იმის გამო, რომ თემა რთულია, ჯერ მოკლედ ავხსნათ შეკუმშვის კოეფიციენტის კონცეფცია, რათა გავიგოთ, რატომ არის Nissan-ის VC-T ცვლადი შეკუმშვის ძრავა ასეთი არაჩვეულებრივი? ამიტომ, მე ვაპირებ გამარტივებას, გარკვეული უზუსტობის დაშვების რისკის ქვეშ – თუ ეს მოხდება, თქვენ ყოველთვის შეგიძლიათ გადახვიდეთ ჩვენს Facebook-ზე და დაგვიტოვოთ კომენტარი.
რა შეაფასეთ?
შეკუმშვის კოეფიციენტი არის ცილინდრის შიგნით მოცემული მოცულობის შეკუმშვის რაოდენობა. პრაქტიკული მაგალითი: 1.0 ლიტრიანი ოთხცილინდრიანი ძრავა 10:1 თანაფარდობით, აქვს 250 სმ³ ცილინდრები, რომლებიც ზედა მკვდარ ცენტრში შეკუმშავს ნარევს მხოლოდ 25 სმ³ მოცულობამდე - ანუ მისი მოცულობის მეათედამდე ( 10:1). შეკუმშვის კოეფიციენტის ახსნის რთული ვერსია შეგიძლიათ იხილოთ აქ.და რატომ არის ეს ასე მნიშვნელოვანი?
რადგან რაც უფრო დიდია ძრავის შეკუმშვის კოეფიციენტი, მით მეტია მისი ეფექტურობა. რაც უფრო დიდია ძრავის შეკუმშვა, მით უფრო სწრაფია აფეთქების შედეგად წარმოქმნილი გაზების გაფართოება და, შესაბამისად, უფრო სწრაფად დგუშის და შემაერთებელი ღეროს დაშვება და, შესაბამისად, უფრო სწრაფად ამწე ლილვის გადაადგილება - საბოლოო ჯამში მეტი მოძრაობა გადაეცემა მანქანას. დისკები. ამიტომ სპორტულ მანქანებს უფრო მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტები აქვთ – მაგალითად, Audi R8-ის V10 ძრავა 12,7-ჯერ იკუმშება მის მოცულობაზე.
რატომ არ აქვს ყველა მანქანას მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტი?
ორი მიზეზის გამო: პირველი მიზეზი ის არის, რომ ნარევი წინასწარ აფეთქდება და მეორე მიზეზი არის ის, რომ ძვირია მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტის მქონე ძრავის დამზადება. მაგრამ ჯერ პირველ მიზეზზე გადავიდეთ. როგორც შეკუმშვის კოეფიციენტი იზრდება, ასევე იზრდება ჰაერ-საწვავის ნარევის ტემპერატურა წვის პალატაში და ტემპერატურის ამ ზრდამ შეიძლება გამოიწვიოს აალება, სანამ დგუში არ მიაღწევს ზედა მკვდარ ცენტრს. ამ ფენომენის სახელწოდებაა წინასწარი დეტონაცია და სწორედ ამ ეფექტის გამო ხდება, რომ ავტომობილების ბრენდები იძულებულნი არიან აწარმოონ ძრავები კონსერვატიული შეკუმშვის კოეფიციენტებით. აალების და ინექციის რუქებით, რომლებიც შექმნილია ძრავის ამ ფენომენისგან მაქსიმალური ეფექტურობის ხარჯზე დასაცავად.მეორეს მხრივ, მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტების მქონე ძრავების წარმოება ასევე ძვირია (ბრენდებისთვის და, შესაბამისად, მომხმარებლებისთვის…). იმის გამო, რომ მაღალი შეკუმშვის კოეფიციენტების მქონე ძრავებში წინასწარი დეტონაციის თავიდან ასაცილებლად, ბრენდებმა უნდა მიმართონ უფრო კეთილშობილურ და გამძლე მასალებს, რომლებიც უფრო ეფექტურად ანაწილებენ ძრავში გამომუშავებულ სითბოს.
ნისანი იპოვის (საბოლოოდ!) გამოსავალს
ბოლო 25 წლის განმავლობაში, რამდენიმე ბრენდმა წარუმატებლად სცადა ძრავების ამ დონემდე შეზღუდვების გადალახვა. Saab იყო ერთ-ერთი ბრენდი, რომელიც მიუახლოვდა, თუნდაც წარმოადგინა რევოლუციური ძრავა, რომელმაც ძრავის თავის გვერდითი მოძრაობის წყალობით მოახერხა წვის კამერის კუბური სიმძლავრის გაზრდა ან შემცირება. და შესაბამისად შეკუმშვის კოეფიციენტი. პრობლემა? სისტემას ჰქონდა სანდოობის ხარვეზები და არასოდეს გამოსულა იგი წარმოებაში. Ბედნიერად…
პირველი ბრენდი, რომელმაც გამოსავალი იპოვა, იყო, როგორც ვთქვით, Nissan. ბრენდი, რომელიც წარადგენს მსოფლიოში პირველ ცვლადი შეკუმშვის ძრავას სექტემბერში პარიზის მოტორ შოუზე. ეს არის 2.0 ტურბო ძრავა 274 ცხენის ძალით და 390 ნმ მაქსიმალური ბრუნვის მომენტით. ეს ძრავა თავდაპირველად გამოვა მხოლოდ აშშ-ში, ჩაანაცვლებს 3.5 V6 ძრავას, რომელიც ამჟამად აღჭურვილია Infiniti მოდელებით (Nissan-ის პრემიუმ მოდელის განყოფილება).
როგორ მიაღწია ამას Nissan-მა?
ეს იყო ჯადოქრობა. ვხუმრობ… ეს იყო სუფთა ინჟინერია. ჩვეულებრივ ძრავებში შემაერთებელი ღეროები (ის მკლავი, რომელიც „იჭერს“ დგუშს) პირდაპირ არის მიმაგრებული ამწე ლილვზე, Nissan-ის VC-T ძრავში ეს არ ხდება. როგორც ხედავთ ქვემოთ მოცემულ სურათზე:
ამ რევოლუციურ ნისანის ძრავში მთავარი შემაერთებელი ღეროს სიგრძე შემცირდა და დაუკავშირდა შუალედურ ბერკეტს, რომელიც მიტრიალებულია ამწე ლილვზე და უკავშირდება მეორე მოძრავ შემაერთებელ ღეროს შემაერთებელი ღეროს საპირისპიროდ, რომელიც ცვალებადია დგუშის მოძრაობის მასშტაბით. როდესაც ძრავის მართვის განყოფილება განსაზღვრავს, რომ აუცილებელია შეკუმშვის კოეფიციენტის გაზრდა ან შემცირება, ამძრავი ცვლის შუალედური ბერკეტის კუთხეს, აწევს ან ამცირებს დამაკავშირებელ ღეროს და, შესაბამისად, ცვლის შეკუმშვას 8:1-დან 14:1-მდე. ამრიგად, ნისანის ძრავა ახერხებს ორივე სამყაროს საუკეთესოს შერწყმას: მაქსიმალური ეფექტურობა დაბალ ბრუნზე და მეტი სიმძლავრე მაღალი ბრუნის დროს, თავიდან აიცილებს დეტონაციის წინა ეფექტს.
ძრავის შეკუმშვის კოეფიციენტის ეს ცვალებადობა შესაძლებელია მხოლოდ ეფექტურად და ნებისმიერ rpm დიაპაზონში, ძრავზე გავრცელებული უამრავი სენსორის წყალობით. ეს ასიათასობით ინფორმაციას აგზავნის წამში ECU-ზე რეალურ დროში (ჰაერის ტემპერატურა, წვის კამერა, მიღება, ტურბო, ნარევში ჟანგბადის რაოდენობა და ა.შ.), რაც შესაძლებელს ხდის შეკუმშვის კოეფიციენტის შესაბამისად შეიცვალოს. საჭიროებები. ავტომობილის. ეს ძრავა ასევე აღჭურვილია ცვალებადი სარქვლის დროის სისტემით ატკინსონის ციკლის სიმულაციისთვის, რომლის დროსაც შემომყვანი სარქველები უფრო დიდხანს რჩება ღია, რათა ჰაერი გაუშვას მათში, რაც ამცირებს ძრავის აეროდინამიკურ წინააღმდეგობას შეკუმშვის ფაზაში.
ისინი, ვინც არაერთხელ გამოაცხადებენ შიდა წვის ძრავის დასრულებას, უნდა დაბრუნდნენ "გიტარის ჩანთაში შესანახად". . "ძველი" შიდა წვის ძრავები უკვე 120 წელზე მეტია და, როგორც ჩანს, აქ დარჩებიან. ჯერ კიდევ გასარკვევია, იქნება თუ არა ეს გამოსავალი სანდო.
ცოტა მეტი ისტორია?
პირველი კვლევები შეკუმშვის კოეფიციენტის გავლენის შესახებ შიდა წვის ძრავების სამუშაო ციკლის ეფექტურობაზე თარიღდება 1920 წლით, როდესაც ბრიტანელი ინჟინერი ჰარი რიკარდო ხელმძღვანელობდა სამეფო საჰაერო ძალების აერონავტიკული განვითარების დეპარტამენტს (RAF). მისი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მისია იყო RAF-ის თვითმფრინავების მაღალი საწვავის მოხმარების და, შესაბამისად, მათი მოკლე ფრენის დიაპაზონის გამოსავლის პოვნა. ამ პრობლემის მიზეზებისა და გადაწყვეტის შესასწავლად ჰარი რიკარდომ შეიმუშავა ექსპერიმენტული ძრავა ცვლადი შეკუმშვით, სადაც აღმოაჩინა (სხვა საკითხებთან ერთად), რომ ზოგიერთი საწვავი უფრო მდგრადია დეტონაციის მიმართ. ეს კვლევა დასრულდა საწვავის პირველი ოქტანური რეიტინგის სისტემის შექმნით.
სწორედ ამ კვლევების წყალობით, პირველად დაასკვნეს, რომ შეკუმშვის მაღალი კოეფიციენტები უფრო ეფექტურია და მოითხოვს ნაკლებ საწვავს იგივე მექანიკური ენერგიის წარმოებისთვის. სწორედ ამ დროიდან დაიწყო გიგანტურმა ძრავებმა 25 ლიტრი კუბური მოცულობით - რაც ჩვენ ვიცით პირველი მსოფლიო ომის თვითმფრინავებიდან - დაიწყეს ადგილის დათმობა უფრო მცირე და ეფექტურ ერთეულებზე. ტრანსატლანტიკური მოგზაურობა რეალობად იქცა და ომის დროს ტაქტიკური შეზღუდვები (ძრავების დიაპაზონის გამო) შემსუბუქდა.
