Анатомија велике машине

Разговор са менаџером Порсцхеовог мотора Маттхиасом Хофстаттером о новом моделу 911

911 је аутомобил из снова за многе. Поново се сусрећемо са шефом Порсцхеовог одељења за моторе како би нам испричали са каквим су перипетијама морали да се суоче развојни тимови компаније приликом креирања модела. Следећи редови су посвећени технологији новог 992.

Повлачење полуге за отпуштање поклопца преко мотора може бити погрешно. После неодлучног погледа, схватате да је оно што би требало да буде поклопац заправо плоча мања од задњег спојлера, испод које се види нешто што личи на пластичну каду са два уграђена вентилатора. Њихова функција је јасна, али њихов изглед има још један ефекат - евоцира моделе са ваздушним хлађењем са вентилатором у центру вентилатора окруженим високонапонским кабловима.

450. Овај број изражава снагу нове генерације 4 Царрера С и Царрера 992С 1986-литарског би-турбо-шестоцилиндричног равно шестоцилиндричног мотора и одмах изазива друге асоцијације - овај супер Порше из 959. назван 450, који је такође производио 33 кс. . Витх. Добар повод да се упореди и изрази развој технологије у области мотора са унутрашњим сагоревањем са истим брендом. Међутим, ако је пре 959 године XNUMX био највиши, па чак и егзотичан облик техничке способности, данас мотор сличне снаге покреће горе поменуте верзије Царрере С, које су ниже у хијерархији бренда.

Наше сличности се протежу и на запремину, која је веома блиска – 2848цц код модела 3 наспрам 959цц код модела 2981. Мотор 3 је право технолошко ремек дело за своје време, са сложеним комбинованим хлађењем. Цилиндри се хладе снажним вентилатором, док се главе ослањају на систем воденог хлађења од 992Л. Наравно, као и код свих Порсцхе "ваздушних" мотора, доприноси расипању топлоте, постоји систем за подмазивање хладњака уља који не може да прихвати ни једно ни друго. ни више ни мање од 959 литара уља. Дакле, због архитектуре модела са задњим мотором и предњим радијаторима, 25 је окружен цевоводима који чине заједнички циркулациони систем.

У том погледу, данас се мало тога променило. 911 Царрера 4С, који се захваљујући двоструком мењачу може сматрати блиским сродником модела 959, не ослања се на снажни вентилатор, већ се хлади и задржава 28,6 литара течности, док систем подмазивања захтева 11,3 литара. путер.

Међутим, архитектура, која укључује хоризонтални распоред од шест цилиндара, ипак има још један важан показатељ сличности оба мотора - поузданост. У ствари, ово је типично за све боксер бицикле компаније, који неће поништити гаранцију када се вози на стази. За Порсцхе, интеракција покретних компоненти мотора, односно трења у подручју клипних прстенова, клипа, цилиндра, као и у лежајевима радилице и механизма за развођење, увек је била од највеће важности.

Турбине различите природе

У оба модела, турбо пуњачи су смештени са обе стране цилиндра, али је у 959 уграђен каскадни систем за допуњавање горива, који је остао бела ласта у технолошкој историји. Комбинација малог и великог турбо пуњача делује примамљиво и данас се често користи у дизел моторима, али није погодна за бензинске моторе – због мале количине гаса при малом оптерећењу и обртајима, али на високим температурама није тако ефикасна као интегрисани. у јединицама за директно убризгавање са високим степеном компресије двомлазних турбина у комбинацији са издувним колекторима уграђеним у главе. По потреби механички (Волво) или електрични (Мерцедес) компресори. У извесној мери, горе наведени разлози леже у основи разлика у перформансама између мотора 992 и 995. Иако, за разлику од већих верзија са турбопуњачем (још увек 991 генерације) са турбопуњачем, мотор Царрера 4С има фиксну геометрију вастегате турбо пуњача са максималним притиском пуњења од 1,2 .530 бара, максимални обртни момент је 2300 Нм при 450 о/мин. Обе машине достижу максималну снагу од 6500 КС. на 500 обртаја у минути, али упркос малом турбо пуњача, максимални обртни момент од 959 Нм до 5500 је доступан само при…33 о/мин. Ово је заиста живописан израз развоја технологије током ове XNUMX године.

Једначина ефикасности

Па ипак, шта објашњава ове разлике? Одговор је комбинација многих технолошких фактора. 992 има користи од „упакиране“ архитектуре мотора, са сваким низом цилиндара напуњеним једним турбо пуњачем. С тим у вези, може се сматрати збиром два троцилиндрична мотора, а добро је позната чињеница да је овај тип мотора веома погодан за опрему са турбо пуњењем због велике удаљености таласа пулсирања и недостатка сметње између њих. У шестокреветним моторима, гасови из сваког од три цилиндра могу се усмерити у другу турбину или у друго коло са две турбине, али због удаљености између редова цилиндара, само прво решење остаје као опција за шест -цилиндрични боксер мотори. јефтина али мање ефикасна шема са једним). У каскадном пуњењу 959, сваки од шест цилиндара пуни сваки од турбопуњача када ради.

Али то је само део једначине. Мотор 992 има 9,4 мм дужи ход (предуслов за већи обртни моменат), јер савремени високотехнолошки материјали омогућавају повећање инерционих сила када се брзина клипа повећа са 14,5 на 16,6 м / с. ... Захваљујући директном убризгавању (у новој генерацији са пиезо убризгавачима за финије мешање), сложеном процесу сагоревања, регулацији куцања и компримованом ваздуху хлађеном на нижу температуру помоћу савремених измењивача топлоте воде (што такође помаже у скраћивању ваздушног пута до цилиндара), степен компресије се повећава на 10,2: 1. Додавањем система променљивог пуњења ВариоЦам у разматрану једначину, ова разлика у перформансама мотора постаје много јаснија.

Време је да се променимо ... и вратимо

Тролитарски Царрера мотор не само да се веома разликује од свог далеког претходника, већ је и прилично софистициран у поређењу са својим донатором, представљеним релативно недавно 991. У принципу, повећање снаге и обртног момента за 30 јединица (са 420 на 450 кс и са 500 ). до 530 Нм) чини се лако остваривим једноставним софтверским подешавањем. Много радикалнији био је приступ тима Матије Хофстетера, шефа Порсцхеовог одељења за моторе, с којим је аутор ове линије имао прилику да се други пут сретне током представљања 992.

Занимљива чињеница коју нећете наћи ни у једној штампи је да је нови 911 првобитно дизајниран као плуг-ин хибрид. Да би се то постигло, предњи траг је проширен и тамо, између предњих точкова, требало је да се налази литијум-јонска батерија. Новоразвијени мењач са два квачила и осам уместо седам брзина има повећану величину кућишта између радилице и два сета квачила – око осам центиметара. Требало је да садржи „електрични диск“, како је Хофштетер назвао мотор, вероватно због његовог дизајна диска. За сада добро, а у теорији изгледа одлично, поготово што ће померање центра гравитације напред и доле имати благотворан ефекат на расподелу тежине 911. У пракси, међутим, аутомобил на такве жеље реагује веома необично начин. „Прве (прототипне) верзије 992 имале су нагло убрзање“, каже Матијас Хофштетер, „и изазвале су праву сензацију на десној страни“. Међутим, фини баланс модела иде дођавола, а 911 постаје нестабилан и непредвидив у кривинама. Монтажа мотора на предњој страни са могућношћу векторисања обртног момента могла би донекле надокнадити недостатке, али то значи повратак на таблу за цртање и огромне трошкове новог дизајна. У сваком случају, једноставнији једномоторни хибридни систем је напуштен, прилично озбиљна количина дизајнерског посла је отказана, а 911 се вратио на курс без икаквих електричних помоћника. Напори за повећање снаге и смањење потрошње усмерени су на компоненте као што су мотор, мењач и каросерија.

У име повећане снаге, нова верзија мотора је опремљена већим турбопуњачима - односно три милиметра (до 48 мм) и четири милиметра (до 55 мм) за турбину и компресор. Ово је омогућило постизање притиска од 1,2 бара, упркос препрекама које ствара нови филтер за честице дизела. Положај измењивача топлоте са компримованим ваздухом је такође промењен, прелазећи са подручја на спољашњој страни цилиндара у подручје у средини и изнад мотора. Ово скраћује пут ваздуха, побољшава одзив мотора и смањује губитке пумпе (што је било тешко постићи, углавном због конзервативног става људи у Поршеу према тако драстичним променама дизајна). Нова конфигурација поставља сцену за смањење протока ваздуха усмереног на мотор за 10 степени, а ово, заједно са пиезо ињекторима који стварају тању мешавину ваздуха и горива, омогућава да се степен компресије повећа за пола јединице на 10,2:1 ( право је време да се напомене да је у име спречавања предуслова за детонацију, однос компресије 959 само 8,3:1). Поред тога, да би се изједначио пут гасова до турбина, коло је промењено у једнокреветно кретањем одоздо ка врху. Тако се турбине ротирају у другом смеру када се гледају иза возила.

Користећи систем ВариоЦам са различитим профилима брегастог вратила, инжењери Порсцхе-а прилагођавају ход два усисна вентила на различите начине, који имају различит ход делимичног оптерећења. Дакле, ваздух који улази у мотор почиње да се „ковитла“, стварајући турбулентно кретање, како дуж вертикалне осе (такозвани вртлог), тако и хоризонтално (салто). Ово помаже да се значајно побољша квалитет процеса сагоревања, у којем се предњи део пламена брже креће, а сагоревање је ефикасније. При пуном оптерећењу ход се уједначава јер је брзина ваздуха довољно велика да такво решење једноставно није потребно. Као резултат тога, Хофстеттер каже да је ниво загађивача у емисијама сирових гасова значајно смањен, што резултира да катализатор сада има много мање посла. Тако се његова километража повећава на више од 300 хиљада километара. Поред тога, због ниже температуре гасова, дотични катализатор више није направљен од лима, већ је одливак, што, пак, омогућава смањење отпора протоку гаса и само по себи повећава ефикасност. Читава „архитектонска целина“, укључујући филтер за честице са интегрисаним вентилима, потребна је за стварање звучне кулисе 911 која је дефинитивно јединствена.

Више алуминијума у ​​кућишту

Пренос је потпуно нов, сада са осам брзина, што је због погонске шеме јединствено за 911 и не користи се ни у једном моделу марке или концерна. Прва брзина је краћа од претходне, а осма дужа од претходне највише седме брзине. Нови преносни односи такође омогућавају дужи крајњи погон, што резултира тишим мотором и ради мањим брзинама при великим брзинама на аутопуту.

Прецизнији пренос обртног момента на предњу осовину је предуслов за побољшање понашања возила, а то је захваљујући новом дизајну вишеплочне квачила у предњем диференцијалу. Цела јединица је хлађена водом, ојачана дисковима и бржим излазом. Све ово не само да побољшава динамику, већ и способност вожње машине, на пример, током вожње по снегу.

Иако углавном користи тренутну архитектуру 992, у пракси се она значајно променила. Удео челика у овом „мулти-мик“ дизајну смањен је са 63 на 30 процената. Напољу су велике античке челичне плоче замењене алуминијумским, што захтева нови приступ њиховом постављању. Пропорција (екструдирани алуминијум) значајно се повећава у носећем делу тела. Као резултат, отпор торзији је још бољи.

Укупном пакету ефикасности додата је и прилагодљива аеродинамика каросерије, користећи различите стратегије за усмеравање ваздуха кроз задњи спојлер у отворе испред предњих точкова. Потоњи су опремљени активним вентилима који се отварају у зависности од потреба расхладних јединица. Задњи спојлер има и другу улогу, усмеравајући ваздух када је потребно да се побољша хлађење мотора, а посебно међухладњака. И, наравно, свему овоме морамо додати јединствене кочнице и шасију Порсцхеа, као и векторисање обртног момента и низбрдо са активним стабилизатором на задњој осовини, као и активно управљање задњим точковима.

Текст: Георгије Колев

2020-08-30