Mavzu murakkab bo'lgani uchun, keling, Nissan'ning VC-T o'zgaruvchan siqish dvigateli nima uchun g'ayrioddiy ekanligini tushunish uchun avvalo siqishni nisbati tushunchasini qisqacha tushuntirib beraylik? Shunday qilib, men soddalashtirishga harakat qilaman, ba'zi bir noaniqliklarga yo'l qo'yish xavfi mavjud - agar shunday bo'lsa, siz doimo Facebook sahifamiz orqali o'ting va bizga sharh qoldiring.
Qanday baho bering?
Siqish nisbati - ma'lum hajmning silindr ichida necha marta siqilganligi. Amaliy misol: 10:1 nisbatdagi 1,0 litrli to'rt silindrli dvigatel 250 sm³ silindrlarga ega bo'lib, ularning yuqori o'lik markazida aralashmani atigi 25 sm³ hajmga, ya'ni hajmining o'ndan biriga ( 10 :1). Siqish nisbati tushuntirishining murakkab versiyasini bu erda ko'rish mumkin.Va nima uchun bu juda muhim?
Chunki dvigatelning siqilish nisbati qanchalik katta bo'lsa, uning samaradorligi shunchalik yuqori bo'ladi. Dvigatelning siqilishi qanchalik ko'p bo'lsa, portlash natijasida paydo bo'lgan gazlar tezroq kengayadi va natijada piston va biriktiruvchi novda tezroq tushishi va shuning uchun krank milining tezroq siljishi - natijada transport vositasiga ko'proq harakatlanishiga olib keladi. g'ildiraklar. Shuning uchun sport avtomobillari yuqoriroq siqish koeffitsientlariga ega – masalan, Audi R8 ning V10 dvigateli hajmidan 12,7 marta siqiladi.
Xo'sh, nima uchun barcha mashinalarda yuqori siqish nisbati yo'q?
Ikki sababga ko'ra: birinchi sabab - aralashmaning oldindan portlashi va ikkinchi sabab - yuqori siqish nisbati bo'lgan dvigatelni yaratish qimmat. Ammo birinchi sababga o'tamiz. Siqilish nisbati oshgani sayin, yonish kamerasi ichidagi havo-yonilg'i aralashmasining harorati ham oshadi va bu haroratning oshishi piston yuqori o'lik markazga etib borgunga qadar yonib ketishiga olib kelishi mumkin. Ushbu hodisaning nomi pre-detonatsiyadir va bu ta'sir tufayli avtomobil markalari konservativ siqilish nisbati bo'lgan dvigatellarni ishlab chiqarishga majbur bo'ladi, maksimal samaradorlik hisobiga dvigatelni ushbu hodisadan himoya qilish uchun mo'ljallangan ateşleme va in'ektsiya xaritalari bilan.Boshqa tomondan, yuqori siqish koeffitsientiga ega dvigatellarni ishlab chiqarish ham qimmatga tushadi (brendlar va shuning uchun mijozlar uchun ...). Yuqori siqilish koeffitsientiga ega dvigatellarda oldindan portlashni oldini olish uchun brendlar dvigatelda hosil bo'ladigan issiqlikni samaraliroq tarqatadigan olijanobroq va chidamliroq materiallarga murojaat qilishlari kerak.
Nissan (nihoyat!) yechim topadi
So'nggi 25 yil ichida bir nechta brendlar ushbu darajadagi dvigatellarning cheklovlarini engib o'tishga muvaffaqiyatsiz urinishdi. Saab yaqinroq kelgan brendlardan biri bo'lib, hatto dvigatel boshining lateral harakati tufayli yonish kamerasining kub hajmini oshirishga yoki kamaytirishga muvaffaq bo'lgan inqilobiy dvigatelni taqdim etdi. va shuning uchun siqilish nisbati. Muammo bormi? Tizimda ishonchlilik kamchiliklari bor edi va uni hech qachon ishlab chiqarmagan. Baxtli…
Yechim topgan birinchi brend, aytganimizdek, Nissan edi. Sentyabr oyida Parij avtosalonida dunyodagi birinchi o'zgaruvchan siqish dvigatelini taqdim etadigan brend. Bu 274 ot kuchi va 390 Nm maksimal aylanish momentiga ega 2,0 turbo dvigatel. Bu dvigatel dastlab faqat AQSHda sotuvga chiqariladi, hozirda Infiniti modellari bilan jihozlangan 3,5 V6 dvigateli (Nissanning premium model bo‘limi) o‘rnini bosadi.
Nissan bunga qanday erishdi?
Bu jodugarlik edi. Hazil qilyapman... bu sof muhandislik edi. An'anaviy dvigatellarda birlashtiruvchi rodlar (porshenni "ushlaydigan" qo'l) to'g'ridan-to'g'ri krank miliga biriktirilgan, Nissan VC-T dvigatelida bu sodir bo'lmaydi. Quyidagi rasmda ko'rib turganingizdek:
Ushbu inqilobiy Nissan dvigatelida asosiy biriktiruvchi rodning uzunligi qisqartirildi va krank miliga aylantirilgan oraliq tutqichga ulandi va piston harakatining hajmini o'zgartiradigan ulash novdasiga qarama-qarshi bo'lgan ikkinchi harakatlanuvchi biriktiruvchi rodga ulandi. Dvigatelni boshqarish bloki siqish nisbatini oshirish yoki kamaytirish zarurligini aniqlaganda, aktuator oraliq tutqichning burchagini o'zgartiradi, bog'lovchi novdani ko'taradi yoki tushiradi va shuning uchun siqishni 8: 1 va 14: 1 oralig'ida o'zgartiradi. Shunday qilib, Nissan dvigateli ikkala dunyoning eng yaxshi tomonlarini birlashtira oladi: past aylanishlarda maksimal samaradorlik va yuqori aylanishlarda ko'proq quvvat, portlashdan oldingi effektdan qochadi.
Dvigatelning siqish nisbatidagi bu o'zgarish dvigatel bo'ylab tarqalgan son-sanoqsiz datchiklar tufayli faqat samarali va har qanday aylanish oralig'ida mumkin. Ular sekundiga yuz minglab ma'lumotlarni ECUga real vaqtda (havo harorati, yonish kamerasi, qabul qilish, turbo, aralashmadagi kislorod miqdori va boshqalar) jo'natadi, bu esa siqish nisbatini mos ravishda o'zgartirishga imkon beradi. avtomobilning. Ushbu dvigatel Atkinson siklini taqlid qilish uchun o'zgaruvchan valf vaqtini hisoblash tizimi bilan jihozlangan, bunda qabul qilish klapanlari havo o'tib ketishiga imkon berish uchun uzoq vaqt ochiq qoladi va shu bilan siqilish bosqichida dvigatelning aerodinamik qarshiligini pasaytiradi.
Ichki yonuv dvigatelining tugashini qayta-qayta e'lon qilganlar "gitarani sumkada saqlash" uchun orqaga qaytishlari kerak. . "Qadimgi" ichki yonuv dvigatellari allaqachon 120 yoshdan oshgan va bu erda qolish uchun ko'rinadi. Ushbu yechim ishonchli bo'ladimi yoki yo'qligini ko'rish kerak.
Yana bir oz tarixmi?
Siqilish nisbatining ichki yonuv dvigatellarining ish sikli samaradorligiga ta'siri bo'yicha birinchi tadqiqotlar 1920 yilda ingliz muhandisi Garri Rikardo Qirollik havo kuchlarining (RAF) Aeronavtikani rivojlantirish bo'limiga rahbarlik qilgan vaqtga to'g'ri keladi. Uning eng muhim vazifalaridan biri RAF samolyotlarining yuqori yonilg'i sarfi va shuning uchun ularning qisqa parvoz masofasi uchun yechim topish edi. Ushbu muammoning sabablari va echimlarini o'rganish uchun Garri Rikardo o'zgaruvchan siqilishga ega eksperimental dvigatelni ishlab chiqdi, u erda (boshqa narsalar qatorida) ba'zi yoqilg'ilarning detonatsiyaga chidamliroq ekanligini aniqladi. Ushbu tadqiqot birinchi yoqilg'i oktanini baholash tizimini yaratish bilan yakunlandi.
Aynan shu tadqiqotlar tufayli birinchi marta yuqori siqish koeffitsientlari samaraliroq va bir xil mexanik energiyani ishlab chiqarish uchun kamroq yoqilg'i talab qilinadi degan xulosaga keldi. Aynan shu vaqtdan boshlab 25 litr kub hajmli ulkan dvigatellar - biz Birinchi Jahon urushi samolyotlaridan bilamiz - kichikroq va samaraliroq birliklarga o'z o'rnini bosa boshladi. Transatlantika sayohati haqiqatga aylandi va urush paytida (dvigatellar diapazoni tufayli) taktik cheklovlar engillashtirildi.
