Om't it ûnderwerp kompleks is, litte wy earst it konsept fan kompresjeferhâlding koart útlizze om te begripen wêrom't Nissan's VC-T fariabele kompresjemotor sa bûtengewoan is? Dat ik sil besykje te ferienfâldigjen, mei it risiko fan wat ûnkrektens - as dat bart, kinne jo altyd fia ús Facebook gean en ús in reaksje efterlitte.
Wat wurdearje?
De kompresjeferhâlding is it oantal kearen dat in bepaald folume yn 'e silinder wurdt komprimearre. Praktyk foarbyld: in 1.0 liter fjouwer-silinder motor mei in 10:1 ferhâlding hat 250 cm³ silinders dy't, op harren boppeste deade sintrum, compress it mingsel ta in folume fan mar 25 cm³ - dat is, oant ien tsiende fan syn folume ( 10 :1). De komplekse ferzje fan 'e kompresjeferhâlding kin hjir sjoen wurde.En wêrom is dit sa wichtich?
Om't hoe grutter de kompresjeferhâlding fan 'e motor, hoe grutter de effisjinsje. Hoe grutter de kompresje fan 'e motor, de flugger de útwreiding fan' e gassen as gefolch fan 'e eksploazje en dêrtroch de flugger de delgong fan' e piston en ferbiningsstang, en dus flugger de ferpleatsing fan 'e krukas - úteinlik resultearret yn mear beweging oerbrocht nei it reau tsjillen. Dêrom hawwe sportauto's hegere kompresjeferhâldingen - bygelyks de V10-motor fan 'e Audi R8 komprimearret 12,7 kear har folume.
Dus wêrom hawwe net alle auto's hege kompresjeferhâldingen?
Om twa redenen: de earste reden is dat it mingsel foarôf detonearret en de twadde reden is dat it djoer is om in motor te meitsjen mei in hege kompresjeferhâlding. Mar litte wy earst nei de earste reden gean. As de kompresjeferhâlding tanimt, nimt ek de temperatuer fan it loft-brânstofgemik yn 'e ferbaarningskeamer en dizze ferheging fan temperatuer kin liede ta ûntstekking foardat de piston it boppeste deade sintrum berikt. De namme fan dit ferskynsel is pre-detonaasje en it is fanwege dit effekt dat automerken wurde twongen om motoren te produsearjen mei konservative kompresjeferhâldingen, mei ûntstekkings- en ynjeksjekaarten ûntwurpen om de motor te beskermjen fan dit ferskynsel op kosten fan maksimale effisjinsje.Oan 'e oare kant is it produsearjen fan motoren mei hege kompresjeferhâldingen ek djoer (foar merken en dus foar klanten ...). Om foar te kommen pre-detonaasje yn motoren mei hege kompresje ferhâldings, merken moatte taflecht ta edele en mear resistinte materialen dy't dissipate de waarmte opwekt yn 'e motor effisjinter.
Nissan fynt (einlings!) de oplossing
Yn 'e lêste 25 jier hawwe ferskate merken sûnder súkses besocht de beheiningen fan motoren op dit nivo te oerwinnen. Saab wie ien fan 'e merken dy't tichterby kamen, sels presintearre in revolúsjonêre motor dy't, troch de laterale beweging fan' e motor kop, slagge te fergrutsjen of ôfnimme de kubike kapasiteit fan de ferbaarning keamer. en dus de kompresjeferhâlding. Probleem? It systeem hie betrouberens gebreken en makke it noait yn produksje. Lokkich…
It earste merk dat in oplossing fûn wie, lykas wy seine, Nissan. In merk dat de earste motor foar fariabele kompresje fan 'e wrâld yn septimber sil presintearje op' e Paris Motor Show. It is in 2.0 Turbo-motor mei 274 pk en 390 Nm maksimaal koppel. Dizze motor sil yn earste ynstânsje allinich wurde lansearre yn 'e FS, en ferfangt de 3.5 V6-motor dy't op it stuit Infiniti-modellen útrist (Nissan's premium modeldivyzje).
Hoe hat Nissan dit berikt?
It wie hekserij. Ik meitsje in grapke ... it wie pure technyk. Yn konvinsjonele motoren binne de ferbiningsstangen (dy earm dy't de piston "grypt") direkt oan 'e krukas ferbûn, yn 'e VC-T-motor fan Nissan bart dat net. Lykas jo kinne sjen yn 'e ôfbylding hjirûnder:
Yn dizze revolúsjonêre Nissan motor de lingte fan 'e wichtichste ferbining roede waard fermindere en ferbûn mei in tuskenlizzende lever pivoted oan de krukas en ferbûn mei in twadde beweechbere ferbining roede tsjinoer de ferbining roede dy't fariearret de omfang fan de piston beweging. As de motor kontrôle ienheid bepaalt dat it nedich is om te fergrutsjen of ferminderjen de kompresje ferhâlding, de actuator feroaret de hoeke fan de tuskenlizzende lever, opheffen of ferleegje de ferbining roede en dêrom fariearjend fan de kompresje tusken 8: 1 en 14: 1. Sa slagget de Nissan-motor it bêste fan beide wrâlden te kombinearjen: maksimale effisjinsje by lege rpm en mear krêft by hege rpm, it foarkommen fan it pre-detonaasje-effekt.
Dizze fariaasje yn 'e kompresjeferhâlding fan' e motor is allinich effisjint en yn elke rpm-berik mooglik, troch in myriade fan sensoren ferspraat oer de motor. Dizze stjoere hûnderttûzenen ynformaasje per sekonde nei de ECU yn echte tiid (temperatuer fan 'e loft, ferbaarningskeamer, intake, turbo, hoemannichte soerstof yn it mingsel, ensfh.), wêrtroch't de kompresjeferhâlding kin wurde feroare neffens de behoeften. fan it auto. Dizze motor is ek foarsjoen fan in fariabele kleptimingsysteem om de Atkinson-syklus te simulearjen, wêrby't de ynlaatkleppen langer iepen bliuwe om lucht troch har te ûntkommen, en sadwaande de aerodynamyske wjerstân fan 'e motor yn 'e kompresjefaze ferminderje.
Dejingen dy't it ein fan 'e ynterne ferbaarningsmotor kearen oankundigje, moatte weromgean om "de gitaar yn 'e tas te hâlden" . De "âlde" ynterne ferbaarningsmotoren binne al mear as 120 jier âld en lykje hjir te bliuwen. It bliuwt te sjen oft dizze oplossing betrouber sil wêze.
In bytsje mear skiednis?
De earste stúdzjes oer de effekten fan kompresjeferhâlding op 'e effisjinsje fan' e duty cycle fan ynterne ferbaarningsmotoren datearje werom nei 1920, doe't de Britske yngenieur Harry Ricardo de Aeronautical Development Department fan 'e Royal Air Force (RAF) oanfierde. Ien fan har wichtichste misjes wie om in oplossing te finen foar it hege brânstofferbrûk fan 'e RAF-fleantugen en dus foar har koarte flechtberik. Om de oarsaken en oplossingen foar dit probleem te studearjen, ûntwikkele Harry Ricardo in eksperimintele motor mei fariabele kompresje dêr't er (ûnder oaren) fûn dat guon brânstoffen mear resistint wiene foar detonaasje. Dizze stúdzje kulminearre yn 'e oprjochting fan it earste brânstof-oktaanbeoardielingssysteem.
It wie tank oan dizze stúdzjes dat, foar it earst, waard konkludearre dat hegere kompresjeferhâldingen effisjinter binne en minder brânstof nedich binne om deselde meganyske enerzjy te produsearjen. It wie fan dy tiid ôf dat de gigantyske motoren mei 25 liter kubike kapasiteit – dy’t wy kenne fan fleantugen fan de Earste Wrâldoarloch – begûnen plak te meitsjen foar lytsere en effisjinter ienheden. Transatlantyske reizen waarden in realiteit en taktyske beheiningen yn 'e oarloch (troch it oanbod fan motoren) waarden fermindere.
