Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

16 клапанный двигатель в Жигули для зимнего дрифта

16 клапанный двигатель в Жигули для зимнего дрифта

Не так давно, месяцев 5 назад :), в социальных сетях мы выкладывали запись об автомобиле ВАЗ 2104, построенном нашими силами для участия в зимнем чемпионате Clubturbo winter drift battle сезона 2018-2019.

Напомним, что мощность мотора при замере на колесном стенде составила 169,2 л.с.

Эта запись вызвала достаточно большое количество вопросов от наших подписчиков как мы получили такую мощность двигателя. В этой статье более подробно будет рассказано об этапах постройки этого двигателя.

Часть первая. Предпосылки.

Сезон 2017-2018 силами Clubturbo был подготовлен автомобиль ВАЗ 2107. Основной упор в подготовке автомобиля был сделан на работу с подвеской. В качестве силовой установки был использован штатный инжекторный 8клапанный классический мотор мощностью 74 л.с. Уже в течение сезона пилот команды отмечал откровенную слабость мотора во всех диапазонах его работы. Напомним читателям характеристики классического мотора 1,6 литра.
Максимальный крутящий момент мотора составляет, по данным завода изготовителя, 104Н*м при 3400 об/мин. Максимальная мощность мотора 74,5 л.с. при 5400об/мин.
По современным меркам цифры вызывают только грустную улыбку. Мотор вроде есть, но ехать эффективно он никуда не может.
В середине сезона были предприняты скромные попытки поднять мощность мотора и его крутящий момент. Заменой вала, увеличением степени сжатия и работой с выпусной системой. Результат безусловно был, но не такой как того хотелось бы.

Часть вторая. Формирование технического задания на постройку нового мотора.

По результатам сезона 2017-2018 и анализа прошедших мероприятий. Было принято решение о постройке нового 16 клапанного мотора.
Требования к мотору были сформированы следующие:
1. 16 клапанный
2. Мотор должен обладать крутящим моментом не менее 170 Н*м
3. Мотор должен отдавать до 90% крутящего момента начиная с 2500 об/мин.
4. Максимально возможная по ширине «полка» крутящего момента
5. Высокая эластичность мотора
6. Предельные обороты не выше 7000об/мин.
7. Использовать максимальное количество серийно выпускающихся не дорогих деталей

Часть третья. Подготовка.

На дворе 21 век. Кругом компьютеры, смартфоны и тп. Вычислительные мощности телефонов выше, чем мощности, использованные при расчетах полета Гагарина в космос в 1961-ом. К чему это все. А к тому, что в наше время можно перепробовать сотни конфигураций мотора, не поднимая «пятой точки» с кресла используя специализированные пакеты для расчетов.
В нашем распоряжении была программа Engine Analizer Pro. Купленная у производителя несколько лет назад. Для высокой точности расчетов требуется собрать достаточно большое количество параметров деталей двигателя. Ниже перечень того, что требуется:
1. Диаметр поршня
2. Ход поршня
3. Количество цилиндров
4. Диаметр коренных шеек коленчатого вала
5. Ширина коренных шеек коленчатого вала
6. Диаметр шатунных шеек коленчатого вала
7. Ширина шатунных шеек коленчатого вала
8. Диаметр шеек распределительного вала
9. Ширина шеек распределительного вала
10. Вес маховика
11. Диаметр маховика
12. Диаметр впускного клапана
13. Длина порта впуска
14. Объем порта впуска
15. Продувка порта впуска
16. Объем камеры в головке блока
17. Объем камеры в поршне
18. Толщина прокладки
19. Диаметр отверстия в прокладке
20. Недоход поршня
21. Диаметр выпускного клапана
22. Длина порта выпуска
23. Объем порта выпуска
24. Продувка порта выпуска (не обязательно)
25. Диаметр канала в ресивере
26. Длина ранеров ресивера
27. Продувка ресивера (не обязательно)
28. Объем ресивера
29. Размер дросселя
30. Длина патрубка от фильтра до дросселя
31. Диаметр первичных ранеров выпуска
32. Длина первичных труб
33. Длина от соединения первычных труб в одну до резонатора
34. Развал кулачков распредвала
35. Фаза распредвала от 1 мм
36. Фаза распредвала от 5 мм
37. Подъем вала
38. Тип толкателя
39. Передаточное отношение рокера, если есть.
Аккуратно собрав все данные в одну большую таблицу, начался процесс подбора деталей.
Высокий крутящий момент с самых низов – это прежде всего рабочий объем. Как нельзя кстати ВАЗ запустил в производство мотор 21179 объемом 1774 куб см или округлённо 1,8 литра. Такой объем достигается в нем путем замены коленчатого вала на вал с ходом 84 мм,

шатунов 128 мм и поршней модели 21179 диаметром 82,0 мм. Все перечисленные комплектующие есть в свободной продаже. А это одно из условий технического задания.
Если с «низом» мотора все было в принципе просто и понятно, то с конфигурирование головки блока заняло значительно больше времени. От летней машины ВАЗ 2107 DFTZ в ЗИПе команды оставалась подготовленная головка блока. Головка была выставлена на продажу за ненадобностью, но покупателя так и не нашлось. Данные по головке можно найти здесь. После множества итераций расчетов и переборов различных комбинаций распределительных валов остановились на паре распредвалов: впуск 11.05 мм фаза 292 градуса, на выпуск был установлен вал 9,06 мм 270 градусов.

Оба вала производства Нуждин.

В качестве впускного коллектора по параметрам очень хорошо подходил впускной коллектор MNR производства Clubturbo. Но момент работ по двигателю такой коллектор производили только для переднеприводных автомобилей ВАЗ. Коллектор был немного переосмыслен в плане компоновки и установлен на мотор. Теперь он доступен для приобретения всем желающим.

Выпускной коллектор был взят, согласно требованиям, из существующих серийных компонентов. Но, расчеты показали, что выпуск на 51 мм немного «душит мотор сверху». Для решения этой проблемы был выполнен переход на 63 мм трубу от свода ранеров цилиндров в одну трубу и вплоть до заднего бампера.
Подведя итоги получили следующей двигатель, который полностью удовлетворяет поставленным требованиям:

Двигатели Hyundai дважды отмечены наградами в премии «10 лучших двигателей» журнала WardsAuto

20 января 2020

• Двигатель новой Hyundai Sonata Smartstream 1.6L Turbocharged-GDi признан силовым агрегатом с технологией мирового уровня

• Двигатель Kona Electric в 2020 году вновь отмечен наградой

Доктор Пе Ха Кьен (справа), научный исследователь Hyundai Motor Group, и доктор Чжон Чжин Хван (слева), руководитель Hyundai Motor Group по электрификации, получили награды в премии за двигатель новой Hyundai Sonata Smartstream 1.6L Turbocharged-GDi и двигатель Kona Electric

20 января 2020 года. Второй год подряд Hyundai завоевывает сразу две из десяти наград в премии «10 лучших двигателей» по версии авторитетного журнала WardsAuto. Разработанный для нового седана Hyundai Sonata двигатель Smartstream 1.6L Turbocharged-GDi и силовая установка Kona Electric второй год подряд вошли в список лучших в 2020 году. Превосходство двигателей обусловлено инновационными разработками и архитектурой двигателя, способствующей максимальной топливной эффективности. Это 12-й раз, когда Hyundai завоевывает признание в конкурсе «10 лучших двигателей» с момента ее учреждения в 1995 году. Hyundai NEXO Fuel Cell и Hyundai Kona Electric были удостоены наград в 2019 году.

«Мы рады, что наша новейшая технология Smartstream в двигателе 1.6L T-GDi с технологией Continuously Variable Valve Duration (CVVD), отмечена в списке «10 лучших двигателей», а силовая установка Kona EV получила премию еще раз, — сказал вице-президент компании Hyundai USA по корпоративному и цифровому планированию Майкл О’Брайен (Mike O’Brien). — Эти награды укрепляют стремление Hyundai к созданию максимально диверсифицированной линейки двигателей, мы намерены продолжать активно вводить новые инновационные продукты в сфере силовых установок и к 2022 году представим в США 13 экологичных автомобилей».

Читать еще:  Шкода фабия глохнет двигатель на холостом ходу

Новейшим двигателем Hyundai — четырехцилиндровым Smartstream 1.6 Turbocharged DOHC с собственной технологией CVVD — оснащается Hyundai Sonata 2020 модельного года. Двигатель рабочим объемом 1,6 л развивает 180 л. с. при 5500 об/мин, крутящий момент 264,4 Н·м при 1500–4500 об/мин, расход в смешанном цикле — 7,6 л/100 км.

Hyundai Motor Group разработала первую в мире технологию CVVD, которая будет изначально применяться в новой Sonata нового поколения. Технология CVVD оптимизировала как работу, так и топливную экономичность экологичного двигателя. Система управления работой клапанов регулирует продолжительность их открытия и закрытия в соответствии с условиями вождения, достигая на 4 % большей мощности, на 5 % лучшей топливной экономичности, согласно международной оценке Hyundai. Также технология позволяет на 12 % сократить выбросы СО2.

CVVD дает новое развитие технологии, регулируя продолжительность открытия клапанов. До сих пор рабочие характеристики и эффективность двигателей внутреннего сгорания регулировалась системами управления клапанами, которые контролировали момент открытия и закрытия, а также высоту открытия клапана

Когда автомобиль движется с постоянной скоростью и от двигателя не требуется большой мощности, CVVD держит впускной клапан открытым с середины до конца такта сжатия. Это сокращает расход топлива за счет снижения сопротивления при сжатии. Если от мотора требуется высокая мощность, например, на высоких скоростях, впускной клапан закрывается в начале такта сжатия, чтобы максимально увеличить объем воздуха, который участвует в сжигании топливно-воздушной смеси, таким образом увеличивая крутящий момент для улучшения ускорения.

Стандартные системы контроля клапанов управляли моментом открытия и закрытия клапанов (как в системе Continuously Variable Valve Timing — CVVT) или регулировали объем воздуха за счет высоты открытия клапана (Continuously Variable Valve Lift — CVVL), но не могли контролировать продолжительность открытия клапана.

«Появившийся в новом седане Sonata, этот созданный с нуля четырехцилиндровый двигатель пополнил семью новых силовых агрегатов Hyundai. Это настоящее сокровище — надежный, совершенный, напористый, приносящий удовольствие от ежедневного вождения. В нем впервые использована технология постоянного контроля продолжительности открытия клапана, — сказал главный редактор журнала WardsAuto Том Мерфи (Tom Murphy). — Система постоянно меняет количество воздуха, попадающего в камеру сгорания, которое зависит от положения дроссельной заслонки и условий вождения. Система Hyundai объединяет более раннюю технологию VVT с CVVD. Работая в тандеме, они позволяют впускным клапанам оставаться открытыми дольше или, наоборот, сокращают это время, вне зависимости от момента открытия».

Hyundai Kona Electric 2020 года (SUV 2019 года по версии NACTOY) демонстрирует максимальный в классе запас хода на одной зарядке — 415 км. Электрический кроссовер сочетает молодежный дизайн со спортивными характеристиками, передовыми технологиями безопасности, усовершенствованной системой мультимедиа — и все это в компактном кузове и с богатым набором средств безопасности в базовом оснащении.

«Как мы заметили в прошлом году во время триумфального выхода Kona на рынок, его надежная Li-ion батарея с жидкостным охлаждением, выдающая напряжение 356 В, дает возможность для таких же дальних путешествий, что и схожие автомобили с ДВС, но с меньшим количеством остановок для подзарядки. К примеру, можно безостановочно доехать из Сан-Диего в Санта-Барбару на Kona Electric (315 км в цикле EPA) — даже с включенным климат-контролем — в спокойном режиме», — сказала редактор WardsAuto Кристи Швайнсберг (Christie Schweinsberg).

«Несмотря на выход в 2019 году люксовых электромобилей (BEV), доступная масс-маркету Kona оснащена одной из самых мощных литий-ионных батарей», — добавила она.

В силовой установке Kona Electric используется экономичный 150-киловаттный (204 л. с.) синхронный электродвигатель с постоянными магнитами, который питается от высоковольтной литий-ионной аккумуляторной батареи емкостью 64 кВт·ч. Крутящий момент двигателя, передаваемый на переднюю ось, составляет 395 Н·м. Аккумуляторная батарея имеет жидкостное охлаждение и выдает напряжение 356 В. Плотность энергии аккумуляторной батареи равна 141,3 Вт·ч/кг, а общая масса не превышает 450 кг. Кроме того, расход Kona Electric в бензиновом эквиваленте составляет 1,78 л/100 км в городе, 2,18 л/100 км по шоссе и 1,96 л/100 км в смешанном цикле.

В этом году рейтинг «10 лучших двигателей» от WardsAuto празднует свое 26-летие. Его наградами отмечаются выдающиеся достижения в области разработки силовых установок, технологии мирового уровня и те двигатели или электрические силовые установки, которые способны обратить на себя внимание потенциальных покупателей. В этом году за престижные награды конкурса боролись 26 моделей 2019 и 2020 годов. Для участия в конкурсе новый или значительно модифицированный двигатель или силовая установка должны продаваться в первом квартале 2019 года в составе серийного автомобиля, цена на который не должна превышать 64 000 долларов США.

«10 лучших двигателей» от WardsAuto — это главный отраслевой рейтинг, определяющий самые выдающиеся силовые установки. С момента учреждения этого конкурса в 1995 году десять силовых установок Hyundai удостаивались его наград: Tau V-8 в 2009 году (4,6 л), в 2010 году (4,6 л) и в 2011 году (5,0 л); Gamma I-4 в 2012 году; силовая установка на водородных топливных элементах в 2015 году; Nu (2,0-литровая подзаряжаемая гибридная установка) в 2016 году; четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом (1,4 л) и (3,3 л) в 2018 году. Церемония вручения наград за 2020 год пройдет в рамках Североамериканского автосалона 16 января 2020 года в Детройте.

V8 двигатель

V-образный 8-цилиндровый двигатель — двигатель внутреннего сгорания с V-образным расположением восьми цилиндров двумя рядами по четыре, и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Часто обозначается V8 (англ. «Vee-Eight», «Ви-Эйт»)

Содержание

Общий обзор

V8 — конфигурация, часто используемая в автомобильных двигателях большого рабочего объёма. Редкие V8 обладают рабочим объёмом менее четырёх литров. Максимальный же рабочий объём современных серийных V8 для легковых автомобилей достигает 8,5 литров. Получивший широкое распространение российский дизель ЯМЗ-238 имеет рабочий объём 14,9 л. На крупных тракторах и грузовых автомобилях встречаются двигатели V8 рабочим объёмом до 24 л.

V8 так же часто используется в высших эшелонах мотоспорта, особенно в США, где он обязателен в IRL, ChampCar и 2006 году Формула 1 перешла на использование безнаддувного двигателя V8 объёмом 2,4 литра взамен 3-литровых V10, с целью снижения мощности автомобилей.

Углы развала

Наибольшее число V8 использовали и используют угол развала в 90°. Такое расположение позволяет создать широкий, низкий двигатель с оптимальными поджигом смеси и низким уровнем вибраций.

Поскольку многие V6 и V10 созданы на базе V8, они также часто имеют угол развала 90°.

Часто используются балансирные валы или усложнённые (относительно рядных двигателей) коленвалы, устанавливаемые для снижения уровня вибраций, так как сам по себе четырёхтактный V8 не является сбалансированным двигателем и работает как два четырёхцилиндровых двигателя с общим коленвалом. Двухтактные V8 полностью сбалансированные.

В качестве примера двигателя с отличным от 90° углом развала можно взять Ford/Yamaha V8 используемый в автомобиле Ford Taurus SHO. Он был разработан на базе мотора Ford Duratec V6 и имеет общий с ним угол развала в 60°. Одна из версий этого двигателя используется в автомобилях Volvo начиная с 2005 года.

История

В 1902 году француз Леон Левассер (Léon Levavasseur) получил патент на двигатель Antoinette V8, производство которого было начато в 1904 году. Он устанавливался на малые суда и самолёты.

Читать еще:  Щелчки при запуске двигателя киа рио

В 1905 году английская фирма

В 1910 году французский производитель De Dion-Bouton представил публике 7773-кубовый V8 для автомобиля. В 1912 году он был экспонатом выставки в Нью-Йорке, где вызвал неподдельный интерес у публики. И хотя сама фирма выпустила очень немного автомобилей с этим двигателем, в США идея V8 большого рабочего объёма «пустила корни» всерьёз и надолго.

Первым относительно массовым автомобилем с V8 стал 1914 года. Двигатель имел объём 5429 см³ и был нижнеклапанным, в первый же год было выпущено порядка 13 тысяч «Кадиллаков» с этим двигателем. GM, в 1916 году выпустил собственный V8 объёмом 4 литра. 1917 году, но в 1918 году фирма была включена в состав GM на правах подразделения и сосредоточилась на выпуске экономичных «народных» автомобилей, которым по понятиям тех лет V8 не полагался, так что производство двигателя было прекращено.

В сегмент недорогих автомобилей V8 перенесла фирма Ford с её Model 18 (1932). Технической особенностью двигателя этого автомобиля был блок цилиндров в виде одной чугунной отливки. Это нововведение потребовало значительного усовершенствования технологии литья. Достаточно сказать, что до 1932 года создание подобного двигателя представлялось многим технически невозможным. V-образные двигатели тех лет имели отдельные от картера цилиндры, что делало их изготовление сложным и дорогостоящим. Двигатель модели 18 получил название Ford Flathead и выпускался до 1954 года, когда его сменил верхнеклапанный Ford Y-BLock.

Начиная с 1930-х годов двигатели конфигурации V8 получили с Северной Америке очень широкое распространение. Вплоть до 1980-х годов версии, оснащённые двигателями V8, имели североамериканские модели всех классов, кроме субкомпактов. В частности, на конец 1970-х годов, до 80% выпущенных в США легковых автомобилей имели двигатель конфигурации V8. Поэтому двигатели V8 как правило ассоциируются именно с северо-американской автомобильной промышленностью, значительная часть терминологии так же имеет американское происхождение.

В Европе же в довоенные и первые послевоенные годы такими двигателями оснащали преимущественно автомобили высших классов, собираемые в мизерных количествах вручную. Например Tatra T77 (1934-1938) имела 3,4-литровый V8 и была выпущена в количестве всего 249 единиц [1] .

В 1950-е годы в производственной программе европейских производителей премиум-сегмента появляются серийные модели с V8, например, BMW 502 или Facel Wega Excellence (последняя имела американский двигатель производства Chrysler).

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Энгер
  • Цензура

Смотреть что такое «V8 двигатель» в других словарях:

Двигатель Стирлинга — Двигатель Стирлинга … Википедия

Двигатель Ленуара — в двух проекциях … Википедия

Двигатель авиационный — тепловой двигатель для приведения в движение летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, дирижаблей и пр.). С момента зарождения авиации и до конца Второй мировой войны единственным практически используемым Д.а. был поршневой двигатель… … Энциклопедия техники

Двигатель (значения) — Двигатель многозначный термин. Двигатель устройство, преобразующее какой либо вид энергии в механическую. Двигатель (Воткинский район Удмуртии) деревня в Воткинском районе Удмуртской республики, в пригороде Воткинска. Двигатель (компания)… … Википедия

двигатель с падающей характеристикой скорости — двигатель с сериесной характеристикой двигатель с мягкой характеристикой — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики машины электрические… … Справочник технического переводчика

двигатель с цилиндрическим ротором — двигатель с гладким ротором неявнополюсный двигатель — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики машины электрические вращающиеся в целом Синонимы … Справочник технического переводчика

ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА — двигатель с внешним подводом теплоты, тепловой поршневой двигатель, в замкнутом объеме которого циркулирует постоянное рабочее тело (газ), нагреваемое от внешнего источника тепла и совершающее полезную работу за счет своего расширения. Изобретен… … Морской энциклопедический справочник

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ — ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, широко используемый в машинах и мотоциклах двигатель, внутри которого горючее сгорает так, что выделяемые при этом газы могут производить движение. Бывает двух видов ДВУХТАКТНЫЙ или ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ. В наиболее… … Научно-технический энциклопедический словарь

ДВИГАТЕЛЬ — • ДВИГАТЕЛЬ (мотор), механизм, преобразующий энергию (такую как тепло или электричество) в полезную работу. Термин «мотор» иногда применяется к ДВИГАТЕЛЮ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (который преобразует тепло, вырабатываемое горящими газами, в возвратно … Научно-технический энциклопедический словарь

двигатель — мотор, движок; движущая сила; болиндер, ветряк, пружина, рычаг, сердце, нефтянка Словарь русских синонимов. двигатель 1. мотор 2. см. рычаг Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык … Словарь синонимов

Двигатель судовой — энергосиловая машина, используемая для приведения в движение судна (главный двигатель) или для привода судовых электрогенераторов. На современных судах в качестве двигателя применяют дизели, паровые турбины и газовые турбины. Передача… … Морской словарь

Пресс-рум Россия

3-литровый V6 c двойным турбонаддувом станет флагманом в линейке двигателей Cadillac нового поколения

Самый современный 6-цилиндровый двигатель – лучший в мире по показателям мощности и эффективности

ДЕТРОЙТ – Cadillac объявляет о запуске нового поколения двигателей, во главе с флагманским V6 c двойным турбонаддувом – 3.0L Twin Turbo. Этот силовой агрегат станет одним из самых современных 6-цилиндровых бензиновых двигателей в истории мировой автопромышленности. Сбалансированное сочетание эффективности, динамических качеств и плавной работы позволят использовать этот двигатель в новом спортивном седане класса люкс — CT6.

Новый 3-литровый двигатель Cadillac с двойным турбонаддувом разрабатывался в полном соответствии с высокими стандартами нового премиального седана и устанавливает новую планку производительности, в сочетании с совершенством настроек. Мировая премьера CT6 состоится 31 марта на Международном автосалоне в Нью-Йорке. Производство начнется на заводе General Motors в Детройт-Хамтрамк во второй половине этого года.

Расчетная максимальная мощность составит 400 л.с., а максимальный крутящий момент – 543 Нм, что ставит его в ряд самых энерговооруженных двигателей V6 в мире с двойным верхним распредвалом. Удельная мощность на 1 л объема составит 133 л.с. (99 кВт).

3.0L Twin Turbo – единственный 6-цилиндровый двигатель, который сочетает технологию турбонаддува с функцией отключения цилиндров и системой «Старт-Стоп», позволяющей экономить топливо. По мнению экспертов Cadillac, это позволит улучшить показатели экономичности примерно на 6%. Функция отключения цилиндров при небольшой нагрузке отключает два из шести цилиндров, что улучшает эффективность, и незаметно для водителя активирует их, когда необходима максимальная отдача.

Используя систему «Старт-Стоп», 3.0L Twin Turbo экономит топливо при движении по городу, автоматически выключаясь при остановках и включаясь, когда водитель убирает ногу с педали тормоза.

«Выход автомобилей Cadillac на ведущие позиции в мире не в последнюю очередь зависит от современных технологий в области разработки двигателей, и в частности, с современным мотором 3.0L Twin Turbo, который позволит обойти привычных лидеров в сегменте по показателям мощности и плавности работы», – говорит заместитель главного инженера Рич Бартлетт (Rich Bartlett).

В новом седане Cadillac CT6 мощь двигателя 3.0L Twin Turbo передается через отлично зарекомендовавшую себя 8-ступенчатую автоматическую трансмиссию Hydra-Matic 8L90.

Турбонагнетатели на 3.0L Twin Turbo схожи по конструкции с теми, что применяются на спортивном седане Cadillac ATS-V: легкие, малоинерционные турбины, изготовленные из алюминида титана, и эффективные, малообъемные интеркулеры, которые отвечают за оптимальное давление наддува и мгновенный отклик двигателя.

Современные, малоинерционные турбины позволяют двигателю развивать максимальный крутящий момент в диапазоне от 2500 до 5000 об/мин. Такой широкий диапазон крутящего момента делает мотор приемистым и дает возможность получить уверенную тягу на любых оборотах.

Читать еще:  Двигатели на газе сравнение характеристик

«Крутящий момент – это важнейшая характеристика двигателя. Новый 3‑литровый V-образный турбомотор демонстрирует завидную плавность при наборе оборотов двигателя», – говорит Бартлетт.

Мощность 3.0L Twin Turbo достигает 400 л.с. (133 л.с. на 1 л объема), что на 27% выше, чем у аналогичного 3-литрового V6, которым оснащен BMW 740Li (315 л.с. и 105 л.с./1 л объема), и на 29% выше, чем у 3‑литрового двигателя V6 с механическим нагнетателем, устанавливаемого на Audi A7 (310 л.с и 103 л.с/1 л объема).

Полностью измененная конструкция

Новый двигатель Cadillac 3.0L Twin Turbo входит в линейку современных двигателей V6 нового поколения, также включающую новую версию атмосферного 3,6-литрового двигателя, который долгое время используется в модельном ряду бренда и завоевал множество наград. Все конструктивные элементы и форма камеры сгорания были усовершенствованы. При возросшей мощности и эффективности двигателя удалось достичь невероятной плавности и бесшумности работы.

3.0L Twin Turbo на 5 дБ тише, чем двигатель Audi 3.0L TFSI, а 3.6‑литровый агрегат – на 4 дБ тише, чем 3,7-литровый двигатель V6 Infiniti.

Общие элементы конструкции турбомотора 3.0L Twin Turbo и 3,6‑литрового атмосферного агрегата:

  • Более прочный и жесткий алюминиевый блок с более прочными перегородками, которые обеспечивают превосходную жесткость;
  • Коленчатый вал изготовлен из кованой стали, шатуны из стали с большим содержанием меди, поршни с полимерным покрытием;
  • Новая четырех-кулачковая система фаз газораспределения с функцией промежуточного удержания впускных клапанов на стадии закрытия если того требуют условия, улучшает наполнение камер сгорания повышая эффективность в широком диапазоне;
  • Абсолютно новая система «точечного» охлаждения, позволяющая эффективно отводить тепло от зон с высокой температурной нагрузкой, и в то же время, уменьшать время прогрева двигателя;
  • Новые головки цилиндров, улучшающие процесс сгорания топлива, включают в себя систему непосредственного впрыска и интегрированные выпускные коллекторы;
  • Измененный и доработанный механизм газораспределения с задемпфированными шестеренками цепного привода, делает работу двигателя более тихой;
  • Абсолютно новая двухстадийная система смазки с масляным насосом внутри блока обеспечивает более тихую работу и повышает эффективность.

«Новая конструкция двигателя использует то лучшее, что есть у Cadillac, в плане разработки V6, с акцентом на надежность и долговечность, в сочетании с эффективностью и мощностью», – говорит Бартлетт.

Дополнительная информация по конструкции, характеристикам и возможностям нового семейства двигателей V6, доступна в пресс-релизе по двигателю объемом 3.6 л.

Уникальное основание

Хотя в основе нового двигателя Cadillac 3.0L Twin Turbo та же структура, что и у атмосферного 3,6-литрового V6, он включает некоторые особые компоненты и системы, которые выдерживали бы повышенные нагрузки и давление в цилиндрах, характерные для двигателей с наддувом.

Диаметр поршня составляет 86 мм, что на 10% меньше, чем у 3,6‑литрового двигателя, в то время как ход поршня обоих агрегатов составляет 85,8 мм. Благодаря уменьшенному диаметру поршни 3.0L Twin Turbo более компактные и легкие, что позволяет вращающимся узлам двигателя лучше выдерживать нагрузки при возросших оборотах двигателя. Также снижению нагрузки способствует ускоренная подача смеси малоинерционных турбокомпрессоров.

«Благодаря практически нулевой «турбояме», а также низкоинерционной конструкции, этот двигатель плавно набирает обороты и доставляет тягу именно тогда, когда это нужно», – говорит Бартлетт, «Это не просто максимальная отдача, двигатель передает мощность напористо и плавно».

Уменьшенные размеры цилиндров позволили увеличить размеры кожуха с водяным охлаждением, что обеспечивает оптимальный температурный баланс во всем диапазоне оборотов и особенно на высоких скоростях, когда двигатель работает с максимальной нагрузкой.

Дополнительные элементы конструкции 3.0L Twin Turbo:

  • Более низкая степень сжатия (9.8:1) по сравнению с 3,6-литровым атмосферным двигателем (11.5:1);
  • Высокопрочный коленчатый вал из стали 44MnSiV6;
  • Механически обработанные алюминиевые поршни бочкообразной формы со стальным кольцедержателем в верхней части для увеличения прочности;
  • Впускные клапаны диаметром 36 мм и 29-милиметровые выпускные с натриевым наполнителем, которые обеспечивают постоянную циркуляцию большого объема воздуха;
  • Впускные клапаны расположены под углом 19 градусов, а выпускные – под углом 16 градусов, против 16 и 15 у двигателя объемом 3,6 л;
  • Пружины клапанов стали более жесткими для улучшения воздухообмена в пиковых режимах;
  • Седла выпускных клапанов изготовлены из закаленной стали для большей устойчивости к высоким температурам, а многослойное стальное уплотнение головок цилиндров с блоком выдерживает возросшее давление наддувного двигателя;
  • Доработанные впускной и выпускной тракты, алюминиевые клапанные крышки и другие технические особенности, способствующие тихой и плавной работе.

Малоинерционные турбокомпрессоры и перепускные клапаны с вакуумным приводом

Для улучшения отзывчивости мотора и точного дозирования крутящего момента в обоих турбокомпрессорах применяются облегченные турбины из алюминида титана и перепускные клапана с вакуумным приводом. Фактически, турбины из алюминида титана позволяют снизить инерционную нагрузку на 50% по сравнению с обычными турбинами, изготовленными из сплава инконель. Это означает, что для их раскручивания требуется меньше энергии выхлопных газов, и инерционные нагрузки в выпускном тракте понижаются.

С практической точки зрения это значит, что несмотря на небольшие размеры турбокомпрессоров и их облегченных турбинных колес, они мгновенно включаются в работу, что позволяет почувствовать практически мгновенное нарастание мощности, нивелируя «турбояму». Максимальное давление наддува, развиваемое турбокомпрессорами, составляет 1,25 Бара.

Поступление сжатого двумя турбонагнетателями и охлажденного в интеркулере воздуха в цилиндры регулируется одной дроссельной заслонкой в верхней части двигателя. Такая конструкция ускоряет отклик двигателя при нажатии педали газа, к тому же она более простая, чем пара дроссельных заслонок.

Специальные перепускные клапаны с вакуумным приводом – по одному на каждый турбокомпрессор – применены для улучшения управления наддувом двигателя и последующим нарастанием крутящего момента, и, в конечном итоге обеспечивают ощущение плавности работы мотора. Они действуют отдельно, для каждого ряда цилиндров, чтобы сбалансировать отдачу компрессоров и получить более равномерное давление наддува.

Перепускные клапаны работают согласованно с клапанами рециркуляции с вакуумным приводом – с тем, чтобы исключить эффект «воздушной волны» от турбин, который может привести к развороту потока в момент после закрытия дроссельной заслонки. Общая интеграция системы способствует наиболее плавному и точному управлению отдачей двигателя.

Запатентованный малообъемный интеркулер

Запатентованная жидкостная система охлаждения нагнетаемого воздуха также способствует большей отзывчивости мотора, поскольку от компрессора до интеркулера воздух преодолевает очень короткий путь.

Благодаря этой конструктивной особенности практически отсутствует запаздывание реакции турбокомпрессоров. Объем воздушного потока снижен на 60% по сравнению с интеркулером обычной конструкции с дистанционно расположенным теплообменником.

«Путь от турбин до дроссельной заслонки очень короток», – говорит Бартлетт. «Компрессоры забирают воздух через всасывающий патрубок и нагнетают его через интеркулер практически мгновенно, что позволяет ощущать огромный потенциал мощности и реализовывать его по первому требованию».

Теплообменники снижают температуру воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя, более чем на 94°C, что позволяет уплотнить его при нагнетании в камеры сгорания и повысить мощность. Система промежуточного охлаждения воздуха достигает эффективности в 80% уже при давлении около 1 атмосферы (7 кПа), что способствует скорейшему получению необходимого крутящего момента.

Производство

Оба новых двигателя V6 Cadillac будут производиться на заводе GM Romulus Powertrain около Детройта. Инвестиции в производство нового поколения двигателей V6 составят 540 млн долларов.

ФАКТ: Первый серийный Cadillac, выпущенный в 1903 году, оснащался 1‑цилиндровым двигателем мощностью в 10 л.с.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector