Suure masina anatoomia

Vestlus Porsche mootorijuhi Matthias Hofstätteriga uuest 911 -st

911 on paljude jaoks unistuste auto. Kohtume taas Porsche mootorite osakonna juhiga, et rääkida käänakustest, millega ettevõtte arendusmeeskondadel mudeli loomisel kokku puutuda tuli. Järgmised read on pühendatud uue 992 tehnoloogiale.

Katte vabastushoova tõmbamine üle mootori võib olla eksitav. Pärast kõhklevat pilku saad aru, et see, mis peaks olema kate, on tegelikult tagumisest spoilerist väiksem paneel, mille alt on näha, mis näeb välja nagu plastikvann, kuhu on paigaldatud kaks ventilaatorit. Nende funktsioon on selge, kuid nende välimusel on veel üks mõju – see kutsub esile õhkjahutusega mudelid, mille ventilaatorikeskne ventilaator on ümbritsetud kõrgepingekaablitega.

450. See arv väljendab uue põlvkonna 4 Carrera S ja Carrera 992S 1986-liitrise bi-turbo-kuuesilindrilise lame-kuue mootori hobujõude ja tekitab kohe muid assotsiatsioone – see 959. aasta super-Porsche nimega 450, mis tootis samuti 33 hj. . Koos. Hea võimalus võrrelda ja väljendada tehnoloogia arengut sama kaubamärgiga sisepõlemismootorite valdkonnas. Kui aga 959 aastat tagasi oli XNUMX tehnilise võimekuse kõrgeim ja isegi eksootiline vorm, siis tänapäeval annavad sarnase võimsusega mootorit jõuallikaks Carrera S eelmainitud versioonid, mis on margihierarhias madalamal.

Meie sarnasused laienevad ka töömahule, mis on väga lähedane – 2848 3 cc versus 959 2981 cc. 3 mootor on oma aja kohta tõeline tehnoloogiline meistriteos koos keeruka kombineeritud jahutusega. Silindreid jahutab võimas ventilaator, pead aga 992L vesijahutussüsteemil. Loomulikult aitab soojuse hajumisele kaasa, nagu kõikidel Porsche "õhk" mootoritel, õlijahuti määrdesüsteem, mis ei mahuta kumbagi. mitte rohkem ega vähem kui 959 liitrit õli. Seega on tagumise mootori ja eesmiste radiaatoritega mudeli arhitektuuri tõttu 25 ümbritsetud torustikuga, mis moodustavad ühise tsirkulatsioonisüsteemi.

Selles osas on täna vähe muutunud. 911 Carrera 4S, mida tänu topeltülekandega võib pidada 959 lähisugulaseks, ei looda võimsale ventilaatorile, vaid jahutab ja mahutab 28,6 liitrit vedelikku, samas kui määrimissüsteem vajab 11,3 liitrit. või.

Arhitektuuril, mis hõlmab kuue silindri horisontaalset paigutust, on aga veel üks oluline mõlema mootori sarnasuse näitaja - töökindlus. Tegelikult on see omane kõikidele firma bokserratastele, mis rajal sõites garantiid ei tühista. Porsche jaoks on liikuvate mootorikomponentide koostoime, vastavalt hõõrdumine kolvirõngaste, kolvi, silindri piirkonnas, aga ka väntvõlli ja ajastusmehhanismi laagrites, olnud alati ülimalt oluline.

Erineva iseloomuga turbiinid

Mõlemal mudelil asuvad turboülelaadurid mõlemal pool silindripankasid, kuid 959. aastal ehitati välja kaskaadtankimissüsteem, mis jäi tehnoloogiaajaloos valgeks pääsukeseks. Väikese ja suure turboülelaaduri kombinatsioon tundub ahvatlev ja on tänapäeval sageli kasutusel diiselmootorites, kuid ei sobi bensiinimootoritele – väikese gaasikoguse tõttu madalal koormusel ja pööretel, kuid kõrgel temperatuuril ei ole see nii tõhus kui integreeritud. otsesissepritseseadmetes, millel on suur kahejoaga turbiinide surveaste koos peadesse sisseehitatud väljalaskekollektoritega. Vajadusel mehaanilised (Volvo) või elektrilised (Mercedes) kompressorid. Mingil määral on ülaltoodud põhjused mootorite 992 ja 995 tööomaduste erinevuste taga. Kuigi erinevalt suurematest turboülelaaduriga (ikka 991. põlvkond) turboversioonidest on Carrera 4S mootoril fikseeritud geomeetria tühjendusavaga turbolaadurid, mille maksimaalne täiturõhu rõhk on 1,2 .530 baari, maksimaalne pöördemoment on 2300 Nm 450 p/min juures. Mõlema masina maksimaalne võimsus ulatub 6500 hj. 500 p/min juures, kuid vaatamata väikesele turboülelaadurile on maksimaalne pöördemoment vahemikus 959 Nm kuni 5500 saadaval vaid … 33 p/min juures. See on tõesti ilmekas väljendus tehnoloogia arengust nende XNUMX aasta jooksul.

Efektiivsuse võrrand

Ja veel, mis seletab neid erinevusi? Vastus on paljude tehnoloogiliste tegurite kombinatsioon. 992 eeliseks on "kastiga" mootoriarhitektuur, kus iga silindripark on täidetud ühe turbolaaduriga. Seoses sellega võib seda pidada kahe kolmesilindrilise mootori summaks ning on üldteada tõsiasi, et seda tüüpi mootor sobib väga hästi turboülelaaduriga seadmetele pulsatsioonilainete pika kauguse ja puudujäägi tõttu. sekkumine nende vahel. Sirge kuue mootoriga mootorites saab iga kolme silindri gaasid suunata erinevasse turbiini või erinevasse kahe turbiiniga ahelasse, kuid silindripankade vahelise kauguse tõttu jääb kuue jaoks valikuvõimaluseks ainult esimene lahendus. -silindriga boksermootorid. odav, kuid vähem tõhus skeem koos ühega). 959 kaskaadlaadimisel laadivad kõik kuus silindrit iga turbolaadurit, kui see töötab.

Kuid see on ainult osa võrrandist. 992 mootoril on 9,4 mm pikem käik (suurema pöördemomendi eeldus), kuna kaasaegsed kõrgtehnoloogilised materjalid võimaldavad inertsjõude suurendada, kui kolvi pöörlemiskiirust suurendatakse 14,5-lt 16,6 m / s. ... Tänu otsesissepritsele (peenema segamise jaoks mõeldud pieso-pihustitega uues põlvkonnas), keerukale põlemisprotsessile, koputamise juhtimisele ja madalamale temperatuurile jahutatud suruõhule, kasutades tänapäevaseid veesoojusvaheteid (mis aitab ka lühendada õhutee silindriteni), suurendatakse survesuhet 10,2: 1. Lisades VarioCami muutuva laadimissüsteemi vaadeldavale võrrandile, saab see erinevus mootori jõudluses palju selgemaks.

On aeg muutuda ... ja naasta

Kolme liitrine Carrera mootor pole mitte ainult kaugelt eelkäijast väga erinev, vaid ka üsna keerukas võrreldes oma doonoriga, mida esitleti suhteliselt hiljuti aastal 991. Põhimõtteliselt suurendatakse võimsust ja pöördemomenti 30 ühiku võrra (420-lt 450-le hj-le ja 500-lt ). kuni 530 Nm) tundub lihtsa tarkvaraseadistusega hõlpsasti saavutatav. Palju radikaalsem oli Porsche mootorite osakonna juhi Matthias Hofstetteri meeskonna lähenemine, kellega selle rea autoril oli võimalus 992 esitluse ajal teist korda kohtuda.

Huvitav fakt, mida te ühestki ajakirjandusest ei leia, on see, et uus 911 oli algselt mõeldud pistikhübriidina. Selleks tehti esiroomik laiemaks ja just seal, esirataste vahel, oleks pidanud asuma liitiumioonaku. Värskelt välja töötatud kahe siduriga ja seitsme käigu asemel kaheksa käigukastiga käigukastil on väntvõlli ja kahe sidurikomplekti vahel suurem korpus – umbes kaheksa sentimeetrit. See pidi sisaldama "elektriketast", nagu Hofstetter mootorit nimetas, ilmselt selle ketta konstruktsiooni tõttu. Seni on kõik hästi ja teoreetiliselt näeb see suurepärane välja, eriti kuna raskuskeskme ette-alla nihutamine mõjutab soodsalt 911 kaalujaotust. Praktikas reageerib auto aga sellistele soovidele väga omapäraselt. tee. "992 esimestel (prototüüp) versioonidel oli järsk kiirendus," ütleb Matthias Hofstetter, "ja tekitasid paremal tõelise sensatsiooni." Mudeli peen tasakaal läheb aga põrgusse ning 911 muutub kurvides ebastabiilseks ja ettearvamatuks. Mootorite paigaldamine ette koos pöördemomendi vektoriseerimise võimalusega võiks puudujääke mingil määral korvata, kuid see tähendab tagasipöördumist joonestuslaua juurde ja suuri uusi projekteerimiskulusid. Lihtsamast ühemootorilisest hübriidsüsteemist on igatahes loobutud, üsna tõsine projekteerimistöö on ära jäetud ja 911 on tagasi kursil ilma ühegi elektrilise abita. Jõupingutused võimsuse suurendamiseks ja tarbimise vähendamiseks on keskendunud sellistele komponentidele nagu mootor, käigukast ja kere.

Suurema võimsuse nimel on mootori uus versioon varustatud suuremate turbolaaduritega - vastavalt kolm millimeetrit (kuni 48 mm) ja neli millimeetrit (kuni 55 mm) turbiini ja kompressori jaoks. See võimaldas saavutada 1,2 baarise rõhu vaatamata uue diislikütuse tahkete osakeste filtri tekitatud takistustele. Samuti on muudetud suruõhksoojusvahetite asukohta, liikudes silindripankade välisküljel asuvatest aladest mootori keskele ja kohale. See lühendab õhuteed, parandab mootori reaktsiooni ja vähendab pumba kadusid (mida oli raske saavutada, peamiselt Porsche pardal olevate inimeste konservatiivse suhtumise tõttu sellistesse drastilistesse disainimuudatustesse). Uus konfiguratsioon loob aluse mootori poolt suunatud õhuvoolu 10-kraadiseks vähendamiseks ning see koos piesopihustitega, mis loovad lahjema õhu-kütuse segu, võimaldab suurendada surveastet poole ühiku võrra 10,2:1-ni ( on paras aeg mainida, et detonatsioonieelduste ärahoidmise nimel on 959 surveaste vaid 8,3:1). Lisaks muudeti gaaside tee turbiinidesse võrdsustamiseks ahel ühtseks, liikudes alt üles. Seega pöörlevad turbiinid sõiduki tagant vaadates teises suunas.

Kasutades VarioCami süsteemi koos erinevate nukkvõlliga nukkprofiilidega, reguleerivad Porsche insenerid kahe sisselaskeklapi käiku erineval viisil, millel on erinev osalise koormuse käik. Seega hakkab mootorisse sisenev õhk "keerlema", tekitades turbulentset liikumist nii piki vertikaaltelge (nn keerist) kui ka horisontaalselt (salto). See aitab oluliselt parandada põlemisprotsessi kvaliteeti, mille käigus leegifrond liigub kiiremini ja põlemine on tõhusam. Täiskoormusel ühtlustub käik, sest õhukiirus on piisavalt suur, et sellist lahendust pole lihtsalt vaja. Selle tulemusel väheneb Hofstetteri sõnul toorgaaside heitmete saasteainete tase märkimisväärselt, mille tulemusel on katalüsaatoril nüüd palju vähem tööd. Seega suureneb selle läbisõit enam kui 300 tuhande kilomeetrini. Lisaks ei ole kõnealune katalüsaator gaaside madalama temperatuuri tõttu enam valmistatud lehtmetallist, vaid on valatud, mis omakorda võimaldab vähendada gaasivoolu takistust ja suurendab iseenesest efektiivsust. Kindlasti ainulaadse helimaastiku 911 loomiseks on vaja kogu „arhitektuuriansamblit“, sealhulgas integreeritud ventiilidega tahkete osakeste filtrit.

Korpuses rohkem alumiiniumi

Käigukast on täiesti uus, nüüd kaheksa käiguga, mis ajamiskeemi tõttu on ainulaadne 911-le ja seda ei kasutata üheski kaubamärgi või mure mudelis. Esimene käik on eelmisest lühem ja kaheksas pikem kui eelmine kõrgeim seitsmes käik. Uued ülekandearvud võimaldavad ka pikemat lõppsõitu, mille tulemuseks on vaiksem mootor ja suurtel kiirustel sõitmine madalamal.

Pöördemomendi täpsem edastamine esisillale on sõiduki parema käitumise eeltingimus ja see on tingitud mitmekülgse siduri uuest konstruktsioonist esidiferentsiaalis. Kogu seade on vesijahutusega, tugevdatud ketastega ja kiirem väljapääs. See kõik ei paranda mitte ainult dünaamikat, vaid ka masina maastikusõiduvõimet näiteks lumega sõites.

Kuigi see kasutab peamiselt praegust 992 arhitektuuri, on see praktikas oluliselt muutunud. Terase osakaalu selles "multi-mix" disainis on vähendatud 63 protsendilt 30 protsendile. Väljas on suured antiikterasest paneelid asendatud alumiiniumpaneelidega, mis nõuab nende kinnitamiseks uut lähenemist. Proportsioon (pressitud alumiinium) suureneb oluliselt keha tugiosas. Seetõttu on torsioonikindlus veelgi parem.

Üldise tõhususe paketile on lisatud adaptiivne kere aerodünaamika, mis kasutab erinevaid strateegiaid õhu juhtimiseks läbi tagaspoileri ja esirataste ees olevatesse avadesse. Viimased on varustatud aktiivklappidega, mis avanevad olenevalt jahutussõlmede vajadustest. Tagaspoileril on ka teine ​​roll, suunates vajadusel õhku mootori ja eriti vahejahutite parandamiseks. Ja loomulikult tuleb kõigele sellele lisada Porsche unikaalsed pidurid ja šassii, samuti pöördemomendi vektoreerimine ja allamäge koos aktiivse tagasilla rullumispiduriga, samuti aktiivse tagaratta roolimise.

Tekst: Georgy Kolev

2020-08-30