Gaia konplexua denez, lehenik eta behin konpresio-erlazioaren kontzeptua laburki azalduko dugu Nissan-ren VC-T konpresio aldakorreko motorra zergatik den hain apartekoa ulertzeko? Beraz, sinplifikatzen saiatuko naiz, zehaztasunik eza egiteko arriskuan; hori gertatzen bada beti joan zaitezke gure Facebook-etik eta iruzkin bat utz iezaguzu.
Zer baloratu?
Konpresio-erlazioa bolumen jakin bat zilindroaren barruan zenbat aldiz konprimitzen den da. Adibide praktikoa: 10:1 proportzioa duen 1,0 litroko lau zilindroko motor batek 250 cm³-ko zilindroak ditu, eta goiko puntu hilean nahastea 25 cm³-ko bolumenera konprimitzen dute, hau da, bere bolumenaren hamarrenera ( 10:1). Konpresio-erlazioaren azalpenaren bertsio konplexua hemen ikus daiteke.Eta zergatik da hain garrantzitsua?
Motorraren konpresio-erlazioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta eraginkortasun handiagoa. Motorraren konpresioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta azkarragoa izango da leherketaren ondoriozko gasen hedapena eta, ondorioz, orduan eta azkarrago jaitsiko da pistoiaren eta bielaren jaitsiera, eta, beraz, bidalketaren desplazamendu azkarragoa - azken finean, ibilgailuari mugimendu gehiago transmititzen zaio. gurpilak. Horregatik, kirol-autoek konpresio-erlazio handiagoak dituzte; adibidez, Audi R8ren V10 motorrak bere bolumena 12,7 aldiz konprimitzen du.
Beraz, zergatik ez dute auto guztiek konpresio-ratio altua?
Bi arrazoirengatik: lehenengo arrazoia da nahasketak aurrez detonatzen duela eta bigarren arrazoia da garestia dela konpresio erlazio altua duen motor bat egitea. Baina goazen lehen arrazoira. Konpresio-erlazioa handitzen den heinean, errekuntza-ganberaren barruko aire-erregaiaren nahastearen tenperatura ere handitzen da eta tenperatura-igoera horrek pistoia ekar dezake pistoia goi-gune hilera iritsi baino lehen. Fenomeno honen izena detonazioaren aurrekoa da eta efektu hori dela eta, auto-markak konpresio-ratio kontserbadoreak dituzten motorrak ekoiztera behartuta daude. motorra fenomeno honetatik babesteko diseinatutako pizte eta injekzio mapekin, eraginkortasun handienaren kontura.Bestalde, konpresio erlazio altuak dituzten motorrak ekoiztea ere garestia da (markentzat eta, beraz, bezeroentzat...). Zeren eta konpresio-erlazio altuak dituzten motorretan aurre-detonazioak saihesteko, markek motorrean sortzen den beroa eraginkorrago xahutzen duten material nobleago eta erresistenteagoetara jo behar dute.
Nissanek (azkenean!) irtenbidea aurkitzen du
Azken 25 urteotan hainbat marka saiatu dira maila honetarako motorrek dituzten mugak gainditzen arrakastarik gabe. Saab izan zen hurbildu zen marketako bat, motor iraultzaile bat aurkeztuz ere, motorraren buruaren alboko mugimenduari esker, errekuntza-ganberaren edukiera kubikoa handitzea edo txikitzea lortu zuena. eta hortik konpresio-erlazioa. Arazoa? Sistemak fidagarritasun-akatsak zituen eta inoiz ez zen produkzioan sartu. Zorionez…
Irtenbide bat aurkitu zuen lehen marka, esan bezala, Nissan izan zen. Irailean Parisko Motor Show-ean munduko lehen konpresio aldakorreko motorra aurkeztuko duen marka. 2.0 Turbo motorra da, 274 zaldi eta 390 Nm-ko momentu maximoa duena. Motor hau AEBetan bakarrik jarriko da martxan hasieran, gaur egun Infiniti modeloak (Nissanen premium modeloen dibisioa) hornitzen dituen 3.5 V6 motorra ordezkatuz.
Nola lortu zuen Nissanek hori?
Sorginkeria zen. Txantxetan ari naiz... ingeniaritza hutsa zen. Ohiko motorretan bielek (pistoia “hartzen” duen beso hori) biraderari zuzenean lotzen zaizkio, Nissanen VC-T motorrean ez da hori gertatzen. Beheko irudian ikus dezakezun bezala:
Nissan-eko motor iraultzaile honetan biela nagusiaren luzera murriztu eta biela-biradera biratuta dagoen tarteko palanka bati konektatu eta pistoiaren mugimenduaren hedadura aldatzen duen bi bielaren parean dagoen bigarren biela mugikor bati konektatzen zen. Motorra kontrolatzeko unitateak konpresio-erlazioa handitu edo murriztea beharrezkoa dela zehazten duenean, eragingailuak tarteko palankaren angelua aldatzen du, biela igoz edo jaitsiz eta, beraz, konpresioa 8:1 eta 14:1 artean aldatuz. Horrela, Nissan motorrak bi munduetako onena uztartzea lortzen du: eraginkortasun maximoa rpm baxuetan eta potentzia handiagoa rpm altuetan, detonazioaren aurreko efektua saihestuz.
Motorraren konpresio-erlazioaren aldakuntza hori modu eraginkorrean eta edozein bira/min-tartetan bakarrik da posible, motorrean zehar zabaldutako sentsore ugariri esker. Hauek, segundoko ehunka mila informazio bidaltzen dituzte EKUra denbora errealean (airearen tenperatura, errekuntza-ganbera, hartunea, turboa, nahastean dagoen oxigeno-kopurua, etab.), konpresio-erlazioa horren arabera aldatzeko aukera emanez. ibilgailuarena. Motor honek, gainera, balbulen kronometraje aldakorreko sistemaz hornituta dago Atkinson zikloa simulatzeko, zeinetan sarrerako balbulak zabalik egoten dira denbora luzeagoan airea haietatik ihes egiteko, eta horrela, konpresio fasean motorraren erresistentzia aerodinamikoa murrizten da.
Barne-errekuntzako motorraren amaiera behin eta berriz iragartzen dutenek atzera egin behar dute "gitarra poltsan gordetzera" . Barne-errekuntzako motor "zahar"ek 120 urte baino gehiago dituzte jada eta badirudi hemen geratu direla. Ikusteko dago irtenbide hau fidagarria izango den.
Historia pixka bat gehiago?
Konpresio-erlazioak barne-errekuntzako motorren funtzio-zikloaren efizientzian dituen eraginei buruzko lehen ikerketak 1920. urtekoak dira, Harry Ricardo ingeniari britainiarrak Royal Air Forceko (RAF) Garapen Aeronautikoko Departamentuko buru izan zenean. Bere eginkizun garrantzitsuenetako bat RAF hegazkinen erregai-kontsumo handiari eta, ondorioz, hegaldi-distantzia laburretarako irtenbide bat aurkitzea izan zen. Arazo honen kausak eta irtenbideak aztertzeko, Harry Ricardok konpresio aldakorreko motor esperimental bat garatu zuen, non aurkitu zuen (besteak beste) erregai batzuk detonazioarekiko erresistenteagoak zirela. Azterketa honek erregaien oktanoa ebaluatzeko lehen sistema sortzean amaitu zuen.
Ikerketa horiei esker, lehen aldiz, konpresio-ratio altuagoak eraginkorragoak direla eta energia mekaniko bera ekoizteko erregai gutxiago behar dutela ondorioztatu zen. Garai hartatik 25 litro kubikoko motor erraldoiak –I. Mundu Gerrako hegazkinetatik ezagutzen ditugunak– unitate txikiago eta eraginkorragoei bide ematen hasi ziren. Bidaia transatlantikoak errealitate bihurtu ziren eta gerra garaian muga taktikoak (motorren sorta dela eta) arindu ziren.
