Presentasi test drive motor revolusioner di Infiniti - VC-Turbo
Разговор с водещите специалисти на Infiniti и Renault-Nissan — Шиничи Кага и Ален Рапосто
Alain Raposto terlihat percaya diri. Wakil presiden aliansi Renault-Nissan, yang bertanggung jawab atas pengembangan mesin, memiliki banyak alasan untuk melakukannya. Di samping aula tempat kita berbicara adalah stand Infiniti, anak perusahaan mewah Nissan, yang hari ini menghadirkan mesin produksi pertama di dunia VC-Turbo dengan rasio kompresi variabel. Energi yang sama mengalir dari rekannya Shinichi Kiga, kepala departemen mesin Infiniti.
Terobosan yang dilakukan oleh para desainer Infiniti sungguh luar biasa. Penciptaan mesin bensin serial dengan rasio kompresi variabel benar-benar merupakan revolusi teknologi, yang, meskipun telah dilakukan banyak upaya, sejauh ini belum diberikan kepada siapa pun. Untuk memahami arti dari hal semacam itu, ada baiknya membaca seri kami "Apa yang terjadi pada mesin mobil", yang menjelaskan tentang proses pembakaran di mesin bensin. Di sini kami akan menyebutkan, bagaimanapun, bahwa dari sudut pandang termodinamika, semakin tinggi tingkat kompresi, semakin efisien sebuah mesin - sederhananya, sehingga partikel bahan bakar dan oksigen dari udara lebih dekat dan bahan kimia. reaksi lebih lengkap, sebagai tambahan, panas tidak dihamburkan ke luar, tetapi dikonsumsi oleh partikel itu sendiri.
Tingkat kompresi yang tinggi merupakan salah satu keunggulan utama mesin diesel dibandingkan bensin. Pengereman yang terakhir adalah fenomena ledakan, yang dijelaskan dengan baik dalam rangkaian artikel yang dipermasalahkan. Pada beban yang lebih tinggi, masing-masing katup throttle terbuka lebih lebar (seperti saat berakselerasi untuk menyalip), jumlah campuran udara bahan bakar yang masuk ke setiap silinder lebih besar. Ini berarti tekanan yang lebih tinggi dan suhu pengoperasian rata-rata yang lebih tinggi. Yang terakhir, pada gilirannya, menyebabkan kompresi yang lebih kuat dari residu campuran bahan bakar-udara dari bagian depan nyala api pembakaran, pembentukan peroksida dan hidrokserx yang lebih intensif dalam residu dan inisiasi pembakaran eksplosif di dalam mesin, yang biasanya terjadi pada kecepatan yang sangat tinggi. , cincin logam dan hamburan energi literal yang dihasilkan oleh campuran sisa.
Untuk mengurangi kecenderungan ini pada beban tinggi (tentu saja, kecenderungan peledakan bergantung pada faktor-faktor lain seperti suhu eksternal, pendingin dan suhu oli, ketahanan peledakan bahan bakar, dll.), Perancang dipaksa untuk mengurangi tingkat kompresi. Dengan ini, bagaimanapun, mereka kalah dalam hal efisiensi mesin. Semua hal di atas bahkan lebih valid dengan adanya turbocharging, karena udara, meskipun didinginkan oleh intercooler, masih masuk ke dalam silinder yang telah dikompresi sebelumnya. Ini berarti lebih banyak bahan bakar, dan kecenderungan ledakan yang lebih tinggi. Setelah pengenalan massal mesin turbocharged perampingan, masalah ini menjadi lebih jelas. Itulah mengapa desainer berbicara tentang 'rasio kompresi geometris', yang ditentukan oleh desain mesin dan 'nyata' ketika faktor pra-kompresi diperhitungkan. Oleh karena itu, bahkan dalam mesin turbo modern dengan injeksi bahan bakar langsung, yang memainkan peran penting dalam pendinginan internal ruang bakar dan menurunkan suhu rata-rata proses pembakaran, masing-masing cenderung meledak, rasio kompresi jarang melebihi 10,5: 1.
Tetapi apa yang akan terjadi jika tingkat kompresi geometris dapat berubah selama pekerjaan. Menjadi tinggi dalam mode beban rendah dan parsial, mencapai maksimum teoritis dan dikurangi pada tekanan turbocharging tinggi serta tekanan dan suhu tinggi dalam silinder untuk menghindari ledakan. Ini akan memungkinkan kemungkinan untuk meningkatkan daya dengan turbocharging dengan tekanan yang lebih tinggi dan efisiensi yang lebih tinggi, yang masing-masing menurunkan konsumsi bahan bakar.
Di sini, setelah 20 tahun bekerja, mesin Infiniti menunjukkan bahwa ini mungkin. Menurut Raposto, pekerjaan yang dilakukan tim untuk membuatnya sangat besar dan hasil dari siksaan tantalum. Varian yang berbeda telah diuji dalam hal arsitektur mesin, hingga 6 tahun yang lalu ini tercapai dan pengaturan yang tepat dimulai. Sistem ini memungkinkan penyesuaian rasio kompresi yang dinamis dan tanpa langkah dalam kisaran dari 8: 1 hingga 14: 1.
Konstruksi itu sendiri cerdik: Batang penghubung setiap silinder tidak mengirimkan gerakannya langsung ke leher batang penghubung poros engkol, tetapi ke salah satu sudut penghubung perantara khusus dengan lubang di tengah. Unit ditempatkan di leher batang penghubung (dalam bukaannya) dan menerima gaya batang penghubung di salah satu ujungnya mengirimkannya ke leher karena unit tidak berputar, tetapi melakukan gerakan berosilasi. Di sisi lain unit yang dimaksud adalah sistem tuas yang berfungsi sebagai semacam penyangga. Sistem tuas memutar unit sepanjang porosnya, sehingga menggeser titik pemasangan batang penghubung di sisi lain. Gerakan osilasi dari unit perantara dipertahankan, tetapi porosnya berputar dan dengan demikian menentukan posisi awal dan akhir yang berbeda dari batang penghubung, masing-masing piston dan perubahan dinamis dalam tingkat kompresi tergantung pada kondisi.
Anda akan mengatakan - tetapi ini sangat mempersulit mesin, memperkenalkan mekanisme penggerak baru ke dalam sistem, dan semua ini mengarah pada peningkatan gesekan dan massa lembam. Ya, sekilas memang demikian, namun dengan mekanisme mesin VC-Turbo ada beberapa fenomena yang sangat menarik. Unit tambahan dari setiap batang penghubung, yang dikendalikan oleh mekanisme umum, sebagian besar menyeimbangkan gaya orde kedua, sehingga meskipun memiliki perpindahan dua liter, mesin empat silinder tidak memerlukan poros penyeimbang. Selain itu, karena batang penghubung tidak melakukan gerakan putaran lebar yang khas, tetapi mentransmisikan gaya piston pada salah satu ujung unit perantara, sebenarnya lebih kecil dan lebih ringan (ini tergantung pada keseluruhan dinamika gaya kompleks yang ditransmisikan melalui sistem yang bersangkutan). ) dan - yang terpenting - memiliki jalur deviasi di bagian bawahnya hanya 17 mm. Momen gesekan terbesar dihindari, pada mesin konvensional, tipikal untuk momen start piston dari titik mati atas, saat batang penghubung menekan sumbu poros engkol dan kerugian terbesar.
Dengan demikian, menurut Tuan Raposto dan Kiga, kekurangan tersebut sebagian besar dihilangkan. Oleh karena itu, manfaat dari mengubah rasio kompresi secara dinamis, yang didasarkan pada program perangkat lunak yang telah ditentukan sebelumnya berdasarkan uji bench and road (ribuan jam) tanpa perlu mengukur secara real time apa yang terjadi di mesin. Lebih dari 300 paten baru diintegrasikan ke dalam mesin. Sifat avant-garde yang terakhir ini juga mencakup sistem injeksi bahan bakar ganda dengan injektor untuk injeksi langsung silinder, digunakan terutama untuk start dingin dan beban yang lebih tinggi, dan injektor di intake manifold memberikan kondisi yang lebih baik untuk perpindahan bahan bakar dan yang lebih kecil. konsumsi energi pada beban parsial. Dengan demikian sistem injeksi yang kompleks menawarkan yang terbaik dari kedua dunia tersebut. Tentunya mesin juga membutuhkan sistem pelumasan yang lebih canggih, karena mekanisme yang dijelaskan di atas memiliki saluran pelumasan bertekanan khusus, yang melengkapi saluran utama di poros engkol.
Hasilnya bisa dibilang mesin bensin empat silinder bertenaga 272 hp. dan torsi 390 Nm akan mengkonsumsi bahan bakar 27% lebih sedikit daripada mesin enam silinder atmosfer sebelumnya dengan tenaga yang mendekati ini.
Teks: Georgi Kolev, utusan khusus otomotif otomotif dan sport Bulgaria di Paris
