Вот как работает новый двигатель с переменным сжатие Infiniti: Видео
О технологии нового двигателя Infiniti мы уже писали в наших обзорных статьях. Уникальная модель бензинового мотора способная «на лету» изменять степень сжатия может быть мощной как обычный бензиновый силовой агрегат и экономичной, словно вы едите на дизельном моторе.
Сегодня Джейсон Фенске объяснит суть работы двигателя и то как он достигает наибольшей мощности и эффективности.
Технология переменного сжатия, или если хотите турбированный двигатель с переменным коэффициентом компрессии, может практически мгновенно изменять давление поршня на топливно-воздушную смесь в соотношении от 8:1 до 14:1, одновременно предлагая высокоэффективное сжатие при малых нагрузках (в городе, к примеру, или на шоссе) и низкую компрессию, необходимую для турбины при резком ускорении, с максимальным открытием дроссельной заслонки.
Джейсон совместно с Infiniti объяснил принцип работы технологии, не забыв отметить нюансы и ранее неизвестные детали работы удивительного инновационного мотора. Эксклюзивный материал можно посмотреть в видеоролике, который мы опубликуем ниже, не забудьте включить перевод субтитров при необходимости. Но прежде мы выберем техническое «зерно» моторостроения будущего и отметим те нюансы, которые ранее были неизвестны.
Центральной технологией уникального мотора стала система специального поворотного механизма, которая благодаря сложному штоку поршня имеет центральную поворотную многорычажную систему, которая способна изменять свой угол работы, что приводит к изменению эффективной длины штока поршня, что в свою очередь изменяет длину хода поршня в цилиндре, которое в конечном итоге, изменяет степень сжатия.
Детально технология привода выглядит следующим образом:
1. Электромотор поворачивает рычаг исполнительного механизма 1.30 минута видео
2. Рычаг поворачивает приводной вал по схожему принципу, привода обычных распредвалов, при помощи системы кулачков.
3. Третье, нижний рычаг изменяет угол многозвенного привода, соединенного с верхним рычагом. Последний соединен с поршнем (1.48 минута видео)
4. Вся система при определенных настройках и позволяет поршню изменять высоту верхней мертвой точки, снижая или повышая степень сжатия.
К примеру, если двигатель переходит из режима «максимальной мощности» в режим «экономии топлива и повышения эффективности», волновой редуктор будет вращаться в левую сторону. Показано на правой фотографии (2.10 минута видео). Вращение передастся на приводной вал, который потянет нижний рычаг немного вниз, что приподнимет многозвенный привод, который в свою очередь сместит поршень ближе к головке блока, уменьшив объем и увеличив тем самым компрессию.
Дополнительно происходит переход от традиционного цикла работы ДВС Отто, в цикл Аткинсона, отличающийся соотношением времени тактов цикла, что достигается изменением времени закрытия впускных клапанов.
Кстати, переход, по данным Фенске, от одного режима работы мотора, в другой занимает не более 1.2 секунды!
Более того, новая технология способна варьировать степень сжатия во всем диапазоне от 8:1 до 14:1, перманентно подстраиваясь под стиль вождения, нагрузки и другие факторы, влияющие на работу двигателя.
Но даже объяснение работы столь сложной технологии не является окончанием истории. Еще одной важной характеристикой нового мотора является уменьшение давление поршня на стенки цилиндра, что позволит избежать овализации последнего, поскольку в паре с системой привода поршня применена система уменьшения трения поршня о стенки цилиндра, которая действует путем уменьшения угла атаки шатуна при ходе поршня.
В видео было отмечено, что рядный четырехцилиндровый двигатель ввиду особенностей конструкции получился несколько разбалансированным, поэтому инженеры были вынуждены добавить уравновешивающий вал, что усложняет конструкцию двигателя, но оставляет ей шанс на долгую жизнь без убийственных вибраций, которые возникают из-за работы сложного шатуна.
На двигателе установлено два типа впрыска, прямой и впрыск во впускные каналы, работающие по сложному алгоритму вместе или по отдельности. И наконец, блок и выпускной коллектор объединены в одну деталь.
Если нужна максимальная мощность?
Двигатель обладает пиковой мощностью порядка 268 л.с. Для ее достижения, степень сжатия должна быть понижена, но при этом максимально увеличивается нагнетание воздуха турбиной. Таким образом мы вновь получаем оборотистый и очень мощный бензиновый мотор.
Улучшению показателей эффективности мотора, в том числе, способствует значительно переработанная топливная и выхлопная системы, а также нанесенное сверхскользкое покрытие, как в цилиндрах Nissan GT-R.
Будет ли эта сложная конструкция надежной? По заверению инженеров Инфинити тестовые двигатели прошли около 3 млн. километров, были опробованы в сотнях тестов и доказали свою профпригодность.
В видео можно подробнее изучить конструкцию двигателя, не имеющего аналогов в мире:
