Тақырып күрделі болғандықтан, алдымен Nissan VC-T айнымалы қысу қозғалтқышы соншалықты ерекше екенін түсіну үшін қысу коэффициенті тұжырымдамасын қысқаша түсіндірейік? Сондықтан мен жеңілдетуге тырысамын, кейбір дәлсіздіктерге жол бермеу қаупі бар – егер бұл орын алса, сіз әрқашан Facebook арқылы өтіп, бізге түсініктеме қалдыра аласыз.
Қандай баға беріңіз?
Сығымдау коэффициенті – берілген көлемнің цилиндр ішінде қанша рет сығылған шамасы. Практикалық мысал: 10:1 қатынасы бар 1,0 литрлік төрт цилиндрлі қозғалтқышта 250 см³ цилиндрлер бар, олар жоғарғы өлі нүктеде қоспаны бар болғаны 25 см³ көлемге, яғни оның көлемінің оннан бір бөлігіне дейін қысады ( 10 :1). Қысу коэффициенті түсіндірмесінің күрделі нұсқасын мына жерден көруге болады.Және бұл неге соншалықты маңызды?
Өйткені қозғалтқыштың қысу коэффициенті неғұрлым көп болса, оның тиімділігі соғұрлым жоғары болады. Қозғалтқыштың қысылуы неғұрлым көп болса, жарылыс нәтижесінде пайда болатын газдардың кеңеюі соғұрлым тезірек болады және тиісінше поршень мен шатунның түсуі соғұрлым тезірек, демек иінді біліктің ығысуы да жылдамырақ - сайып келгенде, көлікке көбірек қозғалыс беріледі. дөңгелектер. Сондықтан спорттық автомобильдердің қысу коэффициенттері жоғары – мысалы, Audi R8-дің V10 қозғалтқышы оның көлемінен 12,7 есе сығады.
Неліктен барлық автомобильдерде қысу коэффициенттері жоғары емес?
Екі себеп бойынша: бірінші себеп – қоспаның алдын ала жарылуы және екінші себеп – сығымдау коэффициенті жоғары қозғалтқышты жасаудың қымбат болуы. Бірақ алдымен бірінші себепке көшейік. Сығымдау коэффициенті артқан сайын жану камерасының ішіндегі ауа-отын қоспасының температурасы да артады және температураның бұл жоғарылауы поршень жоғарғы өлі нүктеге жеткенге дейін тұтануды тудыруы мүмкін. Бұл құбылыстың атауы - детонация алдындағы және дәл осы әсерге байланысты автомобиль брендтері консервативті қысу коэффициенттері бар қозғалтқыштарды шығаруға мәжбүр, максималды тиімділік есебінен қозғалтқышты осы құбылыстан қорғауға арналған тұтану және бүрку карталарымен.Екінші жағынан, жоғары сығымдау коэффициенттері бар қозғалтқыштарды шығару да қымбатқа түседі (брендтер үшін, сондықтан тұтынушылар үшін…). Жоғары сығымдау коэффициенттері бар қозғалтқыштарда алдын ала жарылуды болдырмау үшін брендтер қозғалтқышта пайда болатын жылуды тиімдірек тарататын асыл және төзімді материалдарға жүгінуі керек.
Nissan (ақырында!) шешімді табады
Соңғы 25 жылда бірнеше брендтер қозғалтқыштардың осы деңгейге дейінгі шектеулерін жеңуге тырысты. Saab жақындаған брендтердің бірі болды, тіпті қозғалтқыш басының бүйірлік қозғалысының арқасында жану камерасының текше сыйымдылығын арттыруға немесе азайтуға мүмкіндік беретін революциялық қозғалтқышты ұсынды. және демек, қысу коэффициенті. Мәселе? Жүйеде сенімділік кемшіліктері болды және оны ешқашан өндіріске енгізген жоқ. Бақытты…
Шешімін тапқан бірінші бренд, біз айтқандай, Nissan болды. Қыркүйек айында Париж автосалонында әлемдегі алғашқы айнымалы қысу қозғалтқышын ұсынатын бренд. Бұл 274 ат күші және 390 Нм максималды айналу моменті бар 2,0 турбо қозғалтқышы. Бұл қозғалтқыш бастапқыда тек АҚШ-та шығарылады, қазіргі уақытта Infiniti үлгілерімен жабдықталған 3,5 V6 қозғалтқышын ауыстырады (Nissan-ның премиум модельдер бөлімі).
Nissan бұған қалай қол жеткізді?
Бұл сиқырлық болды. Мен қалжыңдаймын... бұл таза инженерлік болды. Кәдімгі қозғалтқыштарда шатундар (поршеньді «ұстайтын» қол) иінді білікке тікелей бекітіледі, Nissan VC-T қозғалтқышында бұл болмайды. Төмендегі суретте көріп отырғаныңыздай:
Бұл революциялық Nissan қозғалтқышында негізгі шатунның ұзындығы қысқартылды және иінді білікке айналдырылған аралық рычагқа қосылды және поршень қозғалысының көлемін өзгертетін шатунға қарсы екінші жылжымалы шатунға қосылды. Қозғалтқышты басқару блогы қысу коэффициентін арттыру немесе азайту қажет екенін анықтағанда, жетек аралық рычагтың бұрышын өзгертеді, шатунды көтереді немесе түсіреді, демек, қысуды 8:1 және 14:1 арасында өзгертеді. Осылайша, Nissan қозғалтқышы екі әлемнің ең жақсысын біріктіре алады: төмен айналымда максималды тиімділік және жоғары айн/мин кезінде көбірек қуат, детонация алдындағы әсерді болдырмай.
Қозғалтқыштың қысу коэффициентінің бұл өзгеруі қозғалтқышқа таралған сансыз сенсорлардың арқасында тиімді және кез келген айн/мин диапазонында ғана мүмкін болады. Олар нақты уақыт режимінде ЭКЮ-ға секундына жүздеген мың ақпаратты жібереді (ауа температурасы, жану камерасы, қабылдау, турбо, қоспадағы оттегінің мөлшері және т.б.), қысу коэффициентін сәйкесінше өзгертуге мүмкіндік береді. көлік құралының. Бұл қозғалтқыш сонымен қатар Аткинсон циклін имитациялау үшін клапанның ауыспалы уақыты жүйесімен жабдықталған, онда ауаның олар арқылы өтуіне мүмкіндік беру үшін қабылдау клапандары ұзағырақ ашық қалады, осылайша қысу фазасында қозғалтқыштың аэродинамикалық кедергісі төмендейді.
Іштен жану қозғалтқышының жұмысы аяқталғанын қайта-қайта жариялағандар «гитараны сөмкеде ұстау» үшін қайта оралуы керек. . «Ескі» іштен жанатын қозғалтқыштардың жасы 120-дан асқан және осында сақталатын сияқты. Бұл шешім сенімді бола ма, жоқ па, соны білу керек.
Кішкене тарих?
Іштен жану қозғалтқыштарының жұмыс циклінің тиімділігіне қысу коэффициентінің әсері туралы алғашқы зерттеулер британдық инженер Гарри Рикардо Корольдік Әуе күштерінің (RAF) аэронавигациялық даму бөлімін басқарған 1920 жылдан басталады. Оның ең маңызды миссияларының бірі RAF ұшақтарының жоғары жанармай тұтынуына және сәйкесінше олардың қысқа ұшу қашықтығына шешім табу болды. Бұл мәселенің себептері мен шешімдерін зерттеу үшін Гарри Рикардо ауыспалы сығымдалған эксперименталды қозғалтқышты жасап шығарды, онда ол (басқа нәрселермен қатар) кейбір отындардың жарылысқа төзімдірек екенін анықтады. Бұл зерттеу отынның октандық рейтингінің бірінші жүйесін құрумен аяқталды.
Осы зерттеулердің арқасында бірінші рет жоғары сығымдау коэффициенттері тиімдірек және бірдей механикалық энергияны өндіру үшін аз отын қажет деген қорытындыға келді. Дәл осы уақыттан бастап 25 литр текше сыйымдылығы бар алып қозғалтқыштар - біз Бірінші дүниежүзілік соғыс ұшақтарынан білеміз - кішірек және тиімдірек қондырғыларға жол бере бастады. Трансатлантикалық саяхат шындыққа айналды және соғыс кезінде тактикалық шектеулер (қозғалтқыштардың диапазонына байланысты) жеңілдетілді.
