Što je sposoban motor s unutarnjim izgaranjem?

Kad je u pitanju Koenigsegg, sve kao da dolazi s drugog planeta. Novi model švedske marke nazvan Gemera ne razlikuje se od ove formulacije - model GT s četiri sjedala s hibridnim pogonom, sustavnom snagom od 1700 KS, najvećom brzinom od 400 km/h i ubrzanjem do 100 km/h za 1,9. sekundi. Iako superautomobili više nisu tako rijetki u modernom svijetu, Gemera još uvijek ima neke karakteristične značajke. A najizrazitija od ovih karakteristika je motor automobila.

Koenigsegg ga naziva Tiny Friendly Giant ili skraćeno TNG. A ima i zašto - TFG ima dvije litre obujma, tri cilindra (!), dva turbopunjača i 600 KS. na 300 KS po litri, ova jedinica postiže maksimalnu snagu koju je ikada ponudio serijski motor. Tvrtka tvrdi da je u pogledu tehnologije TFG "ispred bilo kojeg drugog trocilindričnog motora danas na tržištu." Zapravo, potpuno su u pravu - sljedeći trocilindrični motor je 268 KS koji koristi Toyota u GR Yarisu.

Najneobičnija tehnologija u TFG-u je sustav upravljanja ventilom bez ekscentra. Umjesto toga, motor koristi sustav koji je razvila podružnica Koenigsegga Freevalve, s pneumatskim aktuatorima za svaki ventil.

Zapravo, "prijateljski mali div" dizajniran je posebno za Gemera. Švedska tvrtka željela je stvoriti nešto kompaktno, lagano, ali moćno. Uz to, promijenila se cjelokupna filozofija dizajna pogona i, za razliku od Gegera Regera hibrida, većinu snage daju električni motori. Motor s unutrašnjim izgaranjem ima dodatni doprinos u vožnji i punjenju baterija.

Mnogo su razmišljali prije nego što su se odlučili za izgradnju trocilindričnog motora u Königseggu. Međutim, ova odluka neće biti jednoznačno donesena u ekskluzivnom vozilu. Ipak, prevladava potraga za kvalitetama kao što su kompaktnost i lakoća, što dovodi do stvaranja najekstremnijeg motora na svijetu, ne samo litre, već i "cilindra".

Konfiguracija motora, međutim, ima prilično velike cilindre i zvuči prilično zarazno, s tipičnom niskofrekventnom bojom trocilindričnih motora, ali mnogo prozračnije. Christian von Koenigsegg, osnivač tvrtke, za njega je rekao: "Zamislite Harley, ali s drugačijim cilindrom." Iako ima prilično velik provrt od 95 mm i hod od 93,5 mm, TFG voli visoke okretaje. Maksimalnu snagu postiže pri 7500 okretaja u minuti, a crvena zona brojača okretaja počinje pri 8500 okretaja u minuti. Ovdje se alkemija sastoji od skupih materijala koji daju lakoću (brzina) i čvrstoću (visoki tlak procesa izgaranja). Stoga velike brzine prati i nevjerojatan okretni moment od 600 Nm.

Kaskadno turbo punjenje

Odgovor na pitanje kako se točno dva turbopunjača mogu spojiti u trocilindričnu konfiguraciju je kaskada. Sličan sustav koristio je kultni Porsche 80 u 959-ima, koji ima sličnosti jer su dva trocilindrična motora ispunjena malim i velikim turbopunjačem. Međutim, TFG ima novo tumačenje na tu temu. Svaki od cilindara motora ima dva ispušna ventila, od kojih je jedan zadužen za punjenje malog turbopunjača, a drugi za veliki turbopunjač. Pri niskim okretajima i opterećenjima otvaraju se samo tri ventila koji dovode plinove do malog turbopunjača. Pri 3000 o/min počinju se otvarati drugi ventili usmjeravajući plinove u veliki turbopunjač. Međutim, motor je toliko visokotehnološki da po svojim parametrima, čak iu "atmosferskoj" verziji, može doseći 280 KS. Razlog leži u istoj tehnologiji ventila Freevalve. Jedan od razloga zašto motor od 2000 ccm CM ima tri cilindra, činjenica je da je trocilindrični motor učinkovitiji u pogledu turbo punjenja, jer nema međusobnog prigušivanja pulsiranja plina, kao kod četverocilindričnog motora.

I pneumatski ventili za otvaranje

Zahvaljujući Freevalve sustavu, svaki se ventil pomiče pojedinačno. Može se samostalno otvoriti s određenim trajanjem, početnim momentom i hodom. Pri malom opterećenju samo se jedan otvara, što omogućuje veći protok zraka i bolje miješanje goriva. Zahvaljujući mogućnosti preciznog upravljanja svakim od ventila, nema potrebe za prigušnim ventilom, a svaki od cilindara se može isključiti ako je potrebno (u režimima djelomičnog opterećenja). Fleksibilnost rada omogućuje TFG-u da se prebaci s konvencionalnog Otto na Miller rad s povećanim radnim ciklusom i većom učinkovitošću. I to nije najdojmljivije - uz pomoć "puhanja" iz turboagregata motor može prijeći u dvotaktni način rada do oko 3000 okretaja u minuti. Prema Christianu von Koenigsegu, pri 6000 okretaja u minuti u ovom načinu rada zvučat će poput šestocilindraša. Međutim, pri 3000 okretaja u minuti uređaj se ponovno prebacuje u četverotaktni način jer nema dovoljno vremena za izmjenu plina pri velikim brzinama.

Umjetna inteligencija

S druge strane, Koenigsegg surađuje s američkom tvrtkom za umjetnu inteligenciju SparkCognition, koja razvija softver za upravljanje umjetnom inteligencijom za motore Freevalve poput TFG. Vremenom sustav uči kako najbolje upravljati ventilima i različite načine provođenja procesa izgaranja. Kontrolni sustav i sustav Freevalve omogućuju vam promjenu glasnoće i tona motora s različitim otvaranjem ispušnih ventila. Također je odgovoran za sposobnost bržeg zagrijavanja motora i smanjenja emisija. Zahvaljujući elektromotoru-generatoru na vrlo niskim temperaturama, motor radilice okreće se oko 10 ciklusa (u roku od 2 sekunde), pri čemu temperatura komprimiranog zraka u cilindrima doseže 30 stupnjeva. Tijekom zagrijavanja usisni se ventil otvara malim hodom i dolazi do turbulentne cirkulacije zraka i goriva oko izlaznog ventila, što poboljšava isparavanje.

Gorivo također daje važan doprinos postizanju velike snage motora. Zapravo, TFG je Flex Fuel motor, odnosno može raditi i na benzin i na alkohol (etanol, butanol, metanol) i mješavine u različitim omjerima. Molekule alkohola sadrže kisik i tako osiguravaju ono što je potrebno za sagorijevanje ugljikovodika. Naravno, to znači veću potrošnju goriva, ali to se lakše osigurava nego velika količina zraka. Alkoholne mješavine također omogućuju čišći proces izgaranja i manje se čestica oslobađa tijekom procesa izgaranja. A ako se etanol ekstrahira iz biljaka, također može pružiti ugljično neutralan proces. Kada radi na benzin, snaga motora je 500 KS. Podsjetimo, kontrola izgaranja u TFG-u je toliko visokotehnološka da uspijeva iz goriva izvući gotovo maksimum bez detonacije - najneuralgičniju zonu izgaranja pri tako visokom turbotlaku. Zaista je jedinstven s omjerom kompresije 9,5:1 i vrlo visokim tlakom punjenja. Možemo samo nagađati kako je točno glava cilindra pričvršćena na blok, a čvrstoća potonjeg, s obzirom na ogroman radni tlak procesa izgaranja, donekle može objasniti prisutnost sferičnih oblika nalik stupu u njegovoj arhitekturi .

Naravno, složeni sustav Freevalve skuplji je od konvencionalnih mehaničkih aktuatora ventila, ali za izradu motora koristi se manje sirovina, što donekle nadoknađuje i trošak i težinu. Dakle, ukupni trošak visokotehnološkog TFG-a upola je manji od osmocilindričnog petolitarskog turbopunjača.

Jedinstveni pogon Gemera

Ostatak pogonskog sklopa Gemera također je jedinstven i neobičan. TFG se nalazi iza putničkog prostora i upravlja prednjom osovinom koristeći jedinstveni sustav izravnog pogona bez mjenjača, ali s dvije hidraulične spojke na svakoj osovini. Sustav se naziva HydraCoup i pri određenoj brzini hidrauličke spojke se zaključavaju i izravno pokreću. To je zbog činjenice da je motor s izgaranjem također izravno povezan s električnim motorom-generatorom snage do 400 KS. snaga do 500 Nm.

HydraCoup pretvara ukupno 1100 Nm TFG i električni motor, udvostručavajući okretni moment na 3000 o/min. Svemu je pridodan okretni moment svakog od dva elektromotora koji pokreću jedan stražnji kotač s 500 KS. svaki i, prema tome, 1000 Nm. Dakle, ukupna snaga sustava iznosi 1700 KS. Svaki od elektromotora ima napon od 800 volti. Akumulator automobila je također jedinstven. Ima napon od 800 volti i snagu od samo 15 kWh, ima snagu pražnjenja (izlaznu) od 900 kW i snagu punjenja od 200 kW. Svaka njegova ćelija je pojedinačno kontrolirana u smislu temperature, stanja napunjenosti, "zdravlja", a sve su spojene u zajedničko karbonsko tijelo, smješteno na najsigurnijem mjestu - ispod prednjih sjedala i u karbon-aramidnom pogonskom tunelu. Sve će to značiti da će se automobil nakon nekoliko snažnijih ubrzanja neko vrijeme morati lagano kretati kako bi TFG napunio bateriju.

Čitav neobičan izgled temelji se na filozofiji automobilske industrije sa srednjim motorom. Koenigsegg još ne planira čisto električni automobil jer smatraju da je tehnologija na ovom području nerazvijena i čini automobile vrlo teškim. Kako bi smanjila emisije ugljičnog dioksida, tvrtka koristi alkoholna goriva i motor s unutarnjim izgaranjem.

Gemerin električni sustav od 800 volti osigurava do 50 km električne energije i brzinu od 300 km/h Za rekreaciju do 400 km/h, odgovornost TFG-a. U hibridnom načinu rada automobil može prijeći još 950 km, što govori o prilično visokoj učinkovitosti sustava – sam TFG troši oko 20 posto manje od modernog dvolitrenog motora. s konvencionalnom promjenjivom distribucijom plina. A stabilnost automobila također je osigurana sustavom upravljanja stražnjim kotačima, električnim vektoriranjem momenta straga i mehaničkim vektoriranjem momenta naprijed (upotrebom dodatnih mokrih spojki u mehanizmima pogona na prednjim kotačima, pored hidrauličkih pretvarača) . Gemera je tako postala vozilo s pogonom na sva četiri kotača, upravljanjem na četiri kotača i vektoriranjem okretnog momenta. Na sve to dolazi i regulacija tjelesne visine.

Iako je ovaj motor jedinstven u prirodi, pokazuje da može voditi razvoj motora s unutarnjim izgaranjem. Ista rasprava vodi se iu Formuli 1 - potraga za učinkovitošću vjerojatno će se fokusirati na sintetička goriva i dvotaktni način rada.