موتور بدون زمان جایگزینی برای Freevalve است. میل بادامک در موتور یک جزئیات اضافی است - او آن را ثابت کرد

12.04.2019

کریستین فون کونیگزگ لبخند می زند: «چند سال پیش، یک مهندس جنرال موتورز گفت که ما هرگز موتوری بدون میل بادامک نخواهیم دید. این لحظهما در حال رانندگی با یک ماشین بدون میل بادامک هستیم. معلوم شد که اشتباه کرده است.» به آینده خوش آمدید.
زیر بال کونیگزگ یک شرکت کوچک به نام Freevalve زندگی می کند. کاری که آنها انجام می دهند باور نکردنی است. ببینید، در موتورها چیزی به نام میل بادامک وجود دارد. دارای بادامک هایی است که در حین چرخش دریچه ها را باز و بسته می کند. این عنصر از زمان پیدایش موتورها در موتورها وجود داشته است.
این سیستم بدون چون و چرا کار می کند، اما دریچه ها همیشه باز یا بسته نیستند. یک مرحله میانی وجود دارد که موثر نیست. با این حال، مهندسان سرسختانه فکر می کنند که میل بادامک تنها راه حل موجود است. چطور است؟ چرا دیوانه نشوید و ایده‌ای پوچ به ذهنتان خطور نکند - مثلاً مربوط به هوای فشرده؟
موتور سوپاپ آزاد از شر میل بادامک و محفظه خلاص شد سوپاپ دریچه گاز، جایگزین کردن آنها با محرک های پنوماتیک در هر سیلندر. این مفهوم برای مدت طولانی وجود داشته است. کشتی ها از مکانیزم باز کردن شیر الکترومغناطیسی استفاده می کنند. این بدان معنی است که این مفهوم خود را ثابت کرده است. باقی مانده است که آن را به مقیاس چیزی معمولی تر کاهش دهیم.
این سیستم کنترل کاملا مستقل هر سیلندر و هر شیر را فراهم می کند. اگر 4 سوپاپ دارید، در صورت لزوم فقط دو سوپاپ باز می شوند. با یک میل بادامک معمولی، این امر محقق نمی شود. Freevalve می تواند یک سیلندر، دو، سه و غیره را غیرفعال کند.
نکته شگفت‌انگیز دیگر این است که سیستم قادر است در حالت‌های مختلف کار کند. بر دور پایینموتور را می توان به صورت دو زمانه کار کرد که به میزان قابل توجهی قدرت را بهبود می بخشد: 3000 دور در دقیقه مانند 6000 دور در دقیقه است. موتور می تواند در چرخه میلر (مانند مزدا Xedos 9) کار کند: اگرچه پیچیده است، اما بسیار کارآمدتر است. خوب، علاوه بر همه چیز، موتور می تواند با چندین نوع سوخت کار کند. کریستین تاکید کرد که بنزین و گازوئیل می توانند با هم کنار بیایند. البته، ما در مورد ادغام آنها در یک مخلوط واحد صحبت نمی کنیم. دو تانک مجزا ایده خوبی خواهد بود.
با این حال، چشمگیرترین بخش این است که با موتورهای فعلی، این سیستم 30٪ قدرت و گشتاور بیشتر و 50٪ مصرف سوخت بیشتر ارائه می دهد. همچنین حجم موتور را کاهش می دهد. بنابراین یک موتور فشرده ساخته شده از پایه می تواند با موتورهای بسیار بزرگتر رقابت کند.
کریستین عملکرد میل بادامک را به عنوان "نواختن پیانو با جارو" توصیف کرد، در حالی که Freevalve "بازی با انگشت" واقعی است. سطح کنترل بالاتری خواهید داشت. از آنجایی که همه عناصر به طور مستقل کار می کنند، یک سیلندر یا محرک ممکن است از کار بیفتد و موتور برای سال های بیشتری به کار خود ادامه دهد.
در طی یک سواری کوتاه با Saab 9-5 Freevalve که برای توسعه فناوری آن استفاده می شد، ستون نویس Jalopnik احساس کرد ماشین معمولی. آیا این بهترین ستایش برای هر روش ابتکاری نیست؟ در دورهای پایین، موتور کمی شبیه به دیزل است، اما با گذشت زمان کار آن صاف می شود. سیستم کار می کند، اما نرم افزارموتور هنوز در مراحل اولیه است سوئدی ها باید آن را بهبود بخشند، اما زمان دارند. پیش روی ما یک سیستم نسل پنجم است و سیستم ششم در حال حاضر در افق خودنمایی می کند.
کریستین باور ندارد که این فناوری باعث نجات موتور شود احتراق داخلیاز انقراض، اما می تواند به طور قابل توجهی عمر او را افزایش دهد. فقط تصور کنید که این ایده می توانست 10 سال پیش محقق شود. ICE امروز کجا خواهد بود؟

نامزد علوم فنی D. SOSNIN.

در طرح مکانیسم توزیع گاز آرخانگلسک وجود دارد رگولاتور گریز از مرکز، تغییر لحظه های باز و بسته شدن سوپاپ ها بسته به سرعت میل لنگ.

شیر Arkhangelsky با فعال شدن یک آهنربای الکتریکی باز می شود و با یک فنر برگشتی بسته می شود.

استفاده از دو آهنربای الکتریکی برای حرکت شیر به شما این امکان را می دهد که از شر فنرهای برگشتی خلاص شوید.

که در طراحی جدیدمکانیسم توزیع گاز در کنار بلوک سیلندر قرار دارد. استفاده از شیر برقی بلند باعث افزایش حرکت سوپاپ ها شده و امکان تنظیم آن را در محدوده وسیعی فراهم می کند.

از نظر تاریخی چنین بوده است صنعت خودروسازی داخلیدر تلاش برای رسیدن به همتای غربی توسعه یافته است. مدل های واقعا اصلی (مثلاً "پیروزی" را شامل می شود) می توان روی انگشتان دست شمرد. و با این حال، تحولات جالبی که معرفی آنها به خودروسازان ما امکان می دهد با موفقیت با خودروهای خارجی رقابت کنند، ظاهر می شود. ما داستانی در مورد مکانیسم غیرمعمول ارائه شده توسط D. A. Sosnin، دانشیار گروه مهندسی برق و تجهیزات الکتریکی، موسسه مهندسی خودرو و جاده مسکو (دانشگاه فنی دولتی) به خوانندگان جلب می کنیم. این دستگاه به شما امکان می دهد از استفاده در موتور معمولی خودداری کنید میل بادامکو در عین حال زمان بندی سوپاپ و حرکت سوپاپ را به صورت انعطاف پذیر کنترل کنید.

جایی که الکترونیک شکست می خورد

هر خودروساز تلاش می کند تا اطمینان حاصل کند که موتورهای احتراق داخلی (ICE) در ماشین هایش کار می کنند. حالت بهینه: ارائه شده است حداکثر قدرتیکنواختی گشتاور، حداقل مصرف سوخت، کمترین سمیت گازهای خروجی. با این حال، تا کنون هیچ کس نتوانسته است به طور کامل به این امر دست یابد، زیرا بهبود برخی از ویژگی ها منجر به زوال برخی دیگر می شود. اما اخیراً به لطف استفاده از کنترل خودکار موتور با استفاده گسترده از وسایل الکترونیکی، پیشرفت قابل توجهی حاصل شده است.

هنگام کامپایل یک برنامه برای سیستم کنترل، موتور روی یک میز آزمایش ویژه وارد حالت عملکرد پایدار می شود و تمام پارامترها به طور متوالی تصحیح می شوند تا برای این حالت بهترین ویژگی های خروجی را ارائه دهند. در حالت های دیگر نیز همین کار انجام می شود. نتایج در حافظه دائمی ثبت می شود بلوک الکترونیکیدر قالب یک نمودار چند بعدی که با کمک آن سیگنال های کنترلی متعاقباً برای هر یک از پارامترها تشکیل می شود.

به عنوان مثال، در سیستم الکترونیکی یکپارچه "Motronic" (آلمان)، که تزریق سوخت و احتراق را کنترل می کند، پنج نمودار وجود دارد: برای اصلاح زمان احتراق، زمان تزریق سوخت، موقعیت سوپاپ چرخش (دستگاهی که بخشی از اگزوز را برمی گرداند. گازها به سیلندر برای سوختن بهتر سوخت)، زمان ذخیره انرژی سیم پیچ احتراق و موقعیت دریچه گاز. این سیستم از سرعت موتور، گشتاور و دمای موتور و همچنین ولتاژ به عنوان پارامترهای ورودی استفاده می کند. باتری. در خروجی، انطباق دور موتور با گشتاور و محتوای مونوکسید کربن در گازهای خروجی کنترل می شود.

متأسفانه این خودرو دارای سیستمی است که حتی با پیچیده ترین لوازم الکترونیکی خودرو نیز قابل کنترل نیست. این یک مکانیسم توزیع گاز با یک اتصال سینماتیکی سفت و سخت بین میل لنگ و میل بادامک است.

کارشناسان معتقدند که موتور کلاسیکبه اندازه کافی کامل است و اگر گاهی اوقات خوب کار نمی کند، فقط به این دلیل است که "از اگزوز خود خفه می شود". ارزش آن را دارد که به موتور اکسیژن بیشتری بدهید و به آن اجازه دهید "عمیق نفس بکشد" و هیچ جایگزینی برای آن وجود نخواهد داشت.

اگر بتوانید لحظه‌های باز و بسته شدن سوپاپ‌ها، به‌ویژه دریچه‌های ورودی را تغییر دهید، می‌توانید به موتور کمک کنید. به یاد می‌آورم که در اوایل دهه 70 قرن گذشته، اتومبیل‌رانی بالتیک چگونه بود

جمهوری ها برنده رقابت شدند و به سرعت موتور تا 3000 دور در دقیقه در دور آرام و تا 8000 دور در دقیقه در دور آرام دست یافتند. تمام گاز. متعاقباً معلوم شد که آنها یک الگوی میل بادامک را در دست گرفتند، بادامک ها را جوش داده و سپس به صورت دستی شکل آنها را تکمیل کردند. با چنین میل بادامک، موتورها از کار افتادند عملکرد بالا(قدرت و گشتاور)، اما فقط روشن است سرعت بالا. برای ماشین های اسپرتاین خوب است، اما برای "خصوصی" غیرقابل قبول است. با این حال، این واقعیت نشان دهنده نقش مهم تاخیر یا پیشروی فاز شیرها است.

چگونه می توان سوپاپ را در لحظه ای که مطابق با عملکرد بهینه موتور است باز و بسته کرد؟ واضح است که کنترل زمان بندی سوپاپ بسته به سرعت، موقعیت و بار میل لنگ ضروری است. میل بادامک سنتی این مشکل را حل نمی کند.

در محدوده های کوچک، نسبت زمان بندی سوپاپ را می توان با استفاده از محرک های مکانیکی، الکترومکانیکی، هیدرولیک و پنوماتیکی دریچه تنظیم کرد. اما امیدوار کننده ترین درایو الکترومغناطیسی است، به صورت الکترونیکی کنترل می شود. با استفاده از آن، نه تنها می توانید عملکرد موتور را بهینه کنید، بلکه عملکرد آن را نیز گسترش دهید. بنابراین، یک موتور چهار سیلندر را می توان با تغییر ترتیب عملکرد سوپاپ ها، مانند یک موتور دو یا سه سیلندر ساخت. تحت بارهای متغیر یکنواخت تر کار می کند، مصرف می کند سوخت کمتربر حداکثر سرعت، بیشینه سرعتدر یک قدرت معین چنین موتوری با تغییر جهت چرخش میل لنگ مشکلی نخواهد داشت.

در نگاه اول، همه چیز بسیار ساده به نظر می رسد، اما به دلایلی دریچه های برقی روی خودروها هنوز فقط در پیشرفت های تجربی یافت می شود.

VALVE ARKHANGELSK

تلاش برای اجرای یک ایده شیر برقیبا مدیریت انعطاف پذیر در اواسط قرن بیستم توسط پروفسور MADI V. M. Arkhangelsky انجام شد. هنگامی که کنتاکت های متصل به بادامک های میل بادامک بسته و باز می شدند، آهنربای الکتریکی روشن و خاموش می شدند. دریچه توسط فنر به جای خود برگردانده شد.

در طرح Arkhangelsky، یک تنظیم کننده گریز از مرکز روی میل بادامک ارائه شد. هنگام تغییر سرعت، موقعیت بادامک ها را تغییر داد و باعث شد سوپاپ ها زودتر باز و بسته شوند. بنابراین، تنظیم کننده نقش ایفا کرد بازخورد. این امکان انجام بدون کنترل برنامه، که اتفاقاً نمی تواند باشد.

متأسفانه، با وجود ظرافت طرح، امکان ایجاد یک طرح قابل اجرا وجود نداشت. واقعیت این است که شیر باید به سرعت و با اطمینان بسته شود و بنابراین یک فنر برگشتی با استحکام بالا لازم است. بر این اساس، یک آهنربای الکتریکی قوی مورد نیاز است که جریان قابل توجهی را از آن مصرف می کند شبکه داخلیماشین. در آن روزها، هیچ شیر نیمه هادی قدرتمندی وجود نداشت و هنگام تعویض جریان های بالا، کنتاکت های فلزی به سرعت می سوختند. در نهایت با بسته شدن شیر توسط فنر برگشتی، ضربه شدیدی از سر شیر به سوکت وارد شد که باعث ایجاد صدا در حین کار مکانیزم توزیع گاز شد و منجر به خرابی های مکرردریچه ها

یکی خوب است و دوتا بهتر

با قرار دادن دو آهنربای الکتریکی به جای یک - باز و بسته شدن - می توانید از بسیاری از کاستی های ذاتی دریچه Arkhangelsky خلاص شوید. طرح مشابهی توسط یکی از دانشجویان دانشگاه دولتی تولیاتی در یک پروژه فارغ التحصیلی تحت هدایت دکترای علوم فنی، پروفسور V. V. Ivashin ایجاد شد.

در این نسخه از طرح، فنرها مورد نیاز نیست، و بنابراین، آهنرباهای الکتریکی می توانند از نظر اندازه و قدرت کوچکتر باشند - پس از همه، جریان بالافقط هنگام بستن و باز کردن شیرها مصرف می شود و ده برابر جریان کمتر برای نگه داشتن آنها کافی است.

اما مهمتر از همه، اکنون می توانید بدون میل بادامک کار کنید، زیرا یک کنترل کننده قابل برنامه ریزی می تواند زمان پاسخ و قدرت جریان را از طریق سیم پیچ آهنربا تنظیم کند - دستگاه الکترونیکیمعمولا روی یک ریزپردازنده، مدیر کارموتور و سایر سیستم های خودرو

در NAMI تحت هدایت کاندیدای علوم فنی A.N Terekhin شروع به تحقیق و توسعه طراحی مکانیزم توزیع گاز با درایو الکترومغناطیسیسوپاپ های مبتنی بر موتور M-412. در نتیجه، یک مدل کاری از مکانیزم توزیع گاز با آهنرباهای الکترومغناطیس دو طرفه روی هشت دریچه ایجاد شد. اما از ابتدای دهه 1990، بودجه متوقف شد و توسعه امیدوار کنندهگم شده در آرشیو

چند سال پیش، کار بر روی یک مکانیسم جدید توزیع گاز در کارخانه خودروسازی ولگا به رهبری P. M. Prusov، طراح ارشد AvtoVAZ از سر گرفته شد. بله در میان موضوعات رقابت تمام روسیه"اتومبیل روسی" (به "علم و زندگی" شماره 12، 2002 مراجعه کنید) "توسعه یک سیستم محرک الکترومغناطیسی برای دریچه های توزیع گاز برای موتور VAZ 16 سوپاپ" اعلام شد. دو پروژه به مسابقه ارسال شد، اما هر دو کاملاً "خارج از تجارت" بودند و حتی در نظر گرفته نشدند.

در همین حال، خودروسازان ژاپنی، آمریکایی و (با بیشترین موفقیت) آلمان شروع به کار بر روی بهبود درایو شیر الکترومغناطیسی کردند. قبلاً در سال 2002 شرکت BMWشروع به آزمایش بر روی یک موتور توزیع گاز 16 سوپاپ واقعی با درایو الکترومغناطیسی تمام سوپاپ ها کرد.

طراحی رقابتی

در همان زمان، توسعه شیرهای توزیع گاز الکترومغناطیسی در گروه مهندسی برق و تجهیزات الکتریکی دانشگاه فنی دولتی مسکو (GTU) آغاز شد.

اگرچه در غرب ما را به عنوان رقیب نمی شناختند: آنها می گویند: "10 مایل عقب بودیم" (در اصطلاح رانندگان اتومبیل های مسابقه می گویند دو دور عقب هستند که به معنای ضعیف هستند) اما نویسنده طرحی را به ثبت رسانده است که بسیاری از مشکلات ذاتی درایوهای الکترومغناطیسی را حل می کند.

در آن به جای الکترومغناطیس های حجیم نصب شده در بالای شیرها، از شیر برقی بلند استفاده می شود. ترمز هسته در یک سلونوئید طولانی نه با توقف های سخت، بلکه با توقف های لبه انجام می شود. میدانهای مغناطیسی، و درایو بی صدا می شود. علاوه بر این، حرکت سوپاپ می تواند به طور دلخواه بزرگ و قابل تنظیم باشد. حرکت رفت و برگشتی از آهنربای الکتریکی به شیر از طریق میله و بازوی راکر منتقل می شود. با توجه به این، درایو را می توان نه در بالای بلوک سیلندر، بلکه در سطح جانبی آن نصب کرد. در نتیجه ارتفاع موتور به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و برای خنک سازی و روغن کاری قطعات محرک استفاده می شود. سیستم های استانداردماشین.

حالا به موتور سازان بستگی دارد. اگر ممکن است ایده را به فلز ترجمه کنید، یک تورکی و ماشین اقتصادی، که همچنین سخت ترین الزامات برای تمیزی اگزوز را برآورده می کند.

Hypercars Koenigsegg خودروهایی هستند که تولید آنها چندی پیش آغاز شد، اما قبلاً با صدای بلند خود را اعلام کرده اند و جایگاه خود را در کلاس چنین خودروهایی پیدا کرده اند. چنین لحظاتی در تاریخ وجود داشت، اما این پروژه های نفرت انگیز با شکست به پایان رسید. اما او زنده ماند و با مفاخر دنیای ابر موتورها رقابت کرد.

اکنون 15 سال است که مهندسان و طراحان کونیگزگ روی پروژه ای برای موتور بدون میل بادامک کار می کنند که دریچه گاز نخواهد داشت. اما واقعیت عدم وجود دریچه گاز قبلاً توسط مهندسان BMW و فیات ثابت شده است ، اما آنها نتوانسته اند طراحی را به طور کامل نهایی کنند. باواریایی ها دمپر را برداشتند و به جای آن نصب کردند سیستم الکترونیکیکنترل های دریچه ورودی مشکل آلمانی ها این بود که آنها از یک موتور الکتریکی اضافی برای اجرای پروژه خود استفاده کردند که کل ساختار را پیچیده کرد و به طور پیوسته منجر به خرابی های اضافی. مهندسان فیات با مشکل دیگری روبرو شدند که هنوز نمی توانند آن را حل کنند (تلفات بالای پمپ). سوئدی‌ها مسیر متفاوتی را در پیش گرفتند و باواریایی‌ها و ایتالیایی‌ها را در پس‌زمینه تاریخ گذاشتند، زیرا سیستم آنها می‌توانست تمام سوپاپ‌ها را جداگانه و مستقل از یکدیگر کنترل کند.

پس موتور سوئدی بدون میل بادامک چیست؟

مشکل همه موتورهای بزرگ- شکم پرستی. بنابراین، سوئدی ها تصمیم گرفتند که موتور هایپرکارهای خود را مقرون به صرفه و در عین حال قدرتمند کنند. بسیاری در مورد موتورهای سوئدی قدرتمند شنیده اند، یک موتور 1500 اسب بخاری در Agera-R چیزی ارزش دارد، اما مصرف سوخت و ابعاد موتور چیزهای زیادی را برای شما باقی می گذارد. تصمیم گرفته شد موتوری که توسط یک مکانیک خودآموخته آمریکایی کارملو اسکودری ساخته شده است، به عنوان مبنایی در نظر گرفته شود. ماهیت ایده این است که او سیلندرها را به کار و کمکی تقسیم کرد. کارگران مخلوط سوخت را سوزاندند و گازهای خروجی اگزوز را آزاد کردند و دستگاه کمکی اجازه داد سوخت داخل شود و مخلوط را فشرده کند. سیلندرها توسط کانال های بای پس متصل می شدند که در آن دو دریچه وجود داشت - انبساط و فشرده سازی. این فرآیند با خیال راحت با میل بادامک انجام شد.

مهندسان کونیگزگ تصمیم گرفتند موتور اسکودری را ارتقا دهند و همه چیز را در یک سیلندر پیاده کنند، اما برای این کار آنها نیاز به توسعه یک مدل پیشرونده از محرک سوپاپ داشتند. باید سریع، دقیق و بدون چسبندگی باشد. در سال 2000، آنها اولین موتور را با طرح عملکرد مشابه ساختند که متان و هیدروژن مصرف می کرد. سطح انتشار گازهای مضر در جو به حدی پایین بود که فقط موتورهای الکتریکی زیر آن قرار دارند. همه بلافاصله به چنین واحدی علاقه مند شدند و به خصوص محرک آن، با وجود اینکه حجیم، پنوماتیک بود، دارای ارتعاش زیاد و سطح صدای بالا بود. پس از 3 سال، مهندسان آن را به طور کامل مدرنیزه کردند، یک قفل دریچه هیدرولیک اضافه کردند و اندازه را کاهش دادند. چندین سال دیگر به‌روزرسانی طول کشید تا یک نمونه اولیه کاملاً تمام‌شده روی آن نصب شود موتور استاندارد. ساب 95 اولین خودروی این چنینی شد. قدرت موتور 30 درصد افزایش یافت، مصرف سوخت نیز به نسبت (همچنین یک سوم) کاهش یافت.

طراحان سوئدی در توصیف اصل عملکرد موتور خود از تمثیلی خنده دار استفاده کردند. آنها پیشنهاد کردند که یک موتور معمولی به شکل پیانو را تصور کنید و سعی کنید با یک چوب یا یک موپ بازی کنید. و در موتور کونیگزگ، تعامل انگشتان و کلیدها به طور مستقیم و بدون واسطه قرار می گرفت. همچنین، برای متقاعدسازی بیشتر، می توان سیستم تزریق تک تزریقی و تزریق کننده را مقایسه کرد، زمانی که سوخت مستقیماً به داخل تزریق می شود. منطقه کارسیلندر دور زدن قاب توزیع اثربخشی تأثیر فردی بر فرآیندهای مختلف در موتور برای مدت طولانی ثابت شده است و توسط بسیاری از تولید کنندگان استفاده می شود. اما چگونه می توان سوپاپ ها را بدون اجازه وارد و خارج کرد دستگاه خاصکه همه چرخه ها را اداره می کند؟ برای این کار، محرک های سریع (فشرنده های الکترونیکی) مورد نیاز است.

واحد کنترل سیگنالی را به محرک ارسال می کند که دریچه را باز و بسته می کند. فشار دهنده ها مجهز به فنرهای پنوماتیک با سطح قابل تنظیم سفتی و سنسورهای موقعیت سوپاپ هستند. کل الگوریتم برای عملکرد سیلندرها و همه سیستم های کمکیموتور توسط یک کامپیوتر کنترل می شود که به لطف آن می توانید زمان بندی سوپاپ را به دلخواه و هر چند بار که دوست دارید تغییر دهید. شما می توانید هر تعداد سیلندر را در هر زمان خاموش کنید.

موتور بسته به وظایف و سطح بار می تواند به طور متناوب در چرخه های مختلف کار کند. می تواند در حالت استاندارد برای همه موتورهای احتراق داخلی کار کند، می تواند مقرون به صرفه باشد، می تواند فوق العاده اقتصادی باشد، می تواند در یک چرخه با درجه متغیرفشرده سازی (چرخه هدمن). این چرخه ها را نمی توان در طراحی یک موتور احتراق داخلی استاندارد پیاده سازی کرد، بنابراین سازندگان باید انتخاب کنند. مثلا چرخه معروف Hedman که فقط با حضور قابل استفاده است کنترل الکترونیکیبالابر و زمان باز شدن سوپاپ، می تواند به طور متناوب با اصل اتو (سیکل ترمودینامیکی سنتی همه موتورها) یا اتکینسون ( افزایش پس اندازسوخت).

تطبیق پذیری چنین موتوری بر این واقعیت تأثیر می گذارد که می تواند هم با بنزین با درجه اکتان متفاوت کار کند و هم در سوخت دیزلی. علاوه بر این، 30-50٪ مقرون به صرفه تر است، یک سوم قدرتمندتر است، گشتاور بالاتری دارد، وزن کمتری دارد و از نظر اندازه جمع و جورتر است. سبک وزن و ابعاد فشردهدر قدرت بیشترو مصرف کم، به هایپرکارهای کونیگزگ برتری زیادی نسبت به رقبا خواهد داد. موضوع سطح نویز، مصرف برق و ارتعاشات حل نشده باقی مانده است. اما البته هزینه نصب. قیمت این گونه موتورها بسیار بالاست و فقط می توان آن را کاهش داد تولید انبوهروی خودروهای غیرنظامی علاوه بر این، چنین موتور احتراق داخلی می تواند نه تنها به عنوان اصلی، بلکه به عنوان یک اضافی در نسخه های هیبریدی مورد استفاده قرار گیرد.

اگر سوئدی ها موفق به خلاص شدن از شر سطح بالاسر و صدا، ارتعاش و آنها قادر خواهند بود هزینه های انرژی را بهینه کنند، در این صورت این واحد تقاضای بالایی خواهد داشت، زیرا چنین موتوری از نظر اقتصادی توجیه و مصلحت است. و در صورت وجود تقاضای پایدار و تولید انبوه، ممکن است قیمت به سطوح بهینه سقوط کند.

مخترع کریستین فون کونیگزگ ثابت کرد دنیای خودرو، میل بادامک در موتور مورد نیاز نیست - این قسمت اضافی است. موتور بدون میل بادامک جایگاهی در صنعت خودروسازی دارد.

کریستین در سال 1972 در استکهلم سوئد به دنیا آمد. او حتی در کودکی عاشق جدا کردن لوازم خانگی با تمایل به تغییر چیزی در طراحی دستگاه ها بود و در نوجوانی خود را به عنوان یک جک همه مشاغل و یک صنعتگر با استعداد در محله خود تثبیت کرد.

او اولین کسی بود که پیش بینی کرد تراشه ها جایگزین سی دی ها می شوند، او حتی می خواست حق اختراع طراحی این دستگاه را ثبت کند، اما در آن زمان هیچ کس علاقه ای نداشت.

او همچنین قفلی برای بستن صفحات چوبی اختراع کرد، اما هیچکس او را درک نکرد، حتی پدرش که در صنعت چوب کار می کند. متعاقباً، سایر شرکت‌ها پتنت مشابهی را ثبت کردند و میلیون‌ها دلار از آن درآمد کسب کردند.

در 22 سالگی، او درگیر ساخت اتومبیل شد، شرکت Koenigsegg Automotive AB را تأسیس کرد و در سال 2002 اتومبیل Koenigsegg CC به تولید رسید.

این خودرو در سال 2005 در کتاب رکوردهای گینس به عنوان سریعترین خودرو ثبت شد ماشین بورسی(388 کیلومتر در ساعت). و خودروی کونیگزگ CCXR او از نظر نسبت قدرت به وزن پیشرو است. خودرو برندهای کونیگزگ One1 پیشرو در شتاب است، می تواند تا سرعت 300 کیلومتر در ساعت شتاب بگیرد. در 11.92 ثانیه

بین دو عنصر

خود کریستین فون کونیگزگ سوار یک ساب قدیمی می شود و لبخندی حیله گرانه می زند. و دلیل لبخندش ساده است. ماشین او تنها موتور سری قدیمی دنیا را دارد… توجه! بدون میل بادامک و مکانیزم توزیع گاز، تسمه تایم و بازوهای راکر.

در موتور ساب، به طور دقیق تر در سر بلوک آن، 16 سوپاپ بومی وجود دارد. اما هر سوپاپ توسط یک گره جداگانه کنترل می شود و هر یک از این دستگاه ها مستقل از بقیه فرمان بسته یا باز کردن سوپاپ را از واحد کنترل موتور دریافت می کنند.

این دانش اصلی است - محرک. هر شیر توسط چنین محرکی کنترل می شود. این گره یک سیستم پنومو-هیدرولیک-الکتریکی کونیگزگ است. راز این است که دریچه ها با پنوماتیک باز می شوند و با هیدرولیک بسته می شوند.

خطوط هوا و هیدرولیک تحت فشار ثابت هستند و همیشه آماده باز یا بسته شدن هستند. قسمت الکتریکی مونتاژ تحمل می کند تابع کنترلبه این یا آن عمل

مجهز به چنین سیستم توزیع گاز، موتورها قادر به توسعه تا 20000 دور در دقیقه از همان زمان هستند. درجه بالاپاکسازی و پر کردن سیلندرها با مخلوط سوخت.

این گره ها خنک و روانکاری می شوند سیستم های استانداردموتور

به نظر من، بیشترین دستاورد محرک از شرکت فرعی کونیگ زگ Freevalve این است که می توان آن را تقریباً روی هر موتور خودرو و حتی موتورسیکلت نصب کرد. و در موتور با سرعت بالاموتور سیکلت با سرعت 16000 و ماشین با موتور دیزلاز 3500 دور در دقیقه

سیلندرهای پر را در تمام شیرها تنفس کنید

برنامه زمانبندی شیرها را در نظر بگیرید. او به نظر من فوق العاده است. کجاست در…

نمودار قرمز کار را نشان می دهد دریچه ورودییعنی باز و بسته شدن این نشان می دهد که هیچ سهمی نرمی مانند آن وجود ندارد موتورهای معمولی، ساده و مبتکرانه، باز - بسته و بدون تقاطع با دریچه اگزوز (گراف آبی) برای پاکسازی. نمودارها متقاطع نیستند و زوایای تقریباً قائمه دارند. این خارق العاده است!

تمام حجم گازها در مدت زمان کوتاه تری نسبت به موتورهای معمولی وارد و خارج می شوند که به لطف آن فازهای ورودی و خروجی با هم قطع نمی شوند. با تشکر از این، دو بار، این یک واقعیت است !!!، عملکرد زیست محیطی موتور دو بار بهبود یافته است. این واقعاً یک پیشرفت است!

راکر پیانو بزنید

فون کونیگزگ می گوید که استفاده از Freevalve به این معناست که به جای نواختن با انگشتان، پیانو را با راکر بنوازی.

چه چیزی توسط مخترع برای هر شیر برنامه ریزی شده است؟

به ترتیب اهمیت فهرست شده است:

در همه حالت ها، صرف نظر از سرعت موتور، ورودی بهینه ترین حجم است مخلوط سوخت، صحیح ترین حالت های باز و بسته شدن شیرها که در;
سیستم Freevalve به شما امکان می دهد پارامترها را تغییر دهید: لحظه و مدت باز شدن دریچه. در این راستا، در یک سیستم متعارف، این امکان پذیر نیست، اما در اینجا امکان بازنگری در هر پارامتر وجود دارد.
توانایی کنترل آسان قدرت موتور، خاموش کردن هر سیلندر، ایجاد هر برنامه کاری برای هر سیلندر. در کلاسیک، این را می توان انجام داد، اما فقط از طریق عملیات مکانیکی پیچیده مرتبط با سوئیچینگ مکانیکیدر بادامک هایی با پیکربندی متفاوت میل بادامک؛
هنگامی که سوپاپ ها به آرامی باز و بسته می شوند، هیچ نمودار بادامک بیضی غم انگیزی وجود ندارد، هیچ لحظه ای وجود ندارد که دریچه های ورودی و خروجی همزمان باز باشند. اینجا هیچ منحنی وجود ندارد، فقط خطوط شکسته وجود دارد. محرک در این حالت تا 10000 دور در دقیقه بی صدا کار می کند.
و حالا نکته اصلی: 30 درصد گشتاور بیشتر، 30 درصد مصرف سوخت کمتر و اگزوز مضر 50 درصد کمتر!

سه سیلندر، هجده سوپاپ

ترکیب محرک ها در طراحی موتور می تواند اندازه آن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. و این نیست. می توانید تعداد سوپاپ ها را در هر سیلندر افزایش دهید و حتی مسیرهای گازهای خروجی را جدا کنید، مثلاً بخشی را به توربین بفرستید و بخشی را به صدا خفه کن. بخشی از شیرها را می توان در سیستم کمپرسور استفاده کرد.

موتور بدون میل بادامک. مرگ بر کلیشه ها!

چنین سیستمی چه چیز دیگری می دهد. با توجه به اینکه موتور می تواند جمع و جورتر باشد، عدم وجود میل بادامک باعث صرفه جویی در فضا می شود، به این معنی که طراحی بدنه نیز قابل تغییر است.

و امتیاز مثبتی که به طور قابل توجهی به ما داده شد لحظه بزرگتر، یعنی قدرت مورد نیاز اسب بخارمی توان از تعداد کمتری سیلندر استخراج کرد، به ترتیب، اندازه حتی کوچکتر می شود. و یک موتور کوچک را زیر صندلی پنهان کنید))).

این سیستم را می توان در هر زمان بر روی هر موتور از هر سازنده ای نصب کرد و میل بادامک را با تمام وسایل شخصی به بیرون پرتاب کرد. قدرت را 30٪ افزایش دهید و این کافی نیست!

اما عجیب ترین چیز این است که آن را به دو زمانه تبدیل کنید، در حالی که قدرت را 2 برابر افزایش دهید ... فقط با تغییر برنامه!

فون کونیگزگ در حال کار بر روی ایده یک ماشین با دو مخزن برای سوخت های مختلف و با سیستم های مختلفمواد غذایی، بنزین و گازوئیل، و حتی با انتقال به سوخت های زیستی.

اما اوج فانتزی کونیگزگ البته هیبرید پنوماتیکی است - این چیزی است! او در مورد چه خوابی می بیند؟

در مورد اینکه چگونه طبق یک برنامه خاص پیکربندی سوپاپ خاصی تنظیم می شود که در آن موتور احتراق داخلی به کمپرسور تبدیل می شود.

اصل این است: هنگام ترمزگیری توسط موتور، هوا به داخل سیلندر پمپ می شود و فشار را جمع می کند. و سپس از این هوا برای حرکت یا شتاب دادن به خودرو استفاده کنید، همچنین در صورت نیاز به افزایش موقت قدرت موتور از آن در توربوشارژ استفاده کنید.

دریچه های مستقل، آن را نیز قابلیت اطمینان است. در این چیدمان تسمه تایم نمی شکند و پیستون ها هرگز به هم نمی رسند و یکدیگر را نمی شکنند.

همان ساب قدیمی که مسیحی با آن رانندگی می کند، قبلاً 60000 کیلومتر را طی کرده است، گرما و سرما را تجربه کرده و احساس بدی ندارد. سر بلوک آن بومی است، اما تبدیل به شیرهای مستقل، هر چیز اضافی از آن حذف شده و کانال های لازم برای پنوماتیک و هیدرولیک ماشین کاری شده است.

تجربه درایو تست ساب: در 3000 دور در دقیقه مانند دیزل رفتار می کند، گشتاور دیوانه کننده است.

نظر من

من از این اختراع بسیار خوشحالم! موتور بدون میل بادامک!!! چه پتانسیل تنظیمات باز می شود.

حالت های موتور را می توان مانند موسیقی ساخت.

و چه عملکرد دیوانه کننده ای را می توان از یک موتور معمولی بیرون کشید !!!

حرفی نیست دوستان! هیچ محدودیتی برای نبوغ انسان وجود ندارد! موتوری بدون میل بادامک، کی فکر می کرد این امکان پذیر است!

آنلاین می بینمت!

مخترع برجسته کریستین فون کونیگزگ تصمیم گرفت به تمام دنیای خودرو ثابت کند که مکانیسم توزیع گاز، اساس موتور احتراق داخلی، چیزی بیش از یک جزئیات گران قیمت نیست.

به عنوان یک پسر ساده سوئدی، کونیگزگ لوازم خانگی را جدا کرد، به این امید که راهی برای بهبود آنها بیابد. گفته می شود که او اولین کسی بود که پخش کننده های صوتی را با حافظه روی تراشه اختراع کرد، اما در دنیای دیوانه وار سی دی، هیچ کس به او گوش نکرد. او همچنین با ایده قفل محکم برای لمینت کف اعتبار دارد. و دوباره، چند سال بعد، این اختراع توسط شخص دیگری ثبت شد. درست است یا نه، ما متعهد به قضاوت نخواهیم بود. اما امروزه به کریستین با دقت گوش داده می شود و او قانون ثبت اختراع را از زبان یاد گرفته است.

در سال 2005، خودرویی به نام کریستین فون کونیگزگ رسما سریع‌ترین خودرو شد ماشین سریالدر این سیاره: کارشناسان کتاب رکوردهای گینس سرعت 388.87 کیلومتر در ساعت را ثبت کردند. کونیگزگ CCXR از نظر وزن و قدرت به بهترین خودروی اسپورت جهان تبدیل شده است. Koenigsegg One:1 پیشتاز در رده " بهترین اورکلاک"، رسیدن به سرعت 300 کیلومتر در ساعت تنها در 11.92 ثانیه.

در حالی که کارآمدترین خودروهای اسپورت جهان رکورد پشت سر هم می‌شکستند، خالق آن‌ها با یک ساب قدیمی 9-5 می‌چرخد و حیله‌گرانه لبخند می‌زند. در زیر کاپوت، "پیرمرد" تنها موتوری در جهان دارد که بدون میل بادامک، بدون بادامک، بدون بالابر سوپاپ، بدون تسمه تایم بدنام است. و برخلاف Koenigsegg دیوانه‌وار که فقط برای افراد ثروتمند و مشهور در نظر گرفته شده است، موتورهایی با درایوهای سوپاپ مجزا این نوید را می‌دهند که اولین ساخته واقعاً انبوه مخترع سوئدی باشند.

یک ساب قدیمی که نسخه آزمایشی تسمه تایم با سوپاپ‌های مستقل را دریافت کرده بود، 60000 کیلومتر را با آن طی کرد و گرمای تابستان و یخبندان 20 درجه را دید. سر سیلندر از "ساب" اصلی ساخته شده است، همه چیز اضافی را از آن بیرون می اندازد و کانال های جدیدی را برای هیدرولیک و پنوماتیک تبدیل می کند. همکاران ما از Jalopnik.com سوار "پیرمرد" شدند و خاطرنشان کردند که در سرعت های تا 3000 دور در دقیقه عادات دیزلی را نشان می دهد - به طور مشخصی به سوپاپ ها ضربه می زند و گشتاور دیوانه کننده ای تولید می کند.

بین دو عنصر

در سرسیلندر ساب آزمایشی همانطور که انتظار می رفت 16 سوپاپ کار می کند. هر کدام توسط یک محرک جداگانه هدایت می شوند و به هر کدام دستور داده می شود که مستقل از سایرین توسط کامپیوتر کنترل موتور باز یا بسته شوند.

محرک دانش اصلی Freevalve است، شرکت فرعیکونیگزگ بسیاری از توسعه دهندگان، از جمله بسیاری از خودروسازان مشهور جهان، سعی کرده اند تا هر سوپاپ را با یک درایو جداگانه و مستقل از یکدیگر کنترل کنند. واضح ترین راه حل در قالب موتورهای الکتریکی خطی (سلونوئیدها) به نتیجه مطلوب نمی رسد: موتورهای کوچک قدرت کافی برای شتاب دادن به سوپاپ ها را ندارند. سرعت های مورد نظر(20000 باز و بسته شدن در دقیقه)، مشکلات خنک کننده و قابلیت اطمینان وجود دارد.

کریستین فون کونیگزگ به جزئیات نحوه عملکرد محرک خود نمی پردازد، اما با خوشحالی می تواند مفهوم کلی "محرک پنوماتیکی-هیدرولیک-الکتریکی" را توضیح دهد. دریچه ها توسط پنوماتیک باز و توسط هیدرولیک بسته می شوند. هر دو سیستم پنوماتیک و هیدرولیک به طور مداوم تحت فشار هستند و آماده ارائه حداکثر توان به شیر هستند. وظیفه درایو الکتریکی- درست به موقع برای تامین هوا یا روغن به شیر. مشکل خنک کاری و روانکاری به خودی خود حل می شود: بیشترین بارگذاری قطعات درایو توسط سیستم های مربوطه خود موتور احتراق داخلی سرویس می شود.

زیبایی محرک Freevalve این است که تقریباً برای هر خودرویی یا خودرویی مناسب است موتور موتور سیکلت. خواه موتور با سرعت بالا باشد موتور سیکلت مسابقه ایبا چرخش تا 16000 دور در دقیقه یا یک کامیون دیزلی با سرعت 3500 دور در دقیقه، همان درایو به طور کامل نیازهای آنها را برآورده می کند. شیر دوچرخه مسابقه از آلیاژ سبک ساخته شده است، بنابراین انرژی محرک به راحتی آن را تسریع می کند. سرعت های بالا. دریچه کامیون بزرگ و سنگین است، اما سرعت های بالااو نیاز ندارد

روی پیانو با یوغ

فون کونیگزگ می گوید: «استفاده از میل بادامک سنتی به جای Freevalve مانند نواختن پیانو با راکر به جای انگشتان است. مخترع می خواهد چه نوع مشکلاتی را با برنامه ریزی رفتار هر شیر به طور جداگانه حل کند؟ ما آنها را به ترتیب صعودی مورد علاقه فهرست می کنیم.

واضح ترین: برای حالت های مختلف عملکرد موتور (عمدتاً سرعت چرخش میل لنگ)، ترکیب بهینه ای از مخلوط هوا و سوخت وجود دارد. لحظات مناسبباز و بسته شدن دریچه ها. به طور سنتی، این مشکل با استفاده از مکانیزم زمان بندی متغیر سوپاپ (به عنوان مثال، VTEC) حل می شود: کل میل بادامک کمی نسبت به چرخ دنده زمان بندی (زمان بندی) می چرخد و تمام لحظات باز و بسته شدن سوپاپ به جلو یا عقب منتقل می شوند.

نمودار قرمز منحنی باز شدن سوپاپ ورودی را نشان می دهد، نمودار آبی سوپاپ اگزوز را نشان می دهد. به وضوح مشاهده می شود که دریچه ها تا زمانی که ممکن است در موقعیت کاملاً باز می مانند - نمودارها دارای مشخصات تقریباً مستطیلی هستند، در حالی که با زمان بندی معمولی آنها بیشتر شبیه سهمی هستند. حجم گازهای مورد نیاز در زمان کمتری از دریچه های فری ولو عبور می کند، بنابراین فازهای مکش و اگزوز کوتاه با هم همپوشانی ندارند. این دلیل بهبود تقریباً دو برابری عملکرد محیطی است.

مشکل VTEC در تعداد محدود حالت ها نهفته است، در حالی که دریچه های کنترل شده به صورت جداگانه به شما امکان می دهند مجموعه بهینه پارامترها را برای هر، حتی کوچکترین تغییر در سرعت، تجدید نظر کنید. اما نکته اصلی این است که Freevalve به شما امکان می دهد نه تنها لحظه، بلکه مدت زمان باز شدن دریچه ها را نیز تغییر دهید.

اما اگر بخواهیم با خاموش کردن بخشی از سیلندرها قدرت موتور را به صورت انعطاف پذیر کنترل کنیم چه؟ که در موتورهای مدرنکار با استفاده از یک مکانیسم بسیار پیچیده حل می شود: برای هر سوپاپ، دو بادامک ارائه می شود که جایگزین یکدیگر می شوند و در امتداد میل بادامک حرکت می کنند. یک بادامک فراهم می کند کار منظمسوپاپ، دوم مسئول عملکرد سیلندر در "حالت آماده به کار" است. شیرهای آزاد به شما این امکان را می دهند که هر برنامه ای را برای هر سیلندر در هر زمان و بدون هیچ ترفند مکانیکی روشن کنید.

اما هنوز مشکل اصلیزمان بندی سنتی در شکل بیضی شکل بادامک نهفته است، به همین دلیل دریچه تقریباً هرگز باز یا کاملاً بسته نمی شود. در عوض، همیشه یا به آرامی باز می شود یا به آرامی بسته می شود که آن را پایین می آورد. توان عملیاتی. علاوه بر این، این ویژگی منجر به این واقعیت می شود که در لحظات خاصی ورودی و دریچه های اگزوزدر همان زمان باز هستند و این بر عملکرد محیطی موتور تأثیر منفی می گذارد.

سوپاپ های سوپاپ آزاد به سرسیلندر و خود موتور اجازه می دهند بسیار فشرده تر شوند. اما این تنها مزیت طرح بندی نیست. افزایش تعداد سوپاپ ها در هر سیلندر با تقسیم توابع بین آنها امکان پذیر است. به عنوان مثال، به دلایل زیست محیطی، یک قسمت از اگزوز را به توربین سوپرشارژر و قسمت دیگر را مستقیماً به کاتالیزور ارسال کنید. سوپاپ های مخصوص نیز به منظور تبدیل خودرو به هیبریدی پنوماتیک مفید هستند.

کریستین فون کونیگزگ منحنی باز شدن سوپاپ را بر روی مانیتور یک دستگاه خاص نشان می دهد. شبیه یک مستطیل است: دریچه به طور ناگهانی باز می شود، باز نگه داشته می شود و سپس به طور ناگهانی بسته می شود. این بیضی غم انگیز ابدی یک دریچه سنتی نیست. به خصوص جالب است که منحنی زاویه‌ای بودن خود را حتی برای آن حفظ می‌کند دورهای بالا(تا 10000 دور در دقیقه) - محرک قدرت کافی برای باز و بسته کردن شیر را بسیار سریع دارد.

شاید این ویژگی اخیر بود که بیشترین کمک را به موتور تست سوپاپ آزاد ارائه کرد که نتایج قابل توجهی در آزمایش‌ها ارائه می‌کرد: 30 درصد گشتاور بیشتر، 30 درصد سوخت کمتر مصرف می‌کند و 50 درصد کاهش آلاینده‌ها را به ارمغان می‌آورد.

مرگ بر کانن ها!

Freevalve فراتر از چیزی است که به نظر می رسد. اولاً، این سیستم می تواند ظاهر خودرو را به طور قابل توجهی تغییر دهد. میل بادامکو بالابرهای سوپاپ فضای زیادی را در سرسیلندر اشغال می کنند و وزن زیادی نیز دارند. موتور چهار سیلندر Freevalve از نظر اندازه و وزن مشابه یک سه سیلندر است. اگر در نظر بگیریم که سوپاپ های مستقل افزایش قابل توجهی در گشتاور ایجاد می کنند، می توان دو سیلندر را به طور کامل حذف کرد. و سپس موتور کوچک را می توان حتی زیر صندلی پنهان کرد.

این سیستم به شما امکان می دهد موتور را در هر زمان به چرخه کاری عجیب و غریب تغییر دهید، حتی میلر، مانند مزدا، حتی اتکینسون، مانند پریوس. چرا متواضع باشید: در صورت تمایل، موتور می تواند در یک چشم به هم زدن دو زمانه شود و تقریباً قدرت را دو برابر کند! فون کونیگزگ رویای ماشین های دو نفره را در سر می پروراند مخازن سوختو سیستم های منبع تغذیه: برای بنزین و دیزل. برای انتقال به سوخت های زیستی، انعطاف پذیری تنظیمات نیز مرتبط است.

اما جالب ترین فانتزی مخترع یک هیبرید پنوماتیک است. با استفاده از یک پیکربندی سوپاپ خاص، می توان موتور احتراق داخلی را به یک کمپرسور تبدیل کرد، که هنگام ترمز، هوا را به داخل سیلندر پمپ می کند و فشار را جمع می کند. سپس هوای فشردهمی تواند به داخل سیلندرها پمپ شود، خودرو را شتاب می دهد، یا به عنوان آنالوگ قدرتمند توربوشارژر استفاده می شود و به طور خلاصه قدرت موتور را افزایش می دهد.

شاید غیرمنتظره ترین ویژگی موتور با سوپاپ های مستقل قابلیت اطمینان باشد. هر راننده از شکسته شدن تسمه تایم می ترسد: اگر پیستون به سوپاپ ها برسد، همین اتفاق در تمام سیلندرهای دیگر رخ می دهد. یک سرسیلندر گران قیمت، و همراه با آن پیستون، و احتمالا میله های اتصال با میل لنگآسیب جدی خواهد دید.

و با Freevalve، همه چیز ساده است: بدون زمان بندی - بدون مشکل! اگر یک سیلندر ناگهان "در بزند" - بقیه سالم و سالم خواهند ماند.