„Variabilní kompresní poměr“ je technologie, která zajistí budoucnost benzínového motoru na dalších 30–50 let a z hlediska výkonu mu umožní výrazně překonat dieselové motory. Kdy se tyto jednotky objeví a v čem jsou lepší než ty stávající?
Poprvé motor proměnlivý stupeň komprese svítí Autosalon v Ženevě v roce 2000 (viz). Pak to představil Saab. Nejmodernější pětiválcový motor Saab Variable Compression (SVC) v té době měl zdvihový objem 1,6 litru, ale vyvinul nemyslitelný výkon pro takový zdvihový objem 225 koní. S. a točivý moment 305 Nm. Vynikající byly i další vlastnosti - spotřeba paliva při středním zatížení klesla až o 30 %, o stejnou hodnotu klesly i emise CO2. Co se týče CO, CH, NOx atd., ty podle tvůrců splňují všechny stávající i plánované normy toxicity pro blízkou budoucnost. Proměnný kompresní poměr navíc umožnil, aby tento motor fungoval na různé druhy benzínu – od A-76 po A-98 – prakticky bez zhoršení výkonu a bez detonace. O pár měsíců později podobnou pohonnou jednotku představila společnost FEV Motorentechnik. Jednalo se o 1,8litrový motor Audi A6, který zaznamenal snížení spotřeby paliva o 27 %.
Vzhledem ke složitosti konstrukce však tyto motory v té době nešly do série a pro zvýšení koeficientu výkonu (COP) byl spalovací motor vylepšen zavedením přímého vstřikování paliva, variabilní geometrie sací trakt, inteligentní přeplňování turbodmychadlem atd. Souběžně probíhaly aktivní práce na vytvoření hybridu elektrárny, elektrická vozidla, vývoj vodíkových palivových článků a nové způsoby skladování vodíku. Potenciál motorů s proměnným kompresním poměrem však pronásledoval mnoho inženýrů. V důsledku toho se objevilo mnoho mechanismů pro realizaci této myšlenky „v kovu“.
Nejblíže k jeho realizaci je dnes francouzský projekt motoru MCE-5, který začal již v roce 1997. Koncept, který se tehdy zrodil, měl spoustu nedostatků, které bylo nutné téměř deset let odstraňovat. Letos byl tento motor představen „v kovu“, jako Saab v roce 2000 na autosalonu v Ženevě.
Čtyřválcová skříň má objem 1,5 litru a zároveň dává ven maximální výkon 160 kW (218 k) a točivý moment 300 Nm. Kromě proměnného kompresního poměru je motor vybaven přímé vstřikování, systém pro změnu časování ventilů a zapadá do všech slibných ekologických norem.
Jak změnit kompresní poměr
V MCE-5 je rozsah řízení kompresního poměru 7-18 (7:1-18:1). Navíc k řízení a změně kompresního poměru dochází individuálně v každém válci.
Tento mechanismus je poměrně složitý. Hlavní částí je oboustranný komolý převodový sektor, uprostřed je nasazen na zkrácené ojnici klikového mechanismu (KShM). Na druhé straně převodový sektor na jedné straně zabírá s pístnicí a na druhé straně s tyčí mechanismu pro změnu objemu spalovací komory. Princip fungování této konstrukce je velmi jednoduchý - převodový sektor na ose ojnice je druh vahadla. A pokud je toto vahadlo nakloněno na jednu nebo druhou stranu, píst změní polohu horní úvratě (TDC) a podle toho i objem spalovací komory. A jelikož je zdvih pístu konstantní, mění se kompresní poměr (poměr objemu válců k objemu spalovacího prostoru). Sklápění vahadla má na svědomí hydromechanická konstrukce, která je řízena elektronikou. Dále se skládá z pístu s ojnicí, jejíž spodní konec zabírá na druhé straně s vahadlem (převodovým sektorem). Objem nad a pod tímto pístem je napojen na mazací systém a v samotném pístu, nazývaném olejový píst, je speciální ventil, který propouští olej shora dolů. Je ovládán excentrickým hřídelem, který za asistence šnekového převodu pohání elektromotor systému Valvetronic (BMW). Změna kompresního poměru ze 7 na 18 trvá méně než 100 milisekund.
Objem spalovacího prostoru se nastavuje podle principu změny kapacity olejových ventilů. Když se otevřou, olejový píst se zvedne a spalovací komora se roztáhne.
Zdroj - spolehlivost
Strukturálně nový motor stal se obtížnější. Jeho spolehlivost by se podle teorie pravděpodobnosti měla snížit, to ale tvůrci popírají. Tvrdí, že motor dodělávali hodně dlouho a vše dobře spočítali a zkontrolovali. Zdroj této jednotky se zvýší, protože píst již nebude ovlivňován bočním a rázovým zatížením, ke kterému dochází u klasického spalovacího motoru díky ojnici, jejíž osa je umístěna pod úhlem k ose pístu (kromě pro TDC a BDC). U nového motoru se síla pístu a k němu pevně „přichycené“ ojnice přenáší pouze ve svislé rovině, respektive tlak na stěny válců je malý, takže třecí plochy těchto dílů se opotřebovávají mnohem méně. . Takové konstrukční vlastnosti motoru také zajistily snížení hlučnosti jeho provozu. A kromě toho to začalo fungovat mnohem tišeji skupina pístů a energetické ztráty v důsledku tření se snížily - to je další plus o pár procent ve prospěch účinnosti motoru.
Další způsoby, jak změnit objem spalovací komory:
 |
||
 |
||
Konstrukčním prvkem prvního deklarovaného motoru s proměnným kompresním poměrem je hlava 1 a horní část bloku 2 válce byly pohyblivé a pomocí speciální kliky 3 pohyboval nahoru a dolů vzhledem ke klikovému hřídeli 4 s pevnou nápravou a dnem bloku válců.
|
|
Jurij Datsyk
Fotografie MCE
Pokud najdete chybu, zvýrazněte část textu a klikněte Ctrl+Enter.
Vynález se týká strojírenství, především tepelných motorů, jmenovitě pístového spalovacího motoru (ICE) s proměnlivý stupeň komprese. Technickým výsledkem vynálezu je zlepšení kinematiky mechanismu přenosu síly pístového spalovacího motoru tak, aby bylo možné řídit stupeň komprese při současném snížení reakce v podpěrách a setrvačnosti druhého řádu. síly. Spalovací motor podle vynálezu má píst pohyblivě uložený ve válci, který je otočně spojen s ojnicí. Pohyb ojnice se přenáší na kliku klikového hřídele. Současně, aby byla zajištěna možnost řízené změny kompresního poměru a zdvihu pístu, je mezi ojnicí a klikou upraveno převodové spojení, které je uzpůsobeno k ovládání jejího pohybu pomocí ovládací páky. Převodové táhlo je provedeno ve formě příčné páky spojené s klikou pomocí závěsu, který je umístěn v mezipoloze v oblasti mezi dvěma vztažnými body. Na jednom z kotevních bodů lichoběžník připojen k ojnici a ve druhé - k ovládací páce. Ovládací páka je také otočně spojena s přídavnou klikou nebo excentrem, které provádějí ovládací pohyby posunutím osy odvalování ovládací páky, čímž zajišťují změnu kompresního poměru spalovacího motoru. Kromě toho může valivá osa ramena nápravy provádět nepřetržitý cyklický pohyb, synchronizovaný s otáčením klikového hřídele. Zároveň lze při dodržení určitých geometrických vztahů mezi jednotlivými články mechanismu přenosu síly snížit jejich zatížení a zvýšit plynulost chodu spalovacího motoru. 12 w.p. f-ly, 10 nemocných.
Výkresy k RF patentu 2256085
Předkládaný vynález se týká strojírenství, především tepelných motorů. Vynález se týká zejména pístového spalovacího motoru (ICE) s pístem, který je pohyblivě uložen ve válci a který je otočně spojen s ojnicí, jejíž pohyb je přenášen na kliku klikového hřídele, přičemž převodovka Mezi ojnicí a klikou je zajištěno spojení, které je vyrobeno s možností ovládat její pohyb pomocí ovládací páky, aby byl zajištěn kontrolovaný pohyb pístu, především možnost změny kompresního poměru a zdvihu pístu, který je proveden ve formě příčné páky, která je spojena s klikou závěsem, který je umístěn v mezilehlé poloze v oblasti mezi podpěrou, bodem, ve kterém je příčné rameno spojeno s klikou. ojnice a referenčního bodu, ve kterém je příčné rameno připojeno k ramenu nápravy, a v určité vzdálenosti od čáry spojující oba tyto referenční body, ve které je příčné rameno připojeno k ovládacímu ramenu, respektive ojnici.
Od Wirbeleit F.G., Binder K. a Gwinner D., "Vývoj pístu s proměnnou výškou komprese pro zvýšení účinnosti a specifického výkonu spalovacích motorů", SAE Techn. Pap., 900229, spalovací motor tohoto typu je znám s automaticky řízeným kompresním poměrem (PARSS) změnou výšky pístu, který se skládá ze dvou částí, mezi nimiž jsou vytvořeny hydraulické komory. Změna kompresního poměru se provádí automaticky změnou polohy jedné části pístu vůči druhé obtokem oleje z jedné takové komory do druhé pomocí speciálních obtokových ventilů.
Mezi nevýhody tohoto technického řešení patří skutečnost, že systémy jako PARSS navrhují přítomnost mechanismu pro regulaci stupně komprese, umístěného ve vysokoteplotní a vysoce zatížené zóně (ve válci). Zkušenosti se systémy, jako je PARSS, ukázaly, že za přechodových podmínek, zejména při akceleraci vozu, je chod spalovacího motoru doprovázen detonací, protože hydraulický řídicí systém neumožňuje rychlou a současnou změnu komprese. poměr pro všechny válce.
Touha odstranit mechanismus řízení kompresního poměru z vysokoteplotní a mechanicky zatížené zóny vedla ke vzniku dalších technických řešení, která zahrnují změnu kinematického schématu spalovacího motoru a zavedení dalších prvků (spojek) do něj, řízení který zajišťuje změnu kompresního poměru.
Například Jante A., "Kraftstoffverbrauchsenkung von Verbrennungsmotoren durch kinematische Mittel", Automobil-Industrie, č. 1 (1980), str. 61-65, popisuje spalovací motor (jehož kinematické schéma je znázorněno na obr. 1). ), které mezi klikou 15 a ojnicí 12 jsou instalovány dva mezičlánky - přídavná ojnice 13 a vahadlo 14. Vahadlo 14 vykonává kývavý pohyb se středem kyvu v bodě závěsu Z. Kompresní poměr se ovládá změnou polohy bodu A otáčením excentru 16 upevněného na tělese . Excentr 16 se otáčí v závislosti na zatížení motoru, zatímco kyvný střed, umístěný v bodě závěsu Z, se pohybuje po oblouku kružnice, čímž se mění poloha horní úvratě pístu.
Z práce Christopha Bollinga a kol., "Kurbetrieb fur variable Verdichtung", MTZ 58 (11) (1997), Cs.706-711, je motor typu FEV (jehož kinematické schéma je na obr. 2). také známé, u kterého je mezi klikou 17 a ojnicí 12 instalována přídavná ojnice 13. Ojnice 12 je navíc spojena s vahadlem 14, které vykonává kývavý pohyb s kyvným středem v místě bod závěsu Z. Kompresní poměr se ovládá změnou polohy bodu závěsu Z otáčením excentru 16, namontovaného na skříni motoru. Excentr 16 se otáčí v závislosti na zatížení motoru, zatímco kyvný střed, umístěný v bodě závěsu Z, se pohybuje po oblouku kružnice, čímž se mění poloha horní úvratě pístu.
Z přihlášky DE 4312954 AI (21.04.1993) je znám motor typu IFA (jehož kinematické schéma je znázorněno na obr. 3), ve kterém je mezi kliku 17 a ojnici 12 instalována přídavná ojnice 13. Ojnice 12 je rovněž spojena s jedním z konců vahadla 14, jehož druhý konec vykonává kyvný pohyb se středem kyvu v bodě závěsu Z. Kompresní poměr je řízen změnou polohy bodu závěsu. Z otáčením excentru 16, který je upevněn na skříni motoru. Excentr 16 se otáčí v závislosti na zatížení motoru, zatímco kyvný střed, umístěný v bodě závěsu Z, se pohybuje po oblouku kružnice, čímž se mění poloha horní úvratě pístu.
Nevýhody vlastní motorům výše uvedených konstrukcí (známé z prací Jante A., z prací Christopha Bollinga a kol. a z přihlášky DE 4312954 AI) je třeba přičíst především nedostatečně vysoké hladkosti jejich provozu, v důsledku vysokých setrvačných sil druhého řádu při vratném translačním pohybu hmot, což je spojeno se zvláštnostmi kinematiky mechanismů a vede k nadměrnému zvětšení celkové šířky nebo celkové výšky pohonné jednotky. Z tohoto důvodu jsou takové motory prakticky nevhodné pro jejich použití jako motory pro vozidla.
Regulace kompresního poměru u pístového spalovacího motoru umožňuje řešit následující problémy:
Zvyšte průměrný tlak Pe zvýšením plnicího tlaku bez zvýšení maximálního tlaku spalování nad specifikované limity snížením kompresního poměru se zvyšujícím se zatížením motoru;
Snižte spotřebu paliva v rozsahu nízkého a středního zatížení zvýšením kompresního poměru při snižování zatížení motoru;
Zlepšete plynulost motoru.
Regulace kompresního poměru umožňuje v závislosti na typu spalovacího motoru dosáhnout následujících výhod (u spalovacích motorů s nuceným (jiskrovým) zapalováním):
Při zachování dosažené úrovně účinnosti motoru při nízkém a středním zatížení je zajištěno další zvýšení jmenovitého výkonu motoru zvýšením plnicího tlaku s poklesem kompresního poměru (viz obr., kde jsou křivky označené polohou x označují běžný motor a křivky označené polohou y označují motor s proměnným kompresním poměrem);
Při zachování dosažené úrovně jmenovitého výkonu motoru dochází ke snížení spotřeby paliva při nízkém a středním zatížení zvýšením kompresního poměru na detonační přípustnou mez (viz obr. 4b, kde křivky označené x se vztahují k běžnému motoru, resp. křivky označené y se vztahují k motoru s proměnným kompresním poměrem);
Při zachování dosažené úrovně jmenovitého výkonu motoru se zvyšuje účinnost při nízkém a středním zatížení a snižuje se hladina hluku motoru při snižování jmenovitých otáček klikového hřídele (viz obr. 4c, kde křivky označené x se vztahují k běžnému motoru a křivky označené polohou y se vztahují k motoru s proměnným kompresním poměrem).
Podobně jako u spalovacího motoru se zážehovým zapalováním lze kompresní poměr ve vznětovém motoru ovládat v následujících třech stejných směrech:
Při konstantním zdvihovém objemu a jmenovitých otáčkách se výkon motoru zvyšuje zvýšením plnicího tlaku. V tomto případě se nezvyšuje hospodárnost, ale výkon vozidla (viz obr., kde křivky označené polohou x se vztahují k běžnému motoru a křivky označené polohou y motoru s variabilní kompresní poměr);
Při konstantním zdvihovém objemu a jmenovitém výkonu se průměrný tlak Pe zvyšuje s poklesem jmenovitých otáček. V tomto případě se při zachování výkonové charakteristiky vozidla zvyšuje účinnost motoru zvýšením mechanické účinnosti (viz obr.5b, kde křivky označené x označují klasický motor a křivky y označují na motor s proměnným kompresním poměrem);
Stávající velkoobjemový motor není nahrazen motorem o malém objemu, ale o stejném výkonu (viz obr.5c, kde křivky označené x označují konvenční motor a křivky označené y motor s proměnným kompresní poměr). V tomto případě se zvyšuje účinnost motoru v rozsahu středního a plného zatížení, snižuje se také hmotnost a rozměry motoru.
Předložený vynález byl založen na úkolu zlepšit kinematiku pístového spalovacího motoru tak, aby při nízkých konstrukčních nákladech bylo možné řídit kompresní poměr při současném snížení reakce v podpěrách a setrvačných sil druhého řádu. .
S ohledem na pístový spalovací motor typu uvedeného na začátku popisu je tento problém podle vynálezu vyřešen tím, že délka strany umístěné mezi vztažným bodem, ve kterém je rameno nápravy připojeno k ramena nápravy a vztažný bod, ve kterém je ovládací rameno připojeno k ojnici, délka strany, která se nachází mezi otočným bodem, ve kterém je příčné rameno spojeno s ovládacím ramenem, a otočným bodem, kterým je příčné rameno je spojena s klikou a délka strany mezi otočným bodem, ve kterém je příčné rameno spojeno s ojnicí, a otočným bodem, kterým je příčné rameno spojeno s klikou, splňují následující vztahy z hlediska: poloměr kliky:
Podle jednoho z výhodných provedení pístového spalovacího motoru podle vynálezu je příčná páka vyrobena ve tvaru lichoběžník, v jejichž vrcholech jsou vztažné body, v nichž je příčná páka spojena s ovládací pákou a ojnicí, a závěs, kterým je příčná páka spojena s klikou.
Přednostně délka l ojnice a délka k ovládací páky, stejně jako vzdálenost e mezi osou otáčení klikového hřídele a podélnou osou válce, splňují následující poměry z hlediska poloměru r kliky:
V případě, kdy jsou příčné rameno a ojnice umístěny na stejné straně příčného ramene, vzdálenost f mezi podélnou osou válce a bodem kloubu příčného ramene se skříní motoru a vzdálenost p mezi osa klikového hřídele a uvedený bod kloubu by měly přednostně vyhovovat z hlediska poloměru r kliky následujícím vztahům:
Ve stejném případě, když jsou ovládací páka a ojnice umístěny podél různé strany ramene nápravy, vzdálenost f mezi podélnou osou válce a bodem kloubu ramene nápravy a vzdálenost p mezi osou klikového hřídele a uvedeným bodem kloubu by měly přednostně vyhovovat, pokud jde o poloměr r klika, následující vztahy:
Podle dalšího výhodného provedení pístového spalovacího motoru podle vynálezu je bod otáčení ramene nápravy pohyblivý podél řízené dráhy.
Výhodně je také možné fixovat otočný bod ramene nápravy v různých nastavitelných úhlových polohách.
Podle dalšího výhodného provedení pístového spalovacího motoru navrženého ve vynálezu je možné nastavit úhlovou polohu bodu otáčení ovládací páky v závislosti na hodnotách charakterizujících pracovní režim spalovacího motoru a provozní parametry spalovacího motoru.
Podle dalšího výhodného provedení pístového spalovacího motoru podle vynálezu je možné posouvat otočný bod ovládací páky po řízené dráze, synchronizované s otáčením klikového hřídele.
V dalším výhodném provedení pístového spalovacího motoru navrženého podle vynálezu je možné synchronizovat s otáčením klikového hřídele pohyb bodu otáčení ovládací páky po řízené trajektorii a možnost ovládání fázového posunu mezi pohybu tohoto bodu a otáčení klikového hřídele v závislosti na hodnotách charakterizujících provozní režim spalovacího motoru a provozních parametrech ICE.
Podle následujícího výhodného provedení pístového spalovacího motoru navrženého ve vynálezu je možné synchronizovat s otáčením klikového hřídele pohyb bodu otáčení ovládací páky po řízené trajektorii, přičemž je možné měnit převodový poměr mezi pohybem tohoto bodu a otáčením klikového hřídele.
Píst ICE 1 navržený ve vynálezu je znázorněn na obr. a 6b a má pouzdro 2 s válcem 3 a v něm nainstalovaným pístem 4, ojnici 6, která je na jednom konci otočně spojena s pístem 4, kliku 8 klikového hřídele instalovaného ve skříni 2, táhl ojnici 10, nazývanou také ovládací páka 10 a kloubově na jednom konci k tělesu 2, a trojúhelníkovou příčnou páku 7, která je v jednom ze svých vrcholů otočně připojena k druhý konec ojnice 6, její druhý vrchol je otočně spojen s klikou 8 a její třetí vrchol je otočně spojen s ojnicí 10. Pro řízení stupně stlačení slouží osa výkyvu vlečené tyče 10, tzn. bod Z jeho otáčení má schopnost pohybovat se po řízené trajektorii, určené např. excentrem nebo přídavnou klikou 11.
V závislosti na poloze osy výkyvu ojnice přívěsu má pístový spalovací motor navržený ve vynálezu dvě konstrukční možnosti (viz obr. a 6b):
V první variantě (obr. 6a) je vodorovná rovina, ve které leží osa výkyvu ojnice 10 přívěsu, tzn. bod Z jejího kloubu se nachází nad bodem spojení kliky 8 s příčnou pákou 7, když je klika v horní úvrati, nebo jinak řečeno, ojnice 10 a ojnice 6 jsou umístěny na jednom. strana příčné páky 7;
Ve druhé variantě (obr. 6b) je vodorovná rovina, ve které leží osa výkyvu ojnice 10 přívěsu, tzn. bod Z jejího kloubu se nachází pod bodem spojení kliky 8 s příčnou pákou 7, když je klika v horní úvrati, nebo jinými slovy, ojnice 10 a ojnice 6 jsou umístěny na protilehlých stranách. strany příčné páky 7.
Změna polohy bodu Z otáčení ramena přívěsu, tzn. jeho kyvná osa umožňuje jednoduchým ovládacím pohybem prováděným přídavnou klikou, resp. regulačním excentrem, měnit kompresní poměr. Navíc bod Z kloubu ramene přívěsu, tzn. jeho otočná osa může provádět nepřetržitý cyklický pohyb, synchronizovaný s otáčením klikového hřídele.
Jak je znázorněno na obr. 7, pístový spalovací motor navržený ve vynálezu má významné výhody oproti známým systémům (popsaným Jante A., Christophem Bollingem a dalšími a v DE 4312954 AI), jakož i oproti konvenčnímu klikovému mechanismu (CM), pokud jde o plynulost jeho práce.
Těchto výhod je však možné dosáhnout pouze při dodržení určitých geometrických vztahů, a to při správné volbě délek jednotlivých prvků a jejich poloh vůči ose klikového hřídele.
Podle předkládaného vynálezu je důležité určit rozměry jednotlivých prvků (ve vztahu k poloměru kliky) a souřadnice jednotlivých závěsů mechanismu přenosu síly, čehož lze dosáhnout optimalizací takového mechanismu prostřednictvím kinematickou a dynamickou analýzu. Účelem optimalizace takového mechanismu popsaného devíti parametry (obr. 8) je snížit síly (zatížení) působící na jeho jednotlivé články na nejnižší možnou úroveň a zvýšit plynulost jeho chodu.
Níže s odkazem na obr. 9 (9a a 9b), který ukazuje kinematiku schéma spalovacího motoru znázorněný na obr. 6 (6a a 6b), vysvětluje princip činnosti nastavitelného klikového mechanismu. Při chodu spalovacího motoru vykonává jeho píst 4 ve válci vratný pohyb, který se přenáší na ojnici 6. Pohyb ojnice 6 se přenáší přes referenční (závěsný) bod B na příčnou páku. 7, jehož volnost pohybu je omezena jeho spojením s ojnicí 10 přívěsu v referenčním (závěsném) bodě C. Je-li bod Z kloubového spojení ojnice 10 přívěsu pevný, pak referenční bod C Příčné páky 7 se mohou pohybovat po oblouku kruhu, jehož poloměr rovná délce ojnice přívěsu 10. Poloha takovéto kruhové trajektorie pohybu vztažného bodu C vzhledem ke skříni motoru je určena polohou bodu Z. Když poloha bodu Z otočného bodu připojení přívěsu změny tyče, poloha kruhové trajektorie, po které se může pohybovat vztažný bod C, což umožňuje ovlivňovat trajektorie pohybu dalších prvků klikového mechanismu, především na pozici horní úvratě. Píst 4. Otočný bod Z ojnice přívěsu se s výhodou pohybuje po kruhové dráze. Bod Z kloubového spojení ojnice přívěsu se však může pohybovat i po jakékoli jiné dané řízené trajektorii, přičemž je také možné fixovat bod Z kloubového spojení ojnice přívěsu v libovolné poloze trajektorie jeho pohyb.
Příčná páka 7 je také spojena závěsem A s klikou 8 klikového hřídele 9. Tento závěs A se pohybuje po kruhové dráze, jejíž poloměr je určen délkou kliky 8. Závěs A zaujímá mezipolohu při pohledu podél linie spojující referenční body B a C příčné páky 7. Přítomnost kinematického spojení referenčního bodu C s vlečenou ojnicí 10 umožňuje ovlivnit její translační pohyb podél podélné osy 5 pístu 4. Pohyb referenčního bodu B podél podélné osy 5 pístu je určen trajektorií referenčního bodu C příčné páky 7. umožňuje ovládat vratný pohyb pístu 4 přes ojnici 6 a tím upravte polohu horní úvrati. píst 4.
V provedení znázorněném na obr. 9a jsou spojovací tyč 10 a spojovací tyč 6 umístěny na jedné straně příčného ramene 7.
Otáčením ovládacího táhla vytvořeného ve formě přídavné kliky 11 z přibližně vodorovné polohy znázorněné na Obr. píst 4 nahoru a tím zvýšit kompresní poměr.
Na obr. 9b je kinematické schéma vyrobené podle jiné verze spalovacího motoru, které se od schématu na obr. liší pouze tím, že ojnice 10 přívěsu spolu s řídicím článkem vytvořeným ve formě přídavné kliky 11 regulační excentr a ojnice 6 jsou umístěny na opačných stranách příčné páky 7. Ve všech ostatních ohledech je princip činnosti klikového mechanismu znázorněného na obr. 9b podobný principu činnosti klikový mechanismus znázorněný na obr. 9a, ve kterém jsou ojnice 10 a ojnice 6 umístěny na jedné straně příčné páky 7.
Na obr. 10 je další kinematické schéma klikového mechanismu pístového spalovacího motoru, které ukazuje polohy určitých bodů tohoto klikového mechanismu a na kterém je šrafováním vyznačeny optimální oblasti, ve kterých se s přihlédnutím k výše uvedeným optimálním rozsahům pro délky a polohy prvků klikového mechanismu, vztažný bod B otočného kloubu příčného ramene 7 s ojnicí 6, vztažný bod C otočného kloubu příčného ramene 7 s ojnicí přívěsu 10 a bod Z otočného kloubu ojnice 10 přívěsu se může pohybovat. Pro zajištění obzvláště hladkého chodu spalovacího motoru při mimořádně nízkém zatížení jednotlivé prvky a články jeho klikového mechanismu, musí geometrické parametry (délka a poloha) prvků a článků tohoto klikového mechanismu splňovat určité, preferované poměry. Délky stran a, b a c trojúhelníkového příčného ramene 7, kde a označuje délku strany umístěné mezi vztažným bodem B ojnice a vztažným bodem C ojnice přívěsu, b značí délku strana mezi závěsem A kliky a vztažným bodem C ojnice přívěsu a c označuje vzdálenost mezi závěsem A kliky a vztažným bodem B ojnice, lze popsat následujícími nerovnostmi v závislosti na poloměru r, který se rovná délce kliky 8:
Délka l ojnice 6, délka k ojnice 10 a vzdálenost e mezi osou otáčení klikového hřídele 9 a podélnou osou 5 válce 3, která je zároveň podélnou osou pohybu pístu v tomto válci, podle výhodného provedení, splňují následující vztahy:
U varianty znázorněné na obr., ve které jsou ojnice 6 a ojnice 10 umístěny na jedné straně příčného ramene 7, můžete také nastavit optimální poměr velikostí. V tomto případě je vzdálenost f mezi podélnou osou 5 válce a bodem Z otáčení ramene 10 přívěsu k jeho ovládacímu táhlu, jakož i vzdálenost p mezi osou klikového hřídele a určeným bodem Z otočný čep podle výhodného provedení splňují následující vztahy:
Při umístění ojnice přívěsu a ojnice na protilehlých stranách příčné páky je optimální vzdálenost f mezi podélnou osou pístu a bodem Z kloubového spojení páky přívěsu s jejím regulačním táhlem. optimální vzdálenost p mezi osou klikového hřídele a uvedeným bodem Z kloubového spojení lze zvolit na základě následujících poměrů:
NÁROK
1. Pístový spalovací motor (ICE), s pístem (4), který je pohyblivě uložen ve válci a který je otočně spojen s ojnicí (6), jejíž pohyb je přenášen na kliku (8) klikový hřídel (9), přičemž mezi ojnicí (6) a klikou (8) je opatřeno převodovým táhlem, které je vyrobeno s možností ovládání jeho pohybu pomocí ovládací páky (10) tak, aby byl zajištěn řízený pohyb pístu, především pro možnost změny kompresního poměru a zdvihu pístu, a který je proveden ve formě příčné páky (7), která je s klikou (8) spojena závěsem (A), který se nachází v mezipoloze v oblasti mezi referenčním bodem (B), ve kterém je rameno nápravy (7) spojeno s ojnicí (6), a referenčním bodem (C), ve kterém je příčná páka (7) ) je spojena s ovládací pákou (10) a v určité vzdálenosti od přímky spojující oba tyto referenční body (B, C), ve které je příčná páka (7) spojena s ovládací pákou (10) a spojovací tyč (6), respektive, vyznačující se tím, že délka strany (a) umístěné mezi referenčním bodem (C), ve kterém je příčná páka (7) spojena s ovládací pákou (10), a referenčním bodem ( B), ve kterém je příčná páka (7) spojena s ojnicí (6), délka strany (b) umístěná mezi opěrným bodem (C), ve kterém je rameno (7) spojeno s řízením. ramenem (10) a závěsem (A), kterým je ovládací rameno (7) spojeno s klikou (8), a délkou strany (c) umístěné mezi referenčním bodem (B), ve kterém je příčné rameno ( 7) je spojena s ojnicí (6) a závěsem (A), kterým příčné rameno (7) spojené s klikou (8), splňují následující poměry z hlediska poloměru (r) kliky:
6. Pístový spalovací motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že otočný bod (Z) ovládací páky (10) má schopnost pohybovat se po řízené trajektorii.
7. Pístový spalovací motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že polohu bodu (Z) výkyvu ovládací páky (10) je možné nastavit pomocí přídavné kliky spočívající na závěsu.
8. Pístový spalovací motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že polohu bodu (Z) otáčení ovládací páky (10) je možné nastavit pomocí excentru.
9. Pístový spalovací motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že bod (Z) otáčení ovládací páky (10) je možné fixovat v různých nastavitelných úhlových polohách.
10. Pístový spalovací motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že úhlovou polohu bodu (Z) otáčení ovládací páky (10) je možné nastavit v závislosti na hodnotách charakterizujících provozní režim. spalovacího motoru a provozních parametrů spalovacího motoru.
11. Pístový spalovací motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že s otáčením klikového hřídele je možné synchronizovat pohyb bodu (Z) otáčení ovládací páky (10) po řízené trajektorii.
12. Pístový spalovací motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že s otáčením klikového hřídele (9) je možné synchronizovat pohyb bodu (Z) otáčení ovládací páky (10) podél řízená trajektorie a možnost řízení fázového posunu mezi pohybem tohoto bodu ( Z) a otáčením klikového hřídele (9) v závislosti na hodnotách charakterizujících pracovní režim spalovacího motoru a provozních parametrech spalování motor.
13. Pístový spalovací motor podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že s otáčením klikového hřídele (9) je možné synchronizovat pohyb bodu (Z) otáčení ovládací páky (10) podél řízenou trajektorii, přičemž je možné měnit převodový poměr mezi pohybem zadaným bodem (Z) a otáčením klikového hřídele (9).
Podrobné informace o prvním sériově vyráběném zážehovém motoru na světě s proměnným kompresním poměrem. Předpovídají mu velkou budoucnost a říkají, že technologie vyvinutá Infiniti se stane velkou hrozbou pro existenci naftových motorů.
Benzín pístový motor, který dokáže dynamicky měnit kompresní poměr*, tedy množství, o které píst stlačuje směs vzduchu a paliva ve válci, starý sen mnoha generací inženýrů vyvíjejících spalovací motory. Nějaký značky aut byly blíže než kdy jindy k odhalení teorie, byly vyrobeny i vzorky takových motorů, například Saab v tomto dosáhl úspěchu.
Možná by švédskou automobilku čekal úplně jiný osud, kdyby Saab v lednu 2000 nakonec nekoupil General Motors. Bohužel takový vývoj nebyl pro zámořského majitele zajímavý a případ byl pozastaven.
* Kompresní poměr - objem spalovacího prostoru v okamžiku, kdy je píst v dolní úvrati, k objemu, kdy je zatlačen do horní úvrati. Jinými slovy, toto je indikátor komprese pístu vzduch- palivová směs ve válci
Hlavní rival byl zlomen a Nissan, jako druhý potenciální vývojář inovativního systému proměnného kompresního poměru, pokračoval ve své cestě v nádherné izolaci. 20 let usilovné práce, výpočtů a modelování nevyšlo nazmar, luxusní divize japonské společnosti známé pod značkou Infiniti představila finální vývoj motoru s proměnnou kompresí, který uvidíme pod kapotou modelu. Stane se jeho vývoj labutí písní všech naftových motorů? Otázka je zajímavá.
Čtyřválcová přeplňovaná pohonná jednotka o objemu 2,0 litru (jmenovitý výkon 270 koní a točivý moment 390 Nm) byla pojmenována VC-T (Variable Compression-Turbocharged). Již název odráží princip jeho fungování a technické údaje. Systém VC-T je schopen plynule a dynamicky měnit kompresní poměr od 8:1 do 14:1.
Obecný princip fungování systému motoru VC-T lze popsat následovně:
Toto je schematický jednoduchý popis toho, jak systém funguje. Ve skutečnosti je samozřejmě vše mnohem složitější.
Opravdu pohonných jednotek s nízkým kompresním poměrem nemusí mít vysoký výkon. Všechny výkonné motory, zejména závodní vozy, mívají velmi vysoké kompresní poměry, přičemž u mnoha vozů překračuje 12:1 a v motorech poháněných metanolem dokonce až 15:1. Tento vysoký kompresní poměr však může také učinit motory účinnějšími a hospodárnějšími. To vede k logické otázce, proč nevyrobit motory, které by byly vždy vysoký stupeň stlačování směsi vzduch-palivo? Proč oplotit zahradu složitými systémy pístového pohonu?
Hlavním důvodem nemožnosti použití takového systému při provozu na konvenčním nízkooktanovém palivo - vzhled při vysokém kompresním poměru a vysokém klepání. Benzín začne nehořet, ale explodovat. Což snižuje životnost součástí a sestav motoru a snižuje jeho účinnost. Ve skutečnosti se v benzínovém motoru děje totéž jako u dieselového motoru, v důsledku vysoké komprese se směs vzduchu a paliva vznítí, i když se to nestane v správný okamžik a to není zajištěno konstrukcí motoru.
Ve chvílích „krizového“ spalování směs paliva a vzduchu a k záchraně přichází proměnný kompresní poměr, který je schopen v momentech špičkového výkonu klesat s maximálním plnicím tlakem turbodmychadla, což zabrání detonaci motoru. Naopak při provozu v nízkých otáčkách s nízkým plnicím tlakem se kompresní poměr zvýší, čímž se zvýší točivý moment a sníží spotřeba paliva.
Kromě toho jsou motory vybaveny systémem variabilního časování ventilů, což činí možná práce motoru podle Atkinsonova cyklu v době, kdy není vyžadováno, aby motor podával vysoký výkon.
Takové motory se obvykle nacházejí v hybridních automobilech, pro které je hlavní věcí šetrnost k životnímu prostředí a nízká spotřeba paliva.
Výsledkem všech těchto změn je motor, který je schopen o 27 procent snížit spotřebu paliva než 3,5litrový V6 Nissan, který má přibližně stejný výkon a točivý moment. Podle agentury Reuters to řekli inženýři Nissanu na tiskové konferenci nový motor má točivý moment srovnatelný s moderním turbodieselem, přesto by měl být levnější na výrobu než jakýkoli moderní turbodieselový motor.
To je důvod, proč Nissan tak silně sází na vyvinutý systém, protože v něm vidí potenciál částečně nahradit dieselové motory v mnoha aplikacích, případně včetně levnějších variant pro země, kde je benzín hlavním palivem, příkladem takové země by bylo být a Rusko.
Pokud se nápad uchytí, jistě budou v budoucnu existovat dvouválcové benzínové pohonné jednotky, které budou dobře fungovat. To se může stát jednou z větví vývoje systému.
Pružnost motoru působí impozantně. Technicky bylo tohoto efektu dosaženo pomocí speciální hnací páky působící na hnací hřídel, měnící polohu víceprvkového systému rotujícího kolem hlavního ojničního ložiska. Vpravo je k víceprvkovému systému připevněna další páka vycházející z elektromotoru. Mění polohu systému vzhledem ke klikovému hřídeli. To se odráží v patentu Infiniti a nákresech. Pístní tyč má centrální rotační víceprvkový systém, který je schopen měnit svůj úhel, což vede ke změně efektivní délky pístní tyče, což následně mění délku zdvihu pístu ve válci, který se v konečném důsledku mění kompresní poměr.
Motor určený pro Infiniti i na první pohled působí mnohem komplexněji než jeho klasický kolega. Nepřímo je odhad potvrzen v samotném Nissanu. Říkají, že má ekonomický smysl vyrábět tímto způsobem čtyřválcové motory, ale ne složitější V6 nebo V8. Náklady na všechny systémy pohonu ojnice mohou být příliš vysoké.
S ohledem na výše uvedené by se toto schéma motoru mělo, ne, prostě musí, zakořenit. Takový výkon a účinnost bude u strojů vybavených spalovacími motory a elektromotory nepřekonatelným bonusem.
Motor VC-T bude oficiálně představen 29. září na autosalonu v Paříži.
P.S. Nahradí tedy nový benzinový motor dieselové motory? Stěží. Za prvé, konstrukce benzinového motoru je složitější, a proto náladovější. Omezení objemu také omezuje rozsah použití technologie. Výrobu motorové nafty taky nikdo nezrušil, co s tím, když všichni přejdou na benzín? Vylévat? Sklad? A konečně použití dieselových jednotek (jednoduchá konstrukce) je skvělé pro obtížné podmínky prostředí, což se o benzínových ICE říci nedá.
S největší pravděpodobností kvůli nový vývoj budou hybridní vozy a moderní malé vozy. Což je také svým způsobem značná část automobilového trhu.
Úzce souvisí s efektivitou. U benzínových motorů je kompresní poměr omezen oblastí detonačního spalování. Tato omezení mají zvláštní význam pro provoz motoru při plném zatížení, zatímco při částečném zatížení vysoký kompresní poměr nezpůsobuje nebezpečí klepání. Pro zvýšení výkonu motoru a zlepšení hospodárnosti je žádoucí snížit kompresní poměr, pokud je však kompresní poměr nízký pro všechny provozní rozsahy motoru, povede to ke snížení výkonu a zvýšení spotřeby paliva při částečném zatížení. V tomto případě jsou hodnoty kompresního poměru zpravidla voleny mnohem nižší než hodnoty, při kterých se dosahuje nejhospodárnějšího výkonu motorů. Vědomě zhoršuje účinnost motorů, což je zvláště výrazné při provozu při částečném zatížení. Mezitím pokles plnění válců hořlavou směsí, zvýšení relativního množství zbytkových plynů, snížení teploty dílů atd. vytvářet příležitosti pro zvýšení kompresního poměru při částečném zatížení za účelem zvýšení účinnosti motoru a zvýšení jeho výkonu. Pro vyřešení takového kompromisního problému se vyvíjejí varianty motorů s proměnným kompresním poměrem.
Široké použití v konstrukcích motorů učinilo směr této práce ještě relevantnějším. Faktem je, že při přeplňování se výrazně zvyšuje mechanické a tepelné zatížení částí motoru, a proto je nutné je zpevnit, čímž se zvýší hmotnost celého motoru jako celku. V tomto případě se zpravidla snižuje životnost dílů pracujících ve více zatíženém režimu a snižuje se spolehlivost motoru. V případě přechodu na proměnný kompresní poměr lze pracovní postup v přeplňovaném motoru uspořádat tak, že odpovídajícím snížením kompresního poměru při jakýchkoli plnicích tlacích se maximální tlaky pracovního cyklu (tj. ) zůstane nezměněn nebo se mírně změní. Nicméně i přes nárůst užitečná práce za cyklus a následně i výkon motoru, maximální zatížení na jeho částech se nesmí zvýšit, což vám umožní vynutit motory bez zavedení změn do jejich konstrukce.
Velmi zásadní pro normální průběh spalovacího procesu u motoru s proměnným kompresním poměrem je správná volba tvar spalovací komory, zajišťující nejkratší dráhu šíření plamene. Změna čela šíření plamene musí být velmi rychlá, aby byly zohledněny různé režimy chodu motoru při provozu vozidla. Vzhledem k použití dalších podrobností v klikový mechanismus je také nutné navrhovat systémy s nízkým koeficientem tření, aby se neztratily výhody použití různého kompresního poměru.
Jedna z nejběžnějších možností motoru s proměnným kompresním poměrem je znázorněna na obrázku.
Rýže. Schéma motoru s proměnným kompresním poměrem:
1 - ojnice; 2 - píst; 3 - excentrický hřídel; 4 - přídavná ojnice; 5 - hrdlo ojnice klikového hřídele; 6 - kolébka
Při částečném zatížení zaujímá přídavná 4 nejnižší polohu a zvedá oblast zdvihu pístu. Kompresní poměr je na maximu. Při velkém zatížení excentr na hřídeli 3 zvedne osu horní hlavy přídavné ojnice 4. Tím se zvětší vůle nad pístem a sníží se kompresní poměr.
V roce 2000 byl v Ženevě představen experimentální benzinový motor SAAB s proměnným kompresním poměrem. Jeho jedinečné vlastnosti vám umožní dosáhnout výkonu 225 koní. s pracovním objemem 1,6 litru. a udržet spotřebu paliva srovnatelnou s poloviční velikostí motoru. Možnost plynulé změny zdvihového objemu umožňuje chod motoru na benzín, nafta nebo na alkoholu.
Válce motoru a hlava bloku jsou vyrobeny jako monoblok, tedy jako jeden blok, a nikoli samostatně jako u běžných motorů. Samostatným blokem je také bloková kliková skříň a ojnice a skupina pístů. Monoblok se může pohybovat v klikové skříni. Levá strana monobloku zároveň spočívá na ose 1 umístěné v bloku, která slouží jako závěs, pravou stranu lze zvedat nebo spouštět pomocí ojnice 3 ovládané excentrickou hřídelí 4. Vlnitá pryž kryt 2 slouží k utěsnění monobloku a klikové skříně.
Rýže. Variabilní kompresní motor SAAB:
1 - osa; 2 - gumový kryt; 3 - ojnice; 4 - excentrický hřídel.
Kompresní poměr se mění při naklonění monobloku vůči klikové skříni pomocí hydraulického pohonu s konstantním zdvihem pístu. Odchylka monobloku od svislice vede ke zvětšení objemu spalovacího prostoru, což způsobí pokles kompresního poměru.
S klesajícím úhlem sklonu se zvyšuje kompresní poměr. Maximální odchylka monobloku od svislé osy je 4 %.
Při minimálních otáčkách klikového hřídele a resetu přívodu paliva, stejně jako při nízkém zatížení, zaujímá monoblok nejnižší polohu, ve které je objem spalovací komory minimální (kompresní poměr - 14). Posilovací systém se vypne a vzduch vstupuje přímo do motoru.
Při zatížení, v důsledku otáčení excentrického hřídele, ojnice vychyluje monoblok do strany a objem spalovací komory se zvětšuje (kompresní poměr - 8). V tomto případě spojka spojí kompresor a do motoru začne proudit vzduch pod přetlakem.
Rýže. Změna přívodu vzduchu do motoru SAAB v různých režimech:
1 - škrticí klapka; 2- obtokový ventil; 3 - spojka; a - při nízké frekvenci otáčení klikového hřídele; b - při zatížení
Optimální kompresní poměr vypočítává řídicí jednotka elektronického systému s ohledem na otáčky klikového hřídele, stupeň zatížení, druh paliva a další parametry.
Z důvodu nutnosti rychlé reakce na změnu kompresního poměru u tohoto motoru bylo nutné opustit turbodmychadlo ve prospěch mechanického přeplňování s mezichlazením vzduchem s maximálním plnicím tlakem 2,8 kgf/cm2.
Spotřeba paliva u vyvinutého motoru je o 30 % nižší než u tohoto motoru konvenčním motorem stejného objemu a indikátory toxicity výfukových plynů odpovídají současným normám.
Francouzská společnost MCE-5 Development vyvinula pro koncern Peugeot-Citroen motor s proměnným kompresním poměrem VCR (Variable Compression Ratio). Toto řešení využívá původní kinematiku klikového mechanismu.
V tomto provedení je přenos pohybu z ojnice na písty prováděn přes sektor s dvojitým ozubením 5. C pravá strana motoru, je zde nosná tyč 7, na které spočívá sektor 5. Tento záběr zajišťuje přísně vratný pohyb pístu válce, který je spojen s hřebenem 4. Hřeben 7 je spojen s pístem 6 ovládacího hydraulického válce.
V závislosti na provozním režimu motoru se podle signálu z řídicí jednotky motoru mění poloha pístu 6 řídicího válce připojeného k hřebenu 7. Pohybem řídicí tyče 7 nahoru nebo dolů se mění poloha TDC a BDC. pístu motoru a s nimi i kompresního poměru ze 7:1 na 20:1 za 0,1 s. V případě potřeby je možné měnit kompresní poměr pro každý válec zvlášť.
Rýže. VCR s variabilní kompresí:
1 - klikový hřídel; 2 - ojnice; 3 - ozubený nosný válec; 4 - ozubená tyč pístu; 5 - ozubený sektor; 6 - píst ovládacího válce; 7 - opěrný ozubený hřeben.
Již více než deset let je základem tohoto podnikání Čínská značka jsou služby v oblasti televize a hudby, ale nyní rychle vstupuje na trh chytrých telefonů a další spotřební elektroniky. Podle předběžných údajů se mobilní zařízení LeEco dobře prodávají v Číně a dalších zemích. Možná bude debut společnosti v automobilovém průmyslu stejně úspěšný? Minulý týden South China Morning Post uvedl, že LeEco se chystá postavit továrnu na elektromobily. Předpokládaná kapacita je 400 tisíc vozů ročně.
Podle předběžných údajů se LeEco chystá investovat asi 1,8 miliardy dolarů do nového výrobního závodu, který se bude nacházet v provincii Zhejiang. Následně by se závod měl stát součástí technologického parku Eco Experience Park. I když se říká, že stavba továrny bude dokončena v roce 2018.
Dříve LeEco hledalo partnery na čínském trhu, kteří by mohli poskytnout vlastní výrobní zařízení. Společnost například jedná s BAIC a GAC. Ale dost výhodné nabídky nebyl nalezen, a tak se vedení rozhodlo postavit vlastní závod. Podle předběžných údajů bude nejen montovat elektromobily, ale také vyrábět nejdůležitější komponenty včetně elektromotorů a trakčních baterií. K dnešnímu dni je LeEco držitelem 833 patentů na elektrická vozidla.
Možná bude LeEco v budoucnu vyrábět elektromobily ve Spojených státech: v Nevadě probíhá výstavba závodu společnosti Faraday Future, která je strategickým partnerem LeEco.
Také minulý týden bylo známo o některých plánech Brod. Američané se již věnují hybridním a elektrická auta: Ford prodává modely C-Max Hybrid, C-Max Energi, Focus Electric, Fusion Hybrid a Fusion Energi. Do budoucna však hodlá výrobce vyzdvihnout speciální řadu inovativních modelů. Nejspíš se bude jmenovat ModelkaE.
Americká společnost podala patent na název Model E již v roce 2013. Dodávky Ford řady E vyrábí už řadu let, ale nový název s nimi pravděpodobně nebude mít nic společného. Zároveň hlava Tesla Motors Elon Musk si v roce 2014 posteskl, že nebude moci vydat Model auta E: „Chtěli jsme zavolat novému modelu E, ale pak přišel Ford soudní příkaz nám to zakázal s tím, že on sám bude takové jméno používat. Myslel jsem, že je to šílené: Ford se snaží zabít SEX ( Tesla by měla tři modely - Model S, Model E a Model X. - cca. red.)! Museli jsme tedy vymyslet jiný název. Nový model se bude jmenovat Model 3".
Pod značkou Model E bude celá řada elektrických a hybridních modely Ford. Přesné informace o nich výrobce zatím nesdělil, ale už se ví, že minimálně některé z nich budou nabízeny ve více verzích najednou: hybrid, hybrid s možností externího nabíjení a elektromobil. Podobný přístup využívá i nový model Hyundai IONIQ.
Výstavba nového závodu na vozy řady již probíhá. Model Ford E. Toto bude první zcela nový výrobní závod společnosti v Severní Americe za více než 20 let. Celková investice do továrny má činit 1,6 miliardy dolarů, což je i na poměry amerického automobilového průmyslu obrovská částka. Je pozoruhodné, že závod se bude nacházet v Mexiku a vůbec ne ve Spojených státech.
Výstavba nové továrny by měla být dokončena v roce 2018 a první sériově vyráběné hybridy a elektromobily sjedou z montážní linky v roce 2019. V minulosti Brod oznámila plány investovat do roku 2020 zhruba 4,5 miliardy dolarů do elektromobilů. Za tyto peníze se plánuje vyvinout a uvést do výroby 13 nových modelů. Očekává se, že budou soutěžit vozy Tesla, Chevrolet Bolt a Nissan Leaf. Plně elektrické verze by přitom měly dostat rezervu chodu v oblasti 320 kilometrů. Nejinovativnější modely budou s největší pravděpodobností hatchbacky a kompaktní crossovery.
Mezitím se v Norsku od roku 2025 chystají úplně zakázat prodej benzínu a dieselové vozy. O podobné iniciativě jsme diskutovali před několika měsíci. Poté norské noviny Dagens Næringsliv uvedly, že čtyři klíčové strany v Norsku se dohodly na zavedení zákazu prodeje nových automobilů spalujících palivo od roku 2025. Zástupce ministerstva dopravy země však nyní tuto informaci oficiálně popřel.
Obecně taková iniciativa vypadá docela logicky. Za prvé, na tomto severu evropská země na modely se spalovacími motory jsou již dlouho vysoká cla. Díky tomu vzrostly prodeje elektromobilů a hybridů v roce 2015 o 71 %. Zadruhé, země nemá vlastní výrobu aut, která musí být jakýmikoli prostředky podporována. Abychom byli spravedliví, poznamenáváme, že Norsko je lídrem v produkci ropy v Evropě, takže propagace elektrických vozidel může být v rozporu se zájmy země.
Ministerstvo dopravy potvrdilo informaci, že norský národní plán rozvoje dopravy počítá s určitými kroky zaměřenými na snižování emisí škodlivé látky do atmosféry, ale neobsahuje návrhy na úplný zákaz všech typů spalovacích motorů od roku 2025. Oficiální představitel resortu zároveň zmínil, že „vláda chce podporovat ekologičtější způsoby dopravy, ale místo biče použijte mrkev“. Řekl o tom publikaci autonews.com.
Je zvláštní, že minulý týden mnoho ruských médií rychle oznámilo, že Norsko plánuje od roku 2025 zcela zakázat prodej nových osobních automobilů se spalovacími motory. Sdíleli tak zastaralé neoficiální informace nebo špatně pochopili nové sdělení ministerstva dopravy evropské země.
⇡ Automobilová technika
Spalovací motor byl původně nejsložitější jednotkou v automobilu. Od vzniku prvních vozů uplynulo více než sto let, ale v tomto ohledu se nic nezměnilo (pokud neberete v úvahu elektromobily). Přední výrobci si přitom jdou naproti technický pokrok. Dnes má každá sebeúctyhodná firma turbomotory s přímým vstřikováním paliva a variabilním systémem časování ventilů jak pro sání, tak pro výfuk (pokud se bavíme o benzínových motorech). Více high-tech řešení jsou méně běžná, ale stále se vyskytují. Například nedávno crossover Audi SQ7 TDI dostal první elektrický přeplňovaný motor na světě a BMW představilo vznětový motor se čtyřmi turbodmychadly. Mezi nejexotičtějšími sériovými řešeními vyniká systém FreeValve vyvinutý společností Koenigsegg: motory švédské společnosti obecně postrádají vačkové hřídele. Je snadné vidět, že inženýři evropských firem většinou rádi experimentují. Nyní však přišla kuriózní zpráva z Japonska: inženýři Infiniti představil první motor s proměnným kompresním poměrem.
Mnoho lidí si často plete pojmy kompresní poměr a komprese a často to dělají lidé, kteří jsou svým povoláním spojeni s automobily a jejich údržbou nebo opravou. Pro začátek si proto stručně popíšeme, co je to kompresní poměr a jak se liší od komprese.
Kompresní poměr (CR) je poměr objemu válce nad pístem v dolní poloze (dolní úvrať) k objemu prostoru nad pístem v jeho horní poloze (horní úvratě). Mluvíme tedy o bezrozměrném parametru, který závisí pouze na geometrických datech. Zhruba řečeno jde o poměr objemu válce k objemu spalovacího prostoru. U každého vozu jde o přísně pevnou hodnotu, která se v čase nemění. Dnes to lze ovlivnit pouze instalací jiných pístů nebo hlavy válců. Komprese se v tomto případě nazývá maximální tlak ve válci, který se měří při vypnutém zapalování. Jinými slovy, toto je indikátor stupně těsnosti spalovací komory.
Inženýrům Infiniti se tedy podařilo vytvořit motor s variabilním kompresním přeplňováním (VC-T), který dokáže měnit kompresní poměr. Samozřejmě, při vší touze je nemožné měnit písty a další konstrukční prvky za pochodu, takže japonská společnost použila zásadně odlišný přístup, díky kterému je spalovací motor schopen měnit kompresní poměr od 8:1 na 14:1.
Na hlavní mši moderní motory kompresní poměr je asi 10:1. Jedinou výjimkou jsou benzinové motory Mazda Skyactiv-G, které tento poměr zvyšují na 14:1. Teoreticky platí, že čím vyšší SJ, tím vyšší účinnosti lze na daném motoru dosáhnout. Tato mince má však také nevýhodu: při velkém zatížení může vysoká chladicí kapalina vyvolat detonaci - nekontrolovaný výbuch směsi paliva a vzduchu. Tento proces může vést k významnému poškození částí spalovacího motoru.
Výrobci dlouho snili o vytvoření motoru, který by měl vysoký kompresní poměr při nízkých otáčkách a zatížení a nízký při vysokých. Tím by se zlepšila účinnost motoru, což má pozitivní vliv na výkon, spotřebu paliva a množství škodlivé emise, ale zároveň se vyhne riziku detonace. Z výše uvedených důvodů u spalovacího motoru s tradičním uspořádáním nelze takový nápad realizovat. Inženýři Infiniti proto museli výrazně zkomplikovat design.
Schéma VC-T znázorňuje obecný princip fungování inovačního mechanismu. V tento případ ojnice není připevněna přímo ke klikové hřídeli, jako u běžných spalovacích motorů, ale ke speciálnímu vahadle (Multi-link). Na druhé straně odchází další páka, která je přes ovládací hřídel (Control Shaft) a páku pohonu (Actuator Arm) spojena s modulem přenosu vlny (Harmonic Drive). V závislosti na poloze posledního prvku se změní poloha vahadla, které zase nastavuje horní polohu pístu.
VC-T bude moci měnit kompresní poměr za chodu. Požadované parametry se budou odvíjet od zatížení, rychlosti a pravděpodobně i kvality paliva: všechny tyto údaje počítač zohlední, aby nastavil optimální polohu všech prvků. Na tento moment vývojáři nezveřejnili všechny parametry nového motoru: ví se pouze, že půjde o dvoulitrový čtyřválec. Již ze samotného názvu Variable Compression-Turbocharged je zřejmé, že bude vybaven turbodmychadlem. S největší pravděpodobností to bylo z tohoto důvodu, že se inženýři obecně rozhodli vytvořit neobvyklý spalovací motor: s vysoký tlak boost výrazně zvyšuje riziko detonace. Zde se hodí možnost snížit kompresní poměr. Jinými slovy, pro atmosférický motor tak složitá struktura by nebyla potřeba. Podle Infiniti nový motor nahradí 3,5litrový atmosféricky plněný V6.
Světová premiéra nového motoru proběhne 29. září na mezinárodním autosalonu v Paříži. Očekává se, že jako první dostane nový motor VC-T Crossover Infiniti Příští generace QX50 má přijít v roce 2017. Pravděpodobně o něco později bude slibná jednotka k dispozici pro vozy Nissan. Je možné, že časem bude nabízen pro vozy Mercedes-Benz (dnes je situace obrácená: u některých Modely Infiniti je nabízen 2,0litrový turbomotor Mercedes-Benz).
Podle všeho může být motor VC-T oceněn v nepřítomnosti cenou Průlom roku. I kdyby tento projekt zcela selhal a náklady na vývoj se nevyplatily, s revolučnější změnou spalovacích motorů se v roce 2016 nepočítá. Zároveň je třeba poznamenat, že inženýři Infiniti / Nissan nejsou ve snaze o proměnný kompresní poměr sami. Například v roce 2000 se hodně mluvilo o SVC - Saab Variable Compression engine. Využil přitom zcela jiného principu: hlava bloku se mohla pohybovat nahoru a dolů, což zajišťovalo změnu objemu spalovací komory. Šlo již o brzký výskyt vozů s SVC v prodeji, ale americký koncern General Motors se po odkoupení celého podílu v Saabu v roce 2000 rozhodl projekt uzavřít. Motor Peugeot MCE-5 je ale v mnohém podobný VC-T. Byl představen v roce 2009, ale zatím nikdo nemluví o použití MCE-5 na produkčních strojích.
O něco výše jsme již zmínili společnost Koenigsegg, neboť se podílí na vývoji revolučních motorů bez vačkových hřídelů. Minulý týden se objevila další zpráva o pokročilé technologiešvédský výrobce. Nyní se dotýkají katalyzátoru. Připomeňme: tato složka by měla snížit množství škodlivých látek ve výfuku automobilu. Dnes jsou taková zařízení instalována na všech nových Auta a těžké sportovní vozy nejsou výjimkou. Kdo se žene za každou koňskou silou navíc, není příliš spokojen: katalyzátory jsou překážkou pro volný pohyb plynů ze spalovacího prostoru do atmosféry. V důsledku toho je výkon motoru poněkud snížen. Inženýři Koenigsegg se s tímto stavem nechtěli smířit a vynalezli vlastní unikátní systém.
Místo jednoduché instalace katalyzátoru za turbodmychadlem, jako v konvenční stroje, vývojáři umístili malý „předběžný“ katalyzátor na obtokový ventil (wastegate) turbíny. Poprvé po nastartování motoru se aktivuje tlumič, který blokuje průchod výfukové plyny přes turbodmychadlo: procházejí stejným obtokovým ventilem a malým „před-“ katalyzátorem. Současně je na výstupu z turbíny umístěn hlavní měnič. Vzhledem k tomu, že začne fungovat až poté, co se celý systém již dobře zahřeje (katalyzátory jsou účinné, až když dosáhnou Provozní teplota), bylo možné jej výrazně zkrátit. Díky tomu se výrazně snížily ztráty způsobené ucpaným průchodem vzduchu.
Podle inženýrů Koenigsegg vám patentované schéma využívající dva katalyzátory umožňuje přidat (nebo spíše neztratit) asi 300 Koňská síla. Tedy majitelé kupé Koenigsegg Agera mohou bez výčitek svědomí říci, že samotný měnič v jejich autě dává větší výkon, než motor vyvíjí ve většině moderních aut.
Nyní přejděme k dalšímu tématu, které je aktuální každý týden – vývojové novinky. chytré stroje. Již dříve se mnoho známých lidí z automobilového byznysu, včetně šéfa Tesla Motors Elona Muska, opakovaně vyjádřilo, že vznik vozů s plnohodnotnými autopiloty nejen změní běžný způsob života mnoha lidí, ale také výrazně ovlivňují automobilový průmysl a související podnikání. Očekává se například výrazný nárůst poptávky po službách sdílení aut: ve vyspělých zemích tato služba teprve začíná nabírat na obrátkách, ale skutečně vystřelí až v éře aut s vlastním pohonem. Někteří výrobci se na to již začali připravovat. Například minulý týden zástupci BrodMotorSpolečnost oznámila zahájení dodávek sériově vyráběných bezpilotních vozidel pro podniky v roce 2021.
„Příští desetiletí bude definováno autonomní vozidlo a vidíme, že tato vozidla mají významný dopad na společnost, stejně jako zavedení montážní linky Fordem před 100 lety,“ řekl generální ředitel automobilka Označte pole „Usilovně pracujeme na tom, abychom na silnice uvedli autonomní vozidla. vozidlo které mohou zlepšit bezpečnost a vyřešit sociální a ekologické problémy milionů lidí, nejen těch, kteří si mohou dovolit luxusní auta.“
Za patetickými slovy jsou docela konkrétní činy. společnost Ford zdvojnásobila velikost své laboratoře v Silicon Valley. Nyní celková plocha budov výrobce dosáhla 16 000 metrů čtverečních a personál má 260 zaměstnanců. Minulý týden navíc americký automobilový gigant oznámil společnou investici s čínským informačním konglomerátem Baidu: společně investují 150 milionů dolarů do vývoje hardwaru a softwaru pro tvorbu autopilotů. Část prostředků putovala do společnosti Velodyne, která vyrábí lidary.
Investice podle Velodyne poslouží k urychlení vývoje a uvedení nové generace senzorů. Měly by být výkonnější, ale zároveň levné. Kromě toho Ford převzal izraelský startup SAIPS. Společnost se zabývá vývojem v oblasti algoritmických řešení a technologií pro rozpoznávání vzorů a strojové učení. SAIPS byla založena v roce 2013, ale i přes její skromný věk její služby již využívají HP, Israel Aerospace Industries a Wix.
Pokud nápad manuály Ford ospravedlňuje, pak do roku 2021 bude mít společnost ve svém arzenálu auto, které se zcela obejde bez člověka. Modrý ovál zároveň plánuje vsadit na korporátní sektor: Ford především doufá, že zaujme společnosti specializující se na carsharing a také značky jako Uber a Lyft spojené s taxislužbou.
Diskutovalo se také o budoucnosti chytrých strojů TeslaMotory. O tom ale neřekli zástupci společnosti, ale zaměstnanci publikace electrek.co. Práce na systému Autopilot 2.0 jsou podle nich již v plném proudu.
Jak víme, v září 2014 Tesla poprvé do svých elektromobilů poprvé zavedla hardware, jako je přední kamera a radar, a také ultrazvukový senzor, který dopadá na 360 stupňů. O rok později, v říjnu 2015, výrobce vydal aktualizaci s názvem Autopilot update (verze softwaru 7.0), která poskytovala možnost aktivovat elektronického asistenta, který dokáže převzít řízení na trati nebo auto automaticky zaparkovat. Od té doby společnost aktualizovala software, ale zároveň zůstalo „železo“ stejné. Každý kus hardwaru má samozřejmě své limity, takže ne všechny problémy lze vyřešit několika novými řádky kódu.
Nyní společnost přemýšlí o implementaci systému Autopilot 2.0. Přinese masivní změny v konfiguraci senzorů. Očekává se, že nové zařízení umožní dosažení třetího stupně automatizace řízení, což znamená, že stroj již nebude vyžadovat neustálá kontrola na straně řidiče, jako v aktuální verzi Tesla Autopilota, ale za určitých podmínek si počítač stejně vyžádá pomoc od člověka. Vývojáři zároveň přiznávají, že softwarové aktualizace dokážou v budoucnu dovést systém do kýženého čtvrtého stupně automatizace, ve kterém se auta budou moci snadno prohánět po jakýchkoli silnicích (vepředu zůstane pouze pátá úroveň , kdy z kabiny úplně zmizí ovládací prvky jako volant a pedály).
Nejmenované zdroje, které důvěrně znají program Autopilot, řekly novinářům z electrek.co některé podrobnosti. nový systém. Očekává se, že příští generace si zachová starý čelní radar, ale navíc dostane další dva stejné. S největší pravděpodobností budou instalovány na okrajích přední nárazník. Kromě toho bude komplex doplněn o trojitou přední kameru. Podle neoficiálních údajů se od minulého týdne začala na sériové elektromobily Model S montovat jeho nová karoserie.
Podle všeho se i v Autopilotu 2.0 firma Elona Muska obejde bez lidarů. Zatímco jeden z těchto prototypů založených na Modelu S byl spatřen poblíž sídla Tesla Motors, mohlo se jednat o experiment, který nesouvisel s vývojem autopilotního systému nové generace.
Možná bude nový trojitý přední fotoaparát založen na systému Front-facing Trifocal Constellation od Mobileye. Využije hlavní snímač s pozorovacím úhlem 50 stupňů a také dva doplňkové se zorným polem 25 a 150 stupňů. Ten umožní lépe rozpoznat chodce a cyklisty.
Autopilot 2.0 bude jako informační centrum vyžadovat vysoce výkonnou platformu. Možná to bude modul NVIDIA Drive PX 2. Poprvé byl představen na CES 2016 v lednu, ale dodávky by měly začít až na podzim.
S největší pravděpodobností bude v blízké budoucnosti představen systém Autopilot 2.0. Anonymní zdroje uvnitř společnosti říkají, že aktualizované kabelové svazky jsou již na výrobní lince pro Model S, které poskytují konektory pro trojitý fotoaparát a další nové vybavení. To svědčí o tom, že se výrobce mohutně připravuje na zahájení dodávek. nová verze pomocný systém. Navíc vzhledem k nedávnému úmrtí Tesla Autopilot – Elon Musk se pokusí co nejvíce urychlit vývoj příští velké aktualizace, aby všem řekl, jak se zbavit chyb minulých verzí.
