə bağlı ilk tədqiqatlar 1920-ci ilə, İngilis mühəndisi Harri Rikardonun Kral Hərbi Hava Qüvvələrinin (RAF) Aeronavtika İnkişafı Departamentinə rəhbərlik etdiyi vaxta təsadüf edir. Onun ən mühüm missiyalarından biri RAF təyyarələrinin yüksək yanacaq sərfiyyatı və nəticədə onların qısa uçuş məsafəsi üçün həll yolu tapmaq idi. Bu problemin səbəblərini və həll yollarını öyrənmək üçün Harri Rikardo dəyişkən sıxılma ilə eksperimental mühərrik hazırladı, burada (digər şeylərlə yanaşı) bəzi yanacaqların partlamaya daha davamlı olduğunu tapdı. Bu tədqiqat ilk yanacaq oktan reytinq sisteminin yaradılması ilə nəticələndi.
Məhz bu tədqiqatlar sayəsində ilk dəfə olaraq daha yüksək sıxılma nisbətlərinin daha səmərəli olduğu və eyni mexaniki enerjini istehsal etmək üçün daha az yanacaq tələb etdiyi qənaətinə gəlindi. Birinci Dünya Müharibəsi təyyarələrindən bildiyimiz 25 litr kub tutumlu nəhəng mühərriklər bu vaxtdan etibarən öz yerini daha kiçik və daha səmərəli qurğulara verməyə başladı. Transatlantik səyahət reallığa çevrildi və müharibə zamanı (mühərriklərin çeşidinə görə) taktiki məhdudiyyətlər yüngülləşdirildi.
