நிசான் உலகின் முதல் மாறக்கூடிய சுருக்க இயந்திரத்தை உருவாக்குகிறது

பொருள் சிக்கலானது என்பதால், நிசானின் VC-T மாறி சுருக்க இயந்திரம் ஏன் மிகவும் அசாதாரணமானது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முதலில் சுருக்க விகிதக் கருத்தை சுருக்கமாக விளக்குவோம்? எனவே, சில தவறான செயல்களைச் செய்யும் அபாயத்தில் நான் எளிமைப்படுத்த முயற்சிக்கப் போகிறேன் - அது நடந்தால், நீங்கள் எப்போதும் எங்கள் Facebook வழியாகச் சென்று எங்களுக்கு ஒரு கருத்தைத் தெரிவிக்கலாம்.

என்ன மதிப்பிடவும்?

சுருக்க விகிதம் என்பது சிலிண்டருக்குள் கொடுக்கப்பட்ட தொகுதி எத்தனை முறை சுருக்கப்படுகிறது என்பதுதான். நடைமுறை உதாரணம்: 10:1 விகிதத்தில் 1.0 லிட்டர் நான்கு சிலிண்டர் எஞ்சின் 250 செமீ³ சிலிண்டர்களைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றின் மேல் டெட் சென்டரில், கலவையை வெறும் 25 செமீ³ அளவில் சுருக்குகிறது - அதாவது, அதன் அளவின் பத்தில் ஒரு பங்கிற்கு ( 10:1). சுருக்க விகித விளக்கத்தின் சிக்கலான பதிப்பை இங்கே காணலாம்.

ஏன் இது மிகவும் முக்கியமானது?

இயந்திரத்தின் சுருக்க விகிதம் அதிகமாக இருப்பதால், அதன் செயல்திறன் அதிகமாகும். எஞ்சினின் சுருக்கம் அதிகமாகும், வெடிப்பால் ஏற்படும் வாயுக்களின் விரிவாக்கம் வேகமாகவும், அதன் விளைவாக பிஸ்டன் மற்றும் இணைக்கும் கம்பியின் வம்சாவளி வேகமாகவும், எனவே கிரான்ஸ்காஃப்ட்டின் இடப்பெயர்ச்சி வேகமாகவும் - இறுதியில் வாகனத்திற்கு அதிக இயக்கம் பரவுகிறது. சக்கரங்கள். அதனால்தான் ஸ்போர்ட்ஸ் கார்கள் அதிக சுருக்க விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன - எடுத்துக்காட்டாக, ஆடி R8 இன் V10 இன்ஜின் அதன் அளவை விட 12.7 மடங்கு அழுத்துகிறது.

அப்படியானால் ஏன் எல்லா கார்களிலும் அதிக சுருக்க விகிதங்கள் இல்லை?

இரண்டு காரணங்களுக்காக: முதல் காரணம், கலவை முன்கூட்டியே வெடிக்கிறது மற்றும் இரண்டாவது காரணம், அதிக சுருக்க விகிதத்துடன் ஒரு இயந்திரத்தை உருவாக்குவது விலை உயர்ந்தது. ஆனால் முதலில் முதல் காரணத்திற்கு செல்வோம். சுருக்க விகிதம் அதிகரிக்கும் போது, எரிப்பு அறைக்குள் காற்று-எரிபொருள் கலவையின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது மற்றும் வெப்பநிலையில் இந்த அதிகரிப்பு பிஸ்டன் மேல் இறந்த மையத்தை அடையும் முன் பற்றவைப்புக்கு வழிவகுக்கும். இந்த நிகழ்வின் பெயர் வெடிப்புக்கு முந்தையது மற்றும் இந்த விளைவு காரணமாகவே கார் பிராண்டுகள் பழமைவாத சுருக்க விகிதங்களுடன் இயந்திரங்களை உற்பத்தி செய்ய வேண்டிய கட்டாயத்தில் உள்ளன. அதிகபட்ச செயல்திறனின் இழப்பில் இந்த நிகழ்விலிருந்து இயந்திரத்தைப் பாதுகாக்க வடிவமைக்கப்பட்ட பற்றவைப்பு மற்றும் ஊசி வரைபடங்களுடன்.

மறுபுறம், உயர் சுருக்க விகிதங்களைக் கொண்ட இயந்திரங்களை உற்பத்தி செய்வதும் விலை உயர்ந்தது (பிராண்டுகளுக்கு மற்றும் வாடிக்கையாளர்களுக்கு...). அதிக சுருக்க விகிதங்களைக் கொண்ட என்ஜின்களில் முன்-வெடிப்பைத் தவிர்க்க, இயந்திரத்தில் உருவாகும் வெப்பத்தை மிகவும் திறமையாகச் சிதறடிக்கும் உன்னதமான மற்றும் அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட பொருட்களை பிராண்டுகள் நாட வேண்டும்.

நிசான் (இறுதியாக!) தீர்வு கண்டது

கடந்த 25 ஆண்டுகளில் பல பிராண்டுகள் இந்த அளவிற்கு என்ஜின்களின் வரம்புகளை கடக்க தோல்வியுற்றன. என்ஜின் தலையின் பக்கவாட்டு இயக்கத்திற்கு நன்றி, எரிப்பு அறையின் கன திறனை அதிகரிக்க அல்லது குறைக்க முடிந்தது, ஒரு புரட்சிகர இயந்திரத்தை முன்வைத்தது, சாப் நெருங்கிய பிராண்டுகளில் ஒன்றாகும். எனவே சுருக்க விகிதம். பிரச்சனை? கணினி நம்பகத்தன்மை குறைபாடுகளைக் கொண்டிருந்தது மற்றும் அதை உற்பத்தி செய்யவில்லை. மகிழ்ச்சியுடன்…

இதற்குத் தீர்வைக் கண்டறிந்த முதல் பிராண்ட், நாங்கள் சொன்னது போல், நிசான். செப்டம்பரில் பாரிஸ் மோட்டார் ஷோவில் உலகின் முதல் மாறி சுருக்க இயந்திரத்தை வழங்கும் ஒரு பிராண்ட். இது 274 ஹெச்பி மற்றும் 390 என்எம் அதிகபட்ச டார்க் கொண்ட 2.0 டர்போ எஞ்சின் ஆகும். இந்த எஞ்சின் ஆரம்பத்தில் யு.எஸ்.ஏ.வில் மட்டுமே அறிமுகப்படுத்தப்படும், தற்போது இன்பினிட்டி மாடல்களை (நிசானின் பிரீமியம் மாடல் பிரிவு) பொருத்தியிருக்கும் 3.5 வி6 இன்ஜினுக்குப் பதிலாக இது அறிமுகப்படுத்தப்படும்.

நிசான் இதை எப்படி சாதித்தது?

அது மாந்திரீகம். நான் கேலி செய்கிறேன்... அது சுத்தமான பொறியியல். வழக்கமான என்ஜின்களில், இணைக்கும் கம்பிகள் (பிஸ்டனை "பிடிக்கும்" கை) கிரான்ஸ்காஃப்டுடன் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது, நிசானின் VC-T இயந்திரத்தில் இது நடக்காது. கீழே உள்ள படத்தில் நீங்கள் பார்க்க முடியும்:

இந்த புரட்சிகர நிசான் எஞ்சினில், பிரதான இணைக்கும் கம்பியின் நீளம் குறைக்கப்பட்டு, கிரான்ஸ்காஃப்டிற்குச் சுழற்றப்பட்ட ஒரு இடைநிலை நெம்புகோலுடன் இணைக்கப்பட்டு, பிஸ்டன் இயக்கத்தின் அளவு மாறுபடும் இணைக்கும் கம்பிக்கு எதிரே உள்ள இரண்டாவது நகரக்கூடிய இணைக்கும் கம்பியுடன் இணைக்கப்பட்டது. இயந்திர கட்டுப்பாட்டு அலகு சுருக்க விகிதத்தை அதிகரிக்க அல்லது குறைக்க வேண்டும் என்று தீர்மானிக்கும் போது, ஆக்சுவேட்டர் இடைநிலை நெம்புகோலின் கோணத்தை மாற்றுகிறது, இணைக்கும் கம்பியை உயர்த்துகிறது அல்லது குறைக்கிறது, எனவே சுருக்கத்தை 8:1 மற்றும் 14:1 க்கு இடையில் மாற்றுகிறது. எனவே, நிசான் எஞ்சின் இரண்டு உலகங்களிலும் சிறந்ததை ஒருங்கிணைக்கிறது: குறைந்த ஆர்பிஎம்மில் அதிகபட்ச செயல்திறன் மற்றும் அதிக ஆர்பிஎம்மில் அதிக சக்தி, வெடிப்பதற்கு முந்தைய விளைவைத் தவிர்க்கிறது.

இயந்திரத்தின் சுருக்க விகிதத்தில் இந்த மாறுபாடு திறமையாகவும் எந்த rpm வரம்பிலும் மட்டுமே சாத்தியமாகும், இயந்திரம் முழுவதும் பரவியிருக்கும் எண்ணற்ற சென்சார்களுக்கு நன்றி. இவை நிகழ்நேரத்தில் ECU க்கு வினாடிக்கு நூறாயிரக்கணக்கான தகவல்களை அனுப்புகின்றன (காற்றின் வெப்பநிலை, எரிப்பு அறை, உட்கொள்ளல், டர்போ, கலவையில் உள்ள ஆக்ஸிஜனின் அளவு போன்றவை), அதற்கேற்ப சுருக்க விகிதத்தை மாற்ற அனுமதிக்கிறது. தேவைகள் வாகனத்தின். இந்த இயந்திரம் அட்கின்சன் சுழற்சியை உருவகப்படுத்த ஒரு மாறி வால்வு நேர அமைப்புடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளது, இதில் உட்கொள்ளும் வால்வுகள் அவற்றின் வழியாக காற்று வெளியேற அனுமதிக்க நீண்ட நேரம் திறந்திருக்கும், இதனால் சுருக்க கட்டத்தில் இயந்திரத்தின் ஏரோடைனமிக் எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது.

உள் எரிப்பு இயந்திரத்தின் முடிவைத் திரும்பத் திரும்ப அறிவிப்பவர்கள், "கிதாரை பையில் வைத்திருங்கள்" என்று திரும்பிச் செல்ல வேண்டும். . "பழைய" உள் எரிப்பு இயந்திரங்கள் ஏற்கனவே 120 ஆண்டுகளுக்கும் மேலானவை, மேலும் அவை தங்குவதற்கு இங்கே இருப்பதாகத் தெரிகிறது. இந்த தீர்வு நம்பகமானதாக இருக்குமா என்பதை பொறுத்திருந்து தான் பார்க்க வேண்டும்.

இன்னும் கொஞ்சம் வரலாறு?

1920 ஆம் ஆண்டு பிரிட்டிஷ் பொறியியலாளர் ஹாரி ரிக்கார்டோ ராயல் ஏர் ஃபோர்ஸின் (RAF) ஏரோநாட்டிகல் டெவலப்மெண்ட் துறைக்கு தலைமை தாங்கிய போது, உள் எரிப்பு இயந்திரங்களின் கடமை சுழற்சி செயல்திறனில் சுருக்க விகிதத்தின் விளைவுகள் பற்றிய முதல் ஆய்வுகள் தொடங்குகின்றன. அதன் மிக முக்கியமான பணிகளில் ஒன்று RAF விமானத்தின் அதிக எரிபொருள் நுகர்வுக்கு ஒரு தீர்வைக் கண்டறிவது மற்றும் அதன் விளைவாக அவற்றின் குறுகிய விமான வரம்பிற்கு. இந்த சிக்கலுக்கான காரணங்கள் மற்றும் தீர்வுகளை ஆய்வு செய்ய, ஹாரி ரிக்கார்டோ மாறி சுருக்கத்துடன் கூடிய ஒரு சோதனை இயந்திரத்தை உருவாக்கினார், அங்கு சில எரிபொருட்கள் வெடிப்புக்கு அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டவை என்பதைக் கண்டறிந்தார் (மற்றவற்றுடன்). இந்த ஆய்வு முதல் எரிபொருள் ஆக்டேன் மதிப்பீட்டு முறையை உருவாக்கியது.

இந்த ஆய்வுகளுக்கு நன்றி, முதன்முறையாக, அதிக சுருக்க விகிதங்கள் மிகவும் திறமையானவை மற்றும் அதே இயந்திர ஆற்றலை உற்பத்தி செய்ய குறைந்த எரிபொருள் தேவை என்று முடிவு செய்யப்பட்டது. இந்த நேரத்தில் இருந்து 25 லிட்டர் கன அளவு கொண்ட பிரம்மாண்டமான இயந்திரங்கள் - முதலாம் உலகப் போர் விமானங்களில் இருந்து நமக்குத் தெரியும் - சிறிய மற்றும் திறமையான அலகுகளுக்கு வழிவகுக்கத் தொடங்கியது. அட்லாண்டிக் கடற்பயணம் ஒரு யதார்த்தமானது மற்றும் போரின் போது தந்திரோபாய வரம்புகள் (இயந்திரங்களின் வரம்பு காரணமாக) குறைக்கப்பட்டன.