내연 기관은 무엇을 할 수 있습니까?

Koenigsegg에 관해서는 모든 것이 다른 행성에서 온 것 같습니다. Gemera라는 스웨덴 브랜드의 새 모델은 하이브리드 드라이브가 장착된 1700인승 GT 모델, 시스템 출력 400hp, 최고 속도 100km/h, 가속도 1,9km/h(XNUMX)입니다. 초. 슈퍼카는 현대 세계에서 더 이상 드물지 않지만 Gemera에는 여전히 몇 가지 독특한 기능이 있습니다. 그리고 이러한 기능 중 가장 두드러진 특징은 자동차의 엔진입니다.

Koenigsegg는 이를 Tiny Friendly Giant 또는 줄여서 TNG라고 부릅니다. 그리고 이유가 있습니다. TFG의 배기량은 600 리터, 실린더 300 개 (!), 터보 차저 268 개 및 XNUMX 마력입니다. XNUMX마력에서 리터당 이 장치는 생산 엔진이 제공하는 최대 출력을 달성합니다. 회사는 기술 측면에서 TFG가 "오늘날 시장에 나와 있는 다른 XNUMX기통 엔진보다 앞서 있다"고 주장합니다. 사실, 그들은 절대적으로 옳습니다. 다음 XNUMX 기통 엔진은 GR Yaris에서 Toyota가 사용하는 XNUMX 마력입니다.

TFG에서 가장 특이한 기술은 캠리스 밸브 타이밍 시스템입니다. 대신 엔진은 Koenigsegg 자회사 Freevalve에서 개발한 시스템을 사용하며 각 밸브에 대한 공압 액추에이터가 있습니다.

실제로 "친절한 작은 거인"은 Gemera를 위해 특별히 설계되었습니다. 스웨덴 회사는 작고 가벼우면서도 강력한 것을 만들고 싶었습니다. 또한 전체 드라이브 설계 철학이 변경되었으며 Gegera Regera 하이브리드와 달리 대부분의 전력은 전기 모터에서 발생합니다. 연소 엔진은 배터리를 운전하고 충전하는 데 추가로 기여합니다.

그들은 Königsegg에서 XNUMX 기통 엔진을 만들기로 결정하기 전에 많은 생각을했습니다. 그러나 이러한 결정은 독점 차량에서 명확하게 내려지지 않습니다. 그럼에도 불구하고 콤팩트 함과 가벼움과 같은 자질에 대한 탐색이 널리 퍼져 있으며 리터뿐만 아니라 "실린더"측면에서도 세계에서 가장 극단적 인 엔진을 만들 수있게되었습니다.

그러나 엔진 구성은 상당히 큰 실린더를 가지고 있으며 95기통 엔진의 전형적인 저주파 음색과 함께 상당히 눈길을 끄는 소리를 내지만 훨씬 더 숨이 찹니다. 회사 설립자 인 Christian von Koenigsegg는 그에 대해 "할리를 상상해보십시오. 그러나 다른 실린더가 있습니다." 93,5mm의 상당히 큰 보어와 7500mm의 스트로크를 가지고 있지만 TFG는 높은 회전 수를 좋아합니다. 최대 출력은 8500rpm에 도달하고 타코미터 빨간색 영역은 600rpm에서 시작합니다. 여기서 연금술은 가벼움(속도)과 강도(연소 과정의 높은 압력)를 제공하는 값비싼 재료로 구성됩니다. 따라서 고속에는 XNUMXNm의 놀라운 토크가 수반됩니다.

캐스케이드 터보 차징

80기통 구성에서 정확히 어떻게 959개의 터보차저를 연결할 수 있는지에 대한 답은 캐스케이드입니다. 유사한 시스템이 3000년대 상징적인 포르쉐 280를 사용했는데, 2000기통 엔진 XNUMX개에 소형 터보차저와 대형 터보차저가 채워져 있는 것과 유사하다. 그러나 TFG는 이 주제에 대해 새로운 해석을 내놓았습니다. 각 엔진 실린더에는 두 개의 배기 밸브가 있는데, 그 중 하나는 소형 터보차저를 채우는 역할을 하고 다른 하나는 대형 터보차저를 채우는 역할을 합니다. 낮은 회전수와 부하에서는 소형 터보차저에 가스를 공급하는 XNUMX개의 밸브만 열립니다. XNUMXrpm에서 두 번째 밸브가 열리기 시작하여 가스를 대형 터보차저로 보냅니다. 그러나 엔진은 "대기"버전에서도 매개 변수 측면에서 XNUMX 마력에 도달할 수 있을 정도로 첨단 기술입니다. 그 이유는 동일한 Freevalve 밸브 기술에 있습니다. XNUMXcc 엔진을 사용하는 이유 중 하나 CM에는 XNUMX개의 실린더가 있습니다. XNUMX기통 엔진에서와 같이 가스 맥동의 상호 감쇠가 없기 때문에 터보차징 측면에서 XNUMX기통 엔진이 더 효율적이라는 사실입니다.

그리고 공압 개방 밸브

Freevalve 시스템 덕분에 각 밸브가 개별적으로 움직입니다. 특정 기간, 시작 토크 및 스트로크로 독립적으로 열 수 있습니다. 낮은 부하에서는 하나만 열리므로 더 높은 공기 흐름과 더 나은 연료 혼합이 가능합니다. 각 밸브를 정밀하게 제어할 수 있는 기능 덕분에 스로틀 밸브가 필요하지 않으며 필요한 경우 각 실린더를 끌 수 있습니다(부분 부하 모드에서). 작동의 유연성을 통해 TFG는 증가된 듀티 사이클과 더 높은 효율성으로 기존 Otto에서 Miller 작동으로 전환할 수 있습니다. 그리고 이것은 가장 인상적인 것은 아닙니다. 터보 장치의 "블로잉"을 통해 엔진은 최대 약 3000rpm의 6000 행정 모드로 전환 할 수 있습니다. Christian von Koenigseg에 따르면 이 모드에서 3000rpm에서 XNUMX기통 엔진 소리가 납니다. 그러나 XNUMXrpm에서 장치는 고속에서 가스 교환을 위한 시간이 충분하지 않기 때문에 XNUMX행정 모드로 다시 전환됩니다.

인공 지능

반면 Koenigsegg는 TFG와 같은 Freevalve 엔진을위한 인공 지능 관리 소프트웨어를 개발하는 미국 인공 지능 회사 SparkCognition과 협력하고 있습니다. 시간이 지남에 따라 시스템은 밸브를 가장 잘 작동하는 방법과 연소 과정을 수행하는 다양한 방법을 학습합니다. 제어 시스템과 Freevalve 시스템을 사용하면 배기 밸브를 열 때마다 엔진의 볼륨과 톤을 변경할 수 있습니다. 또한 엔진을 더 빨리 예열하고 배기 가스를 줄이는 기능도 담당합니다. 매우 낮은 온도의 전기 모터 발전기 덕분에 크랭크 샤프트 엔진은 실린더의 압축 공기 온도가 10도에 도달하는 약 2 사이클 (30 초 이내) 동안 회전합니다. 가열하는 동안 흡입 밸브가 작은 스트로크로 열리고 배출 밸브 주변에서 공기와 연료의 난류 순환이 발생하여 증발이 향상됩니다.

연료는 또한 높은 엔진 출력을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 실제로 TFG는 Flex Fuel 엔진입니다. 즉, 가솔린과 알코올(에탄올, 부탄올, 메탄올) 및 다양한 비율의 혼합물에서 작동할 수 있습니다. 알코올 분자는 산소를 함유하고 있으므로 탄화수소 부분을 태우는 데 필요한 것을 제공합니다. 물론 그만큼 연료소모가 높지만 많은 양의 공기보다 쉽게 ​​공급된다. 알코올 혼합물은 또한 더 깨끗한 연소 과정을 제공하고 연소 과정에서 더 적은 미립자 물질이 방출됩니다. 그리고 식물에서 에탄올을 추출하면 탄소 중립 공정도 제공할 수 있습니다. 휘발유로 달릴 때 엔진 출력은 500마력입니다. TFG의 연소 제어는 매우 첨단 기술이어서 폭발 없이 연료에서 가능한 거의 최대량을 추출할 수 있습니다. 이러한 높은 터보 압력에서 가장 신경적인 연소 영역입니다. 9,5:1의 압축비와 매우 높은 충전 압력으로 정말 독특합니다. 우리는 실린더 헤드가 블록에 정확히 어떻게 부착되어 있는지 추측할 수 있으며, 연소 과정의 엄청난 작동 압력을 고려할 때 실린더 헤드의 강도는 아키텍처에서 구형의 기둥 모양의 존재를 어느 정도 설명할 수 있습니다. .

물론 복잡한 Freevalve 시스템은 기존의 기계식 밸브 액추에이터보다 비싸지 만 엔진을 만드는 데 사용되는 원자재가 적기 때문에 비용과 무게를 다소 상쇄합니다. 따라서 전체적으로 하이테크 TFG의 비용은 회사의 XNUMX 기통 XNUMX 리터 터보 차저 비용의 절반입니다.

독특한 Gemera 드라이브

나머지 Gemera 드라이브 트레인도 독특하고 기발합니다. TFG는 승객 실 뒤에 있으며 기어 박스가없는 고유 한 다이렉트 드라이브 시스템을 사용하여 프론트 액슬을 조향합니다. 그러나 각 액슬에는 두 개의 유압 클러치가 있습니다. 이 시스템을 HydraCoup이라고하며 특정 속도에서 유압 클러치가 잠기고 직접 구동됩니다. 이는 연소 엔진이 최대 400hp 용량의 전기 모터 발전기에도 직접 연결되어 있기 때문입니다. 최대 500Nm의 전력.

HydraCoup은 총 1100Nm TFG와 전기 모터를 변환하여 토크를 3000rpm으로 두 배로 늘립니다. 여기에 500마력으로 뒷바퀴 하나를 구동하는 두 개의 전기 모터 각각의 토크가 추가됩니다. 각각에 따라 1000Nm. 따라서 총 시스템 전력은 1700hp입니다. 각 전기 모터의 전압은 800볼트입니다. 자동차의 배터리도 독특합니다. 전압은 800볼트이고 전력은 15kWh에 불과하며 방전(출력) 전력은 900kW이고 충전 전력은 200kW입니다. 각 셀은 온도, 충전 상태, "건강" 측면에서 개별적으로 제어되며 모두 가장 안전한 장소인 앞 좌석 아래 및 탄소-아라미드 드라이브 터널에 위치한 공통 탄소 본체로 결합됩니다. 이 모든 것은 몇 번 더 격렬한 가속을 한 후에 TFG가 배터리를 충전하기 위해 자동차가 잠시 동안 천천히 움직여야 한다는 것을 의미합니다.

모든 특이한 레이아웃은 중형 엔진 자동차 회사의 철학을 기반으로합니다. Koenigsegg는 아직 순수 전기 자동차에 대한 계획이 없습니다. 왜냐하면 그들은이 분야의 기술이 저개발되어 자동차를 매우 무겁게 만든다고 믿기 때문입니다. 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 회사는 알코올 연료와 내연 기관을 사용합니다.

Gemera의 800볼트 전기 시스템은 최대 50km의 전기와 300km/h의 속도를 제공합니다. 최대 400km/h의 레크리에이션을 위해 TFG의 책임입니다. 하이브리드 모드에서 차량은 950km를 더 주행할 수 있으며 이는 시스템 효율성이 상당히 높다는 것을 나타냅니다. TFG 자체는 현대식 20리터 엔진보다 약 XNUMX% 적게 소비합니다. 기존의 가변 가스 분배. 또한 후륜 조향 시스템, 후방의 전기 토크 벡터링, 전방의 기계식 토크 벡터링(전륜 구동 메커니즘의 추가 습식 클러치 사용, 유압 변환기 옆)을 통해 차량의 안정성도 보장됩니다. . 따라서 Gemera는 XNUMX륜 구동, XNUMX륜 조향 및 토크 벡터링 기능을 갖춘 차량이 되었습니다. 여기에 신체 높이의 규제가 추가됩니다.

이 엔진은 본질적으로 독특하지만 내연 기관의 개발을 이끌 수 있음을 보여줍니다. 포뮬러 1에서도 같은 논쟁이 벌어지고 있습니다. 효율성에 대한 검색은 합성 연료와 XNUMX행정 작동 모드에 초점을 맞출 것입니다.