Anatomy sa usa ka dako nga makina

Ang panagsulti uban ang Porsche Engine Manager nga si Matthias Hofstätter bahin sa bag-ong 911

Ang 911 usa ka damgo nga awto alang sa kadaghanan. Nakigkita kami pag-usab sa ulo sa departamento sa makina sa Porsche aron isulti kanamo ang bahin sa mga pagbag-o nga kinahanglan atubangon sa mga team sa pagpalambo sa kompanya sa paghimo usa ka modelo. Ang mosunod nga mga linya gipahinungod sa teknolohiya sa bag-ong 992.

Ang pagbira sa cover release lever ibabaw sa makina mahimong makapahisalaag. Pagkahuman sa usa ka pagduha-duha nga pagtan-aw, nahibal-an nimo nga ang kinahanglan nga usa ka tabon sa tinuud usa ka panel nga mas gamay kaysa sa spoiler sa likod, diin makita nimo kung unsa ang hitsura sa usa ka plastik nga banyera nga adunay duha nga mga fan nga gi-install. Ang ilang function klaro, apan ang ilang hitsura adunay lain nga epekto - kini nagpukaw sa air-cooled nga mga modelo sa ilang fan-centered fan nga gilibutan sa mga high-voltage nga mga kable.

450. Kini nga numero nagpahayag sa horsepower sa bag-ong henerasyon 4 Carrera S ug Carrera 992S 1986-litro bi-turbo-unom ka-silindro flat-unom nga makina ug diha-diha dayon evokes sa ubang mga asosasyon - kini nga 959 super Porsche gitawag nga 450, nga naghimo usab og 33 hp . Uban sa. Usa ka maayong okasyon aron itandi ug ipahayag ang pag-uswag sa teknolohiya sa natad sa internal nga pagkasunog nga mga makina nga adunay parehas nga tatak. Apan, kung 959 ka tuig na ang milabay ang XNUMX mao ang pinakataas ug bisan exotic nga porma sa teknikal nga kapabilidad, karon ang usa ka makina nga adunay susama nga gahum gipadagan sa nahisgutang mga bersyon sa Carrera S, nga mas ubos sa brand hierarchy.

Ang among mga kaamgiran usab moabot sa displacement, nga duol kaayo - 2848's 3cc kumpara sa 959's 2981cc. Ang 3's engine usa ka tinuod nga teknolohikal nga obra maestra alang sa iyang panahon, nga adunay komplikado nga kombinasyon sa pagpabugnaw. Ang mga silindro gipabugnaw sa usa ka kusgan nga fan, samtang ang mga ulo nagsalig sa usa ka 992L nga sistema sa pagpabugnaw sa tubig. Nag-amot sa pagwagtang sa kainit, siyempre, sama sa tanan nga Porsche nga "hangin" nga mga makina, adunay usa ka oil cooler lubrication system nga dili maka-accommodate ni. dili molapas ug dili moubos sa 959 ka litro nga lana. Busa, tungod sa arkitektura sa modelo nga adunay likod nga makina ug atubangan nga mga radiator, ang 25 gilibutan sa mga pipeline nga nagporma sa usa ka komon nga sistema sa sirkulasyon.

Niining bahina, gamay ra ang nabag-o karon. Ang 911 Carrera 4S, nga mahimo’g ikonsiderar nga usa ka suod nga paryente sa 959 salamat sa dual transmission, wala nagsalig sa usa ka kusgan nga bentilador, apan hinoon nagbugnaw ug naghupot sa 28,6 ka litro nga likido, samtang ang sistema sa lubrication nagkinahanglan og 11,3 ka litro. mantikilya

Bisan pa, ang arkitektura, nga naglakip sa usa ka pinahigda nga kahikayan sa unom ka mga silindro, bisan pa niana, adunay laing importante nga timailhan sa pagkaparehas sa duha ka mga makina - kasaligan. Sa tinuud, kini kasagaran sa tanan nga mga bisikleta sa boksingero sa kompanya, nga dili makawala sa garantiya kung gimaneho sa track. Alang sa Porsche, ang interaksyon sa mga naglihok nga sangkap sa makina, sa tinuud ang friction sa lugar sa mga piston ring, piston, silindro, ingon man sa mga bearings sa crankshaft ug mekanismo sa timing, kanunay nga labing hinungdanon.

Ang mga turbina nga lainlain ang kinaiyahan

Sa duha nga mga modelo, ang mga turbocharger nahimutang sa duha ka kilid sa mga bangko sa silindro, apan sa 959, usa ka sistema sa pag-refueling sa cascade ang gitukod, nga nagpabilin nga puti nga swallow sa kasaysayan sa teknolohiya. Ang kombinasyon sa usa ka gamay ug dako nga turbocharger daw makatintal ug kanunay nga gigamit karon sa mga makina sa diesel, apan dili angay alang sa mga makina sa gasolina - tungod sa gamay nga kantidad sa gas sa ubos nga load ug rpm, apan sa taas nga temperatura dili ingon ka episyente sama sa usa ka integrated. sa direkta nga mga yunit sa pag-injection nga adunay taas nga compression ratio sa twin-jet turbines nga gihiusa sa mga exhaust manifold nga gitukod sa mga ulo. Kon gikinahanglan, mekanikal (Volvo) o electrical (Mercedes) compressors. Sa usa ka sukod, ang mga hinungdan sa ibabaw nagpailalom sa mga kalainan sa pasundayag tali sa 992 ug 995 nga mga makina. Bisan pa, dili sama sa mas dako nga turbocharged (sa gihapon 991 nga henerasyon) nga turbocharged nga mga bersyon, ang Carrera 4S nga makina adunay fixed geometry wastegate turbocharger nga adunay maximum nga presyur sa pagpuno sa 1,2 .530 bar, maximum torque mao ang 2300 Nm sa 450 rpm. Ang duha ka makina makaabot sa kinatas-ang gahum nga 6500 hp. sa 500 rpm, apan bisan pa nga adunay gamay nga turbocharger, ang labing taas nga torque gikan sa 959 Nm hangtod 5500 magamit ra sa…33 rpm. Kini usa ka tin-aw nga pagpahayag sa pag-uswag sa teknolohiya sa niining XNUMX ka tuig.

Pagtumbas sa kahusayan

Ug bisan pa, unsa ang nagpatin-aw niini nga mga kalainan? Ang tubag usa ka kombinasyon sa daghang mga hinungdan sa teknolohiya. Ang 992 nakabenepisyo gikan sa usa ka "kahon" nga arkitektura sa makina, nga ang matag bangko sa mga silindro puno sa usa ka turbocharger. Bahin niini, kini mahimong giisip nga gidaghanon sa duha ka tulo-ka-silindro makina, ug kini mao ang usa ka ilado nga kamatuoran nga kini nga matang sa makina mao ang kaayo angay alang sa turbocharged ekipo tungod sa taas nga gilay-on sa mga balud sa pulsation ug sa kakulang sa pagpanghilabot tali kanila. Sa tul-id-unom nga mga makina, ang mga gas gikan sa matag usa sa tulo ka mga silindro mahimong madala ngadto sa lain nga turbine o sa lain nga dual-turbine nga sirkito, apan tungod sa gilay-on tali sa mga silindro nga mga bangko, ang unang solusyon lamang ang nagpabilin isip usa ka kapilian alang sa unom. - cylinder boxer nga mga makina. usa ka barato apan dili kaayo episyente nga laraw nga adunay usa). Sa cascade charge sa 959, ang matag usa sa unom ka mga silindro nag-charge sa matag usa sa mga turbocharger kung kini nagdagan.

Apan bahin lang kana sa equation. Ang makina nga 992 adunay 9,4 mm nga mas taas nga stroke (usa ka kinahanglanon alang sa labi ka taas nga torque), tungod kay ang mga moderno nga high-tech nga materyales nga nagtugot sa mga kusog nga inertial samtang ang kadasig sa piston nagdugang gikan sa 14,5 hangtod 16,6 m / s. ... Salamat sa direkta nga pag-injection (sa usa ka bag-ong henerasyon nga adunay mga piezo injector alang sa labi ka maayo nga pagsagol), usa ka komplikado nga proseso sa pagkasunog, pagkontrol sa pagtuktok ug pag-compress sa hangin nga gipabugnaw sa usa ka ubos nga temperatura nga gigamit ang mga moderno nga water heat exchange (nga makatabang usab aron mapamub-an ang agianan sa hangin sa mga silindro). 10,2: 1. Pinaagi sa pagdugang sa VarioCam variable nga pagsingil sa sistema sa equation nga gitun-an, kini nga pagkalainlain sa paghimo sa makina labi ka tin-aw.

Panahon na aron magbag-o ... ug mobalik

Ang tulo-ka-litro nga makina sa Carrera dili ra kaayo magkalainlain gikan sa halayo nga gisundan niini, apan labi ka sopistikado kung ikumpara sa nagdonar niini, nga gipakita nga bag-ohay lang kaniadtong 991. Sa prinsipyo, ang pagdugang sa kusog ug torque sa 30 nga mga yunit (gikan sa 420 hangtod 450 hp ug gikan sa 500 ). hangtod sa 530 Nm) ingon dali nga makab-ot sa usa ka yano nga setting sa software. Labi ka radikal ang pamaagi sa koponan ni Matthias Hofstetter, pinuno sa departamento sa makina sa Porsche, nga kaniya ang tagsulat sa linya niini adunay higayon nga magtagbo sa ikaduhang higayon sa pagpresentar sa 992.

Usa ka makapaikag nga kamatuoran nga dili nimo makit-an sa bisan unsang press mao nga ang bag-ong 911 orihinal nga gidisenyo ingon usa ka plug-in hybrid. Aron mahimo kini, ang atubangan nga agianan gipalapdan ug didto, taliwala sa atubangan nga mga ligid, nga ang lithium-ion nga baterya kinahanglan nga nahimutang. Ang bag-ong naugmad nga transmission nga adunay duha ka clutches ug walo imbes nga pito ka mga gears adunay usa ka dugang nga gidak-on sa balay tali sa crankshaft ug duha ka set sa clutches - mga walo ka sentimetro. Kini kinahanglan nga adunay usa ka "electric disc", ingon nga gitawag ni Hofstetter ang makina, tingali tungod sa disenyo sa disc niini. Sa pagkakaron maayo kaayo, ug sa teorya kini nindot tan-awon, ilabi na tungod kay ang pagbalhin sa sentro sa grabidad sa unahan ug ubos adunay mapuslanon nga epekto sa pag-apod-apod sa gibug-aton sa 911. Sa praktis, bisan pa niana, ang sakyanan motubag sa maong mga tinguha sa usa ka talagsaon kaayo. paagi. "Ang una (prototype) nga mga bersyon sa 992 adunay usa ka mahait nga pagpatulin," ingon ni Matthias Hofstetter, "ug nagpahinabog tinuod nga pagbati sa tuo." Bisan pa, ang maayong balanse sa modelo moadto sa impyerno, ug ang 911 mahimong dili lig-on ug dili matag-an sa mga suok. Ang pag-mount sa mga motor sa atubangan nga adunay katakus sa pag-vektor sa torque mahimo’g mabawi ang mga kakulangan sa pila ka sukod, apan nagpasabut kini nga usa ka pagbalik sa drawing board ug daghang mga bag-ong gasto sa disenyo. Sa bisan unsa nga kaso, ang mas simple nga single-engine hybrid nga sistema gibiyaan, usa ka medyo seryoso nga kantidad sa disenyo nga trabaho ang gikansela, ug ang 911 mibalik sa kurso nga walay bisan unsang electric assistant. Ang mga paningkamot aron madugangan ang gahum ug makunhuran ang konsumo gipunting sa mga sangkap sama sa makina, transmission ug bodywork.

Sa ngalan sa dugang nga gahum, ang bag-ong bersyon sa makina nasangkapan sa mas dako nga turbocharger - sa tinagsa tulo ka millimeters (hangtod sa 48 mm) ug upat ka millimeters (hangtod sa 55 mm) alang sa turbine ug compressor. Kini nahimong posible nga makab-ot ang usa ka pressure sa 1,2 bar, bisan pa sa mga babag nga gihimo sa bag-ong diesel particulate filter. Ang posisyon sa mga compressed air heat exchangers nausab usab, nga nagbalhin gikan sa mga lugar sa gawas sa silindro nga mga bangko ngadto sa usa ka lugar sa tunga ug sa ibabaw sa makina. Gipamub-an niini ang agianan sa hangin, gipaayo ang tubag sa makina, ug gipakunhod ang pagkawala sa bomba (nga lisud makab-ot, kadaghanan tungod sa konserbatibo nga kinaiya sa mga tawo nga sakay sa Porsche sa ingon nga grabe nga mga pagbag-o sa disenyo). Ang bag-ong configuration nagtakda sa entablado alang sa usa ka 10-degree nga pagkunhod sa engine-directed airflow, ug kini, uban sa piezo injectors nga naghimo sa usa ka thinner air-fuel mixture, nagtugot sa compression ratio nga madugangan sa tunga sa unit ngadto sa 10,2:1 ( kini usa ka maayong panahon sa paghisgot nga sa ngalan sa pagpugong sa mga preconditions alang sa pagpabuto, ang compression ratio sa 959 kay 8,3:1 lamang). Dugang pa, aron maparehas ang agianan sa mga gas ngadto sa mga turbine, ang sirkito giusab ngadto sa usa pinaagi sa paglihok gikan sa ubos ngadto sa ibabaw. Busa, ang mga turbin motuyok sa laing direksiyon kon tan-awon gikan sa luyo sa sakyanan.

Gigamit ang sistema nga VarioCam nga adunay lainlaing mga profile sa camshaft cam, giayos sa mga inhinyero sa Porsche ang pagbiyahe sa duha nga mga valve sa paggamit sa lainlaing paagi, nga adunay lainlaing bahin sa pagbiyahe sa karga. Sa ingon, ang hangin nga mosulod sa makina magsugod sa "paglibut", maghimo sa kagubot nga paglihok, pareho sa patindog nga axis (ang gitawag nga vortex) ug pinahigda (somersault). Nakatabang kini aron labi nga mapaayo ang kalidad sa proseso sa pagkasunog, diin ang kalayo sa unahan molihok nga labing kusog ug ang pagkasunog labi ka episyente. Sa bug-os nga pagkarga, ang stroke mobuto tungod kay ang gikusgon sa hangin igo kaayo nga ang ingon nga solusyon dili kinahanglan. Ingon usa ka sangputanan, giingon ni Hofstätter nga ang mga hugaw sa emissions nga hilaw nga gas niminusan, nga adunay sangputanan nga ang catalyst karon adunay labi ka gamay nga trabaho nga mahimo. Sa ingon, ang mileage niini nagdugang sa labaw pa sa 300 mil kilometros. Ingon kadugangan, tungod sa labing mubu nga temperatura sa mga gas, ang hinungdan nga hinungdan mao ang dili na gihimo gikan sa sheet metal, apan usa ka cast, diin, sa baylo, gihimo nga posible nga maminusan ang resistensya sa pag-agos sa gas ug sa iyang kaugalingon nagdugang ang pagkaepisyente. Ang tibuuk nga "arkitektura nga ensemble", lakip ang filter nga partikulo nga adunay integrated valves, gikinahanglan aron makahimo usa ka 911 nga soundcape nga siguradong talagsaon.

Dugang nga aluminyo sa kaso

Ang pagpadala hingpit nga bag-o, karon nga adunay walo ka gamit, diin, tungod sa iskema sa pagmaneho, talagsaon sa 911 ug wala gigamit sa bisan unsang mga modelo sa tatak o kabalak-an. Ang una nga gear mas mubo kaysa sa nauna, ug ang ikawalo mas taas kaysa sa miaging kataas nga ikapito nga gamit. Ang mga bag-ong ratio sa gear nagtugot usab alang sa usa ka labi ka dugay nga katapusang pagmaneho, nga moresulta sa usa ka mas hilum nga makina ug nagdagan sa labing ubos nga katulin sa kusog nga tulin sa haywey.

Ang labi ka ensakto nga pagpadala sa torque sa atubang nga ehe usa ka kinahanglanon alang sa pagpaayo sa pamatasan sa salakyanan, ug kini tungod sa bag-ong disenyo sa multi-plate clutch sa atubang nga pagkalainlain. Ang tibuuk nga yunit gipabugnaw sa tubig, gipalig-on nga mga disc ug usa ka dali nga pag-ikyas. Ang tanan nga kini dili lamang nagpaayo sa dinamika, apan usab ang abilidad sa makina sa cross-country, pananglitan, kung nagmaneho sa niyebe.

Bisan kung kini panguna nga gigamit karon nga 992 nga arkitektura, sa praktis kini nagbag-o sa kadaghan. Ang proporsyon nga asero sa kini nga "multi-mix" nga laraw niminusan gikan sa 63 hangtod 30 porsyento. Sa gawas, ang dagko nga mga antigo nga steel panel gipulihan sa mga aluminyo, nga nanginahanglan usa ka bag-ong pamaagi aron ayuhon kini. Ang katimbangan (extruded aluminium) nagdugang nga mahinungdanon sa nagsuporta nga bahin sa lawas. Ingon usa ka sangputanan, labi ka maayo ang resistensya sa toril.

Gidugang sa kinatibuk-ang pakete sa kahusayan mao ang adaptive body aerodynamics, gamit ang lainlaing mga estratehiya sa pagdirekta sa hangin pinaagi sa likod nga spoiler ug ngadto sa mga pag-abli sa atubangan sa mga ligid sa atubangan. Ang ulahi nasangkapan sa mga aktibo nga balbula nga nagbukas depende sa mga panginahanglanon sa mga yunit sa pagpabugnaw. Ang likod nga spoiler adunay lain usab nga papel, pagdirekta sa hangin kung gikinahanglan aron mapaayo ang pagpabugnaw sa makina ug labi na ang mga intercooler. Ug, siyempre, niining tanan kinahanglan natong idugang ang talagsaon nga preno ug chassis sa Porsche, ingon man ang torque vectoring ug downhill nga adunay usa ka aktibo nga anti-roll bar sa likod nga ehe, ingon man ang aktibo nga likod nga manibela sa ligid.

Text: Georgy Kolev

2020-08-30