Степень сжатия для турбомотора: Степень сжатия турбированного двигателя и ее изменение

Степень сжатия турбированного двигателя и ее изменение

Изменение степени сжатия двигателя

После того, как степень сжатия будет точно определена, перед настройщиком встанет новый вопрос – каким образом добиться необходимой для того или иного случая степени сжатия. В этом плане изначально придется рассчитать, на какое значение придется дополнительно увеличивать камеры сгорания. В целом, выполнить это несложно. Для этого существует специальная формула, по которой вычисляется объем существующей камеры сгорания, из него далее вычитается объем вычисленной таким же образом желаемой камеры сгорания. А разница, которая получится в результате этих вычислений и будет представлена в виде интересующего вас значения, на которое и придется увеличивать камеру сгорания.

Увеличить камеру сгорания сегодня можно самыми разными способами, однако, далеко не каждый из них является верным. В современном автомобильном двигателе камеры сгорания спроектированы таким образом, чтобы в момент достижения поршнем верхней мертвой точки топливовоздушная смесь вытеснялась непосредственно к центральной части камеры.

Эту разработку можно назвать самой важной, потому как она действительно эффективно препятствует возникновению детонационного эффекта.

Самостоятельно доработать камеры сгорания в головке блока цилиндров смогут далеко не все специалисты. Обусловлена эта сложность тем, что вы в этом случае рискуете нарушить саму форму камер сгорания, кроме того, при выполнении подобных доработок можно ненароком вскрыть их стенки, потому как толщина стенок никому не известна. Не рекомендовано в такой ситуации также заниматься разжиманием двигателя с помощью толстых прокладок и любых других способов. Такой подход ведет к нарушению процессов вытеснения в камерах сгорания. Самый же правильный и простой способ – это установка новый поршней с уже заданным необходимым размером камер сгорания. Для турбированных двигателей наиболее эффективной, к примеру, считается сферическая форма камер. Для этих целей также лучше всего воспользоваться специально разработанными, рассчитанными и изготовленными поршнями.

Разумеется, всегда можно попробовать доработать штатные поршни, однако в этом случае придется принимать во внимание тот факт, что толщина донной части поршня должна быть не меньше 6% от его общего диаметра.

Степень сжатия в турбированном двигателе

Самая важная и, наверное, самая сложно выполнимая задача в процессе проектирования турбированного двигателя – принять решение по степени сжатия. Как известно, данный показатель способен оказать ощутимое влияние на огромный набор факторов в общих характеристиках автомобиля. Экономичность, динамика, устойчивость к детонационному эффекту, мощность – каждый из этих факторов в определенной степени зависит именно от степени сжатия. Кроме того, степень сжатия оказывает непосредственное влияние также и на показатели расхода топлива и на конечный состав выхлопных отработавших газов. С теоретической точки зрения, степень сжатия для турбированного двигателя рассчитать достаточно просто. В этом случае для начала стоит разобраться с таким понятием, как геометрическая степень сжатия.

Этим термином определяют отношение объема цилиндра двигателя к чистому пространству сжатия. Стоит также помнить о наличии некоторых расхождений между фактической и геометрической степенью сжатия, которые наблюдаются даже на атмосферных двигателях. В турбированных силовых установках к этому же перечню процессов будет также добавлена и топливовоздушная смесь, предварительно сжатая в компрессоре.

В ходе таких расчетов можно прийти к выводу, что чем более высоким будет давление наддува, тем менее выраженным окажется геометрическое сжатие. Впрочем, это лишь теория, потому как все без исключения современные турбированные двигатели работают с куда более высокими значениями. Оптимальная степень сжатия для полноценной работы может быть определена путем сложных термодинамических вычислений, протекающих при непременных испытаниях. Разумеется, что в этом случае речь уже идет о самых настоящих высоких технологиях и максимально сложных расчетах. Впрочем, достаточно большое количество тюнинговых силовых установок собирается, основываясь лишь на наличии определенного опыта, причем, не только собственного, но и заимствованного у крупных производителей автомобилей.

Применение таких правил обосновано тем, что в большинстве случаев они оказываются весьма справедливыми.

Существует также ряд весьма важных факторов, способных оказать прямое влияние на расчет степени сжатия, а потому эти факторы стоит также принимать во внимание при разработке очередного проекта. Попробуем перечислить лишь наиболее заметные из них:

— желаемое давление наддува;

— октановое число используемого топлива;

— эффективность работы промежуточного охлаждения – интеркулера;

— форма камер сгорания;

— а также все мероприятия, на которые вы готовы пойти для снижения термальной напряженности непосредственно в камерах сгорания.

Наконец отметим, что добиться частичной компенсации значительно повысившихся нагрузок можно также и посредством манипуляций с углом опережения зажигания. Впрочем, это уже тема для совсем другого разговора.

переменная степень сжатия по рецепту… НАМИ! — Авторевю

Будет ли серийный кроссовер Infiniti QX50 нового поколения похож на концепт-кар QX Sport Inspiration? Теперь это не столь важно: свое место в энциклопедиях Infiniti займет как первый автомобиль, оснащенный серийным двигателем с переменной степенью сжатия. Спроектированным по рецепту… НАМИ!

Таким концепт-кар Infiniti QX Sport Inspiration был показан этой весной на автосалоне в Пекине, серийный QX50 унаследует многие его черты

На обычную рядную «четверку» мотор 2.0 VC-T (Variable Compression Turbo) похож лишь «до пояса», а ниже у него хитроумный рычажный механизм. Шатун каждого цилиндра соединен с коленвалом не напрямую, а через подвижное коромысло — траверсу, которая своим противоположным концом связана с тягой электроактуатора. Перемещение этой тяги меняет наклон траверсы и, соответственно, расстояние между поршнем и шатунной шейкой коленвала, варьируя положение верхней мертвой точки (ВМТ).

Что это дает? Чем выше поднимается поршень, тем меньше объем камеры сгорания над ним. Топливовоздушная смесь сжимается сильнее, а сгорая и расширяясь, совершает бо́льшую работу. Соотношение между объемом камеры сгорания и полным объемом цилиндра как раз и есть степень сжатия. Чем она выше, тем больше теоретически достижимая эффективность сгорания топ­лива. Однако попутно растет и риск возникновения взрывного сгорания, то есть детонации, — особенно при высоких нагрузках. Именно поэтому применение наддува заставляет не повышать, а наоборот, понижать степень сжатия.

Новый турбомотор 2.0 VC-T при крайнем верхнем положении траверсы способен достигать очень высокой степени сжатия 14,0:1 — как у атмосферных «четверок» Skyactiv компании Mazda. Но если маздовские моторы так работают во всех режимах, то двигатель Nissan — только на малых оборотах при небольших нагрузках. При их увеличении механизм переходит в промежуточные положения, понижая степень сжатия, а на высоких оборотах или под полным дросселем автоматика сдвигает ВМТ вниз — и степень сжатия падает до минимума: 8,0:1.

Мотор 2.0 VC-T ­немного крупнее и тяжелее обычных турбочетверок, но существенно компакт­нее двигателей V6, которые он должен заменить

Интересно, что двигатель по неофициальной информации выдает примерно 270 л.с. и 390 Нм крутящего момента — то есть форсирован на уровне обычных двухлитровых турбомоторов «заряженных» машин. Куда важнее, что агрегат 2.0 VC-T сулит сокращение расхода топлива на 27% по сравнению с атмосферной «шестеркой» Nissan 3.5 серии VQ, — которую, судя по всему, и призван заменить. А еще мотористы компании Nissan уверяют, что такие двигатели с изменяемой степенью сжатия станут альтернативой дизелям: ведь при схожей экономичности они требуют менее сложных систем очистки выхлопа и легче впишутся в строгие экологические нормативы.

Почему же раньше японцев никто не довел такие двигатели до серийного воплощения на легковушках? Ведь впервые эту идею еще в 20-х годах прошлого века предложил британский инженер Гарри Рикардо. Полвека назад в Америке выпускали «переменный» танковый дизель Continental AVCR-1100, а в конце 90-х аналогичные исследования вели Daimler, Volvo, Audi, Porsche, Honda, Ford, Suzuki, Peugeot и Citroen, Lotus, российский институт НАМИ, немецкая компания FEV…

Но за это время не появилось даже единого мнения, какой механизм считать наиболее эффективным. Вариант с раздвижными поршнями (как на дизеле AVCR-1100) грозит сложнос­тями со смазкой и не позволяет точно контролировать степень сжатия. Телескопичес­кие шатуны или щеки коленвала снижают надежность. Вспомогательные поршни, которые открывают дополнительные полости в стенках камеры сгорания, варьируя ее объем, ставят под угрозу герметичность. Эксцент­рики в нижних или верхних головках шатунов осложняют индивидуальное управление цилиндрами, а смещение коленвала относительно всего блока цилиндров требует еще и «переходников» в трансмиссии.

В ниссановском двигателе траверса (а) вращается вместе с коленвалом, а дополнительная система рычагов (б) с приводом от электроактуатора (в) контролирует ее наклон. Когда необходим переход на высокую степень сжатия, актуатор поворачивается по часовой стрелке, меняя положение эксцентрикового вала, который в свою очередь опускает правое плечо траверсы, а та своим противоположным плечом смещает поршень (г) и шатун вверх. При переходе на низкую степень сжатия механизм работает в обратной последовательности — и ВМТ уходит вниз

Ну а Saab 16 лет назад даже приглашал журналистов на тесты компрессорной «пятерки» 1. 6 SVC (АР №21, 2000) с наклонным моноблоком, который смещался относительно коленвала. Мотор получился темпераментным (225 л.с.), но шумным и капризным на низах. А главное — дорогим и сложным. Поэтому до конвейера дело тоже не дошло.

Под конец 2000-х надежды подавал еще и французский двигатель ­MCE-5 для автомобилей Peugeot и Citroen: в нем поршень с «шатуном» были монолитны и толкали кривошип через зубчатую передачу и коромысло, положение которого корректировал сервопривод. Но все достоинства этого механизма нивелировала невозможность унифицировать такой мотор с традиционными двигателями.

А схему с траверсой и управляющей тягой, которую собирается применить Nissan, в конце 80-х запатентовали в… советском институте НАМИ! Самый же ранний патент компании Nissan датирован 2001 годом — и описывает очень похожий механизм, хотя и переосмысленный: с иной геометрией расположения элементов и нижним креплением управляющего рычага.

В саабовском двигателе SVC эксцент­риковый вал приподнимал или опускал опоры одной из сторон моноблока, в который были объединены блок цилиндров и его головка. Объем камеры сгорания менялся, но попутно менялось и положение верхней части двигателя под капотом, что требовало доработки впускной и выпускной систем. Интересно, что Saab тоже предлагал изменять степень сжатия в диапазоне от 8,0:1 до 14,0:1, однако при самой высокой степени мотор работал как атмосферник: муфта отключала привод компрессора

Кстати, еще раньше на работы ­НАМИ обратил внимание концерн Daimler: в 2002—2003 годах из России в Штутгарт были отправлены три «траверсных» мотора на основе мерседесовского дизеля OM611 (2,15 л) и бензиновой двухлитровой «четверки» М111. Российский механизм позволял менять степень сжатия в пределах от 7,5:1 до 14,0:1, но очень скоро Daimler и НАМИ обнаружили, что выгода от него весьма эфемерна: эффективность повышалась на 20% при переходе от минимальной степени сжатия к обычной (10,0:1), а дальнейшее повышение до 14,0:1 давало всего 3,5% выигрыша.

Почему же Nissan с оптимизмом смот­рит на серийную перспективу? Несмотря на сложность нового кривошипно-шатунного механизма с возросшими потерями на трение, на прибавку лишних десяти килограммов и на ограничения по унификации, в производство двигатели 2. 0 VC-T должны пойти в конце 2017 года. Возможно, потому, что надежда на гибриды не оправдалась: в Америке за этот год продано всего 2,5 тысячи гибридомобилей Nissan и Infiniti. Делать ставку на дизели после скандала с концерном Volkswagen тоже не вариант. А «переменный» мотор поможет не только отказаться от закупки двухлитровых турбочетверок у концерна Daimler, но и прибавит козырей по части имиджевой рекламы. Ведь таких агрегатов действительно не делает никто в мире!

Кстати, мотор с переменной степенью сжатия как нельзя лучше подходит для ездового цикла по измерению расхода топлива. И это тоже козырь. 

Машиностроение — Как турбодвигатели повышают эффективность, если имеют более низкую степень сжатия, чем безнаддувные двигатели?

спросил 1 год, 2 месяца назад

Изменено 1 год, 2 месяца назад

Просмотрено 719 раз

$\begingroup$

Я знаю, что эффективность зависит от степени сжатия (CR), двигатели NA всегда имеют более высокую степень сжатия, чем турбодвигатели, так как турбодвигатель может иметь более высокую эффективность?

• машиностроение
• двигатели
• энергоэффективность

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Степень сжатия (CR) определяется как отношение объема цилиндра к его головному пространству (включая предкамеру сгорания, если она имеется). Таким образом, степень сжатия касается только объемов.

Основная идея турбокомпрессора состоит в том, чтобы нагнетать в двигатель больше воздуха. В традиционный ДВС воздух может всасываться только до атмосферного давления (1 атмосфера = 1 бар абс.). Турбокомпрессор увеличивает давление, поступающее внутрь объема, поэтому эффективно вы получаете больше топлива внутри камеры, в результате у вас больше мощности на такт.

Таким образом, в двигателях с турбонаддувом больше мощности, однако я не думаю, что эффективность (в смысле экономии топлива) обязательно выше в двигателях с турбонаддувом. Насколько я понимаю, производители автомобилей уменьшают объем двигателя и добавляют турбокомпрессор, который имеет ту же мощность и на 10-30% больше экономии топлива.

Причина повышенной топливной экономичности в том, что в том же объеме можно получить больше топлива, а значит и тепловая плотность больше. Это означает, что во время горения достигается более высокая температура, поэтому, по существу, тепловой КПД выше. Кроме того, из-за большей тепловой энергии на такт, отработанная энергия восстанавливается в выхлопных газах и подается обратно во впуск двигателя. Используя эту в противном случае потраченную впустую энергию для повышения температуры воздуха, становится легче обеспечить, чтобы все топливо сгорело до того, как оно будет выпущено в начале стадии выпуска.

$\endgroup$

9

$\begingroup$

Эффективность повышается, но это не очевидно из уравнений

Из вики

• Процесс 0–1 масса воздуха втягивается в поршень/цилиндр при постоянном давлении.
• Процесс 1–2 представляет собой адиабатическое (изоэнтропическое) сжатие заряда при движении поршня от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ).
• Процесс 2–3 представляет собой передачу постоянного объема тепла рабочему газу от внешнего источника, когда поршень находится в верхней мертвой точке. Этот процесс предназначен для представления воспламенения топливно-воздушной смеси и последующего быстрого горения.
• Процесс 3–4 представляет собой адиабатическое (изоэнтропическое) расширение (рабочий ход).
• Процесс 4-1 завершает цикл процессом с постоянным объемом, в котором тепло отводится из воздуха, пока поршень находится в нижней мертвой точке.
• Процесс 1–0 масса воздуха выбрасывается в атмосферу в процессе с постоянным давлением.

Вики также показывает вывод эффективности Отто с использованием приведенной выше диаграммы. Это источник вашей исходной диаграммы.

Турбокомпрессоры увеличивают мощность двигателя, потому что мощность двигателей с искровым зажиганием зависит от количества воздуха, которое мы можем направить в цилиндр. Больше воздуха = больше мощности.

Добавление турбокомпрессора в процесс меняет схему, но не очевидным образом. P1 увеличен, а P2 может и не быть, так как у нас есть максимальное давление для предотвращения чрезмерной детонации (детонации).

Идеальная диаграмма Отто не подходит для анализа этого. Наддув турбонаддува также часто охлаждается, чтобы обеспечить поступление большего количества массы в цилиндр, что означает потерю тепла из системы во время O-1, что еще больше усложняет проблему. Все это означает, что мы не можем использовать вывод эффективности, используемый для построения вашего графика.

Тем не менее, эмпирически мы знаем, что двигатели с турбонаддувом более эффективны. Основными причинами этого являются:

1. Мы извлекаем работу из отработанного тепла (выхлопного потока) для сжатия входящего воздушного заряда
2. Для того же автомобиля (не с тем же двигателем) мы можем построить двигатель меньшего размера, обеспечивающий ту же мощность, что означает меньшие потери на трение.

$\endgroup$

$\begingroup$

9Двигатели 0002 NA всегда имеют более высокий CR, чем турбины

.

Это неправда. Иногда один и тот же двигатель устанавливается на разные автомобили, некоторые с турбонаддувом, некоторые без него. Однако конкретный пример, о котором я думаю, — это дизель.

Добавление турбонаддува к существующему двигателю повысит его мощность и эффективность. Мы знаем, что это правда эмпирически, потому что иначе зачем кому-то беспокоиться? Увеличение мощности происходит потому, что мы получаем больше воздуха в двигатель. Получение большей мощности от двигателя при неизменном трении явно означает лучшую эффективность.

Другой источник повышения КПД (фактически, теоретически основной) возникает из-за того, что в большинстве двигателей давление выхлопа выше, чем давление впуска (в результате того, что одна и та же масса газа оказывается в цилиндре при более высокой температуре ), следовательно, существует давление, которое в противном случае было бы потеряно, и его можно использовать в турбокомпрессоре для сжатия воздуха, поступающего в двигатель. Большее давление во впускном такте означает большую мощность в рабочем такте.

Я говорю «большинство двигателей», потому что есть еще один способ решения этой проблемы — цикл Аткинсона. В двигателях с циклом Аткинсона впускной клапан намеренно поздно закрывается, позволяя части впускной смеси выйти из двигателя. Это дает (сравнительно) более короткий такт сжатия и длинный рабочий такт, а это означает, что давление выхлопа используется полностью. «Степень сжатия» для сжатия в двигателе Аткинсона может быть сделана такой же, как в «типичном» двигателе, в то время как рабочий такт имеет более высокую степень сжатия. В результате двигатели, работающие по циклу Аткинсона, не имеют избыточного давления в такте выпуска и не используют турбонагнетатели (фактически у них нет избыточного давления для приведения в действие турбонагнетателя).0005

Как я уже говорил, иногда один и тот же двигатель устанавливается на разные машины, некоторые с турбонаддувом, некоторые без него. Но единственный пример, который я мог вспомнить, это Дизель. На это есть причина. Слишком высокое давление в бензиновом двигателе вызывает преждевременное зажигание. Двигатель, предназначенный для использования с турбонагнетателем, не обязательно должен иметь одинаковую степень сжатия для достижения той же эффективности, потому что об этом позаботится турбокомпрессор. На самом деле, может потребоваться преднамеренное снижение степени сжатия, чтобы предотвратить преждевременное зажигание (известное как «детонация»). Вы все равно получите двигатель с лучшим соотношением мощности и веса, что поможет повысить общую эффективность автомобиля.

$\endgroup$

$\begingroup$

По той же причине, по которой паровая машина со смешанным расширением была более термически эффективной, чем паровая машина с одним расширением, работающая при точно таком же давлении.

Вы должны сделать стенки цилиндра из чего-то, и сталь — нормальный выбор. Сталь проводит тепло. Часть этой теплопроводности необходима для предотвращения плавления двигателя. Существует компромисс между тем, насколько горячим вы можете запустить двигатель (чем горячее, тем эффективнее при прочих равных условиях), и тем, сколько тепла вы должны сбрасывать через стенки цилиндра, чтобы позволить вам работать при такой пиковой температуре. Сброс тепла через стены снижает эффективность.

В безнаддувном двигателе со средней степенью сжатия около 30 процентов тепла передается охлаждающей жидкости. Большая часть этого является полной потерей эффективности, и нужно понимать, что большая часть этого является функцией базовой компоновки поршневого двигателя. Большая часть тепла проходит по стенке цилиндра от головки к юбке. Этот тепловой поток с потерями, потому что дальше вниз по цилиндру давление в цилиндре ниже. Есть двигатели, которые созданы для очень тщательного контроля теплового потока при очень постоянных нагрузках. Но для универсального двигателя конструкция будет отводить гораздо больше тепла по стенке цилиндра, чем это необходимо в большинстве случаев.

Не все турбины повышают КПД двигателя, но те, которые это делают, уменьшают тепловые потери от железа к охлаждающей жидкости. Допустим, у вас есть н.д. Железный блок со степенью сжатия 10:1 и цилиндр квадратной формы — диаметр 3 дюйма и ход поршня 3 дюйма. Если вы используете турбодвигатель так, что вам нужно только 7: 1, чтобы получить ту же пиковую температуру и давление, вы можете сократить ход поршня и укоротить гильзу цилиндра. Цилиндр работает при более высокой средней температуре, потому что нижняя температура выше, и тепловой поток вниз по цилиндру значительно снижается, даже если тепловой поток через цилиндр в охлаждающую жидкость остается тем же, сохраняя пиковую температуру такой же. Оказывается, турбосистема может быть спроектирована таким образом, чтобы терять меньше тепла, чем вы сохраняете в рукавах. Турбодвигатель с полным КПД в приложениях с почти постоянной нагрузкой, таких как большая генераторная установка, может снизить прямые потери тепла и тепловые потери примерно на 2 процента. Они также могут немного уменьшить потери тепла с выхлопом. 93. Таким образом, при движении на частичном газу двигатель работает при очень низком давлении. Турбина может помочь согласовать кривую крутящего момента и мощности двигателя с формой этих кривых нагрузки на винт и улучшить крейсерскую эффективность за счет лучшего согласования характеристик двигателя в крейсерском режиме, сохраняя при этом ту же пиковую мощность.

Исторически сложилось так, что турбодетандеры были изобретены для повышения эффективности. Они преобразовали сверхзвуковые потоки выхлопных газов поршневых двигателей самолетов в более медленные и тихие условия и передали мощность на карданный вал. Повышение эффективности действительно происходит со стороны расширения турбонагнетателя. Использование энергии для привода зарядной турбины является одним из вариантов, и на самом деле он не оказывает большого влияния на эффективность.

$\endgroup$

5

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Infiniti QX50 и двигатель Nissan VC-T с переменной степенью сжатия

Десятилетия назад система изменения фаз газораспределения вошла в обиход и теперь присутствует в большинстве бензиновых двигателей. Через некоторое время после этого мы отказались от распределителя и внедрили системы прямого зажигания, которые допускают несколько искр во время одного рабочего такта. Непосредственный впрыск был еще одной важной вещью, позволяющей впрыскивать точное количество топлива непосредственно в камеру сгорания в нужное время.

Идея, стоящая за всеми этими достижениями, заключается в более эффективном генерировании мощности двигателя. В совокупности вышеуказанные системы обеспечивают более плоскую кривую крутящего момента в двигателе меньшего размера, сохраняя и, вероятно, повышая пиковую выходную мощность. Вместе с этим пришла лучшая экономия топлива и более низкие выбросы.

Параллельно развивались и турботехнологии. Увеличен срок службы турбокомпрессоров. Они больше не готовили сами себя, изливая масло на всю заднюю часть машины или продувая прокладки. Физические изменения, такие как установка двойной прокрутки, значительно уменьшили турбо-задержку без ущерба для пиковой мощности. С турбинами всегда были опасения детонации. Преждевременное зажигание, вызванное высоким давлением и температурой в цилиндрах, может привести к катастрофическим последствиям. Ранее эта проблема была решена путем добавления промежуточных охладителей, использования более низкой степени сжатия в цилиндрах, обычно около 8,5: 1, замедленного опережения зажигания и бензина с более высоким октановым числом.

Вышеупомянутые улучшения в топливе, искре и регулировке фаз газораспределения в значительной степени решили эту проблему. Как правило, степень сжатия двигателей с турбонаддувом все еще немного ниже, чем у двигателей без наддува.

Со всеми этими технологиями и усовершенствованным турбонаддувом, который уже стал мейнстримом, что будет следующей новинкой для двигателей внутреннего сгорания?

Двигатель с переменной степенью сжатия может быть одной из таких вещей. Это не совсем новая идея, но, как называет ее Nissan, это «первый в мире готовый к производству рядный 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом и переменной степенью сжатия». и в настоящее время с ним доступны три автомобиля: Infiniti QX50, QX55 и новый Nissan Altima. Если вам известен другой автомобиль с серийным двигателем с регулируемой степенью сжатия, сообщите мне о нем.

Изменяемая степень сжатия имеет смысл применительно к бензиновым двигателям с турбонаддувом. 2,0-литровый двигатель Nissan VC-Turbo меняет степень сжатия от 8,0:1 до 14,0:1. Это огромный диапазон. Я не могу представить современный автомобильный бензиновый двигатель с такой низкой или такой высокой степенью сжатия.

В режиме повышенной мощности, когда турбонаддув выбрасывает в камеры сгорания весь воздух, степень сжатия снижается. В экономичном режиме, когда двигатель работает с одинаковой скоростью и нагрузкой, турбонагнетатель отдыхает, а двигатель дышит самостоятельно, степень сжатия повышается. При более высокой степени сжатия, чему способствуют ранее упомянутые улучшения, топливо сгорает более эффективно, создавая большую мощность (по сравнению с более низкой степенью сжатия, нетурбинными приложениями) и меньше выбросов.

Итак, получается ли в сумме все эти двигатели с топливом, зажиганием, фазой газораспределения, турбонаддувом и двигателями с переменной степенью сжатия? И что еще более важно, можем ли мы это заметить в реальном вождении?

Я ездил на Infiniti QX50 AWD несколько дней в разных условиях: город, трасса, холодный дождливый день и жаркий и влажный день. Все, что происходит под капотом, совершенно очевидно для водителя. Звук двигателя на самом деле ничем не отличается от звука обычного двигателя, возможно, потому, что, как и у большинства современных двигателей, его звук приглушен турбонагнетателем. Единственный странный звук — это то, что можно описать как стук на низких оборотах двигателя. Я предполагаю, что это шум самого сжатия.

2,0-литровый VC-Turbo в QX50 развивает мощность 268 лошадиных сил при 5600 об/мин и крутящий момент 280 фунт-фут (380 Нм) в диапазоне от 1600 до 4800 об/мин. Altima, на которой я не водил, выдает 248 л.с. и 273 фунт-фута только в переднеприводном формате. Эти цифры, конечно, неплохие, но в то же время ничего революционного в них нет.

Точно так же экономия топлива хорошая, но не обязательно значительно улучшена, если вообще улучшена, по сравнению с конкурентами. FWD QX50 расходует 24 мили на галлон в городе и 31 на трассе. Версия AWD получает те же 24 мили на галлон в городе, но падает до 30 миль на галлон на шоссе. Как и мощность этого четырехцилиндрового двигателя, топливная экономичность этого внедорожника была бы самой впечатляющей десять лет назад или около того.

Во всех случаях мощность передается от двигателя к колесам через бесступенчатую трансмиссию Nissan (CVT). Хотя кажется, что Nissan постоянно пытается улучшить ее и сделать ее более похожей на обычную трансмиссию, большинство энтузиастов сразу поймут, с чем они имеют дело. В теории вариатор работает отлично. Представьте себе, что в WOT двигатель устойчиво работает на пиковой мощности, а автомобиль разгоняется за счет понижения ведущей передачи.

Моя проблема с этой трансмиссией заключалась в том, что я чувствовал, что не могу по-настоящему изучить этот двигатель. Я не мог почувствовать его диапазон мощности, кривую крутящего момента и реакцию на нажатие педали газа, потому что все это было замаскировано трансмиссией, у которой был собственный разум. Я хочу сказать, что это оказывает медвежью услугу 20 годам исследований, разработок и проектирования, которые потребовались для создания этого двигателя.