内燃機関は何ができるのですか？

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カスケード過給
そして空気圧開放バルブ
人工知能
ユニークなジェメラドライブ

ケーニグセグに関しては、すべてが別の惑星から来たようです。 Gemera と呼ばれるスウェーデンのブランドの新しいモデルは、この定式化と違いはありません。ハイブリッドドライブ、1700 hp のシステム出力、400 km / h の最高速度、および 100 で 1,9 km / h までの加速を備えた XNUMX 人乗りの GT モデルです。秒。現代の世界ではスーパーカーはそれほど珍しいものではなくなりましたが、ジェメラにはまだいくつかの特徴があります。そして、これらの機能の中で最も特徴的なのは、車のエンジンです。

Koenigsegg はこれを Tiny Friendly Giant、略して TNG と呼んでいます。そして理由があります-TFGの排気量は600リットル、300気筒（！）、268つのターボチャージャー、XNUMX馬力です。 XNUMX馬力でXNUMX リットル当たり、このユニットはこれまでの市販エンジンが提供した最大のパワーを実現します。同社は、テクノロジーに関して、TFG は「現在市場に出回っている他のどの XNUMX 気筒エンジンよりも進んでいる」と主張しています。次の XNUMX 気筒エンジンは、トヨタが GR ヤリスで使用する XNUMX 馬力です。

TFGで最も珍しい技術は、カムレスバルブタイミングシステムです。代わりに、エンジンはケーニグセグの子会社であるフリーバルブが開発したシステムを使用しており、各バルブに空気圧式アクチュエーターが付いています。

実際、「友好的な小さな巨人」は、ジェメラのために特別に設計されました。スウェーデンの会社は、コンパクトで軽量だが強力なものを作りたかったのです。さらに、全体的なドライブ設計理念が変更され、Gegera Regeraハイブリッドとは異なり、ほとんどの電力は電気モーターによって提供されます。燃焼エンジンは、バッテリーの駆動と充電に追加の貢献をしています。

彼らは、ケーニヒセグでXNUMX気筒エンジンを製造することを決定する前に、多くのことを考えました。ただし、そのような決定は、専用の車両で明確に行われることはありません。それにもかかわらず、コンパクトさや軽さなどの品質の追求が普及し、リッターだけでなく「シリンダー」の点でも、世界で最も極端なエンジンの作成につながります。

ただし、エンジン構成はかなり大きなシリンダーを備えており、非常にキャッチーなサウンドで、95 シリンダーエンジンの典型的な低周波の音色を備えていますが、はるかに息をのむような音です。会社の創設者であるクリスチャン・フォン・ケーニグセグは、彼について次のように述べています。ボア93,5mm、ストローク7500mmと結構な大口径ながら、TFGは高回転が得意。その最大出力は 8500 rpm で達し、タコメーターのレッドゾーンは 600 rpm で始まります。ここで、錬金術は、軽さ (速度) と強度 (燃焼プロセスの高圧) を提供する高価な材料で構成されています。したがって、高速にはXNUMX Nmの信じられないほどのトルクが伴います。

カスケード過給

80 気筒構成で 959 つのターボチャージャーを正確に接続するにはどうすればよいかという質問に対する答えは、カスケードです。同様のシステムが 3000 年代の象徴的なポルシェ 280 に使用されていましたが、これは 2000 つの XNUMX 気筒エンジンに大小のターボチャージャーが搭載されている点で類似しています。しかし、TFG はこの件に関して新しい解釈を持っています。各エンジンシリンダーには XNUMX つの排気バルブがあり、そのうちの XNUMX つは小型ターボチャージャーの充填を担当し、もう XNUMX つは大型ターボチャージャーの充填を担当します。低回転、低負荷時には、小型ターボチャージャーにガスを供給する XNUMX つのバルブのみが開きます。 XNUMX rpm で XNUMX 番目のバルブが開き始め、ガスが大型ターボチャージャーに送られます。ただし、エンジンは非常にハイテクであるため、そのパラメーターに関しては、「大気」バージョンでもXNUMX馬力に達する可能性があります。その理由は、同じ Freevalve バルブ技術にあります。 XNUMXccエンジンを搭載する理由の一つCM には XNUMX つのシリンダーがありますが、XNUMX シリンダーエンジンのようにガス脈動の相互減衰がないため、XNUMX シリンダーエンジンはターボチャージャーの点でより効率的です。

そして空気圧開放バルブ

フリーバルブシステムにより、各バルブが個別に動きます。特定の持続時間、始動トルク、およびストロークで独立して開くことができます。低負荷時には、3000 つのみが開き、より多くの空気の流れとより良い燃料混合が可能になります。各バルブを正確に制御できるため、スロットルバルブは不要で、必要に応じて各シリンダーをオフにすることができます (部分負荷モード)。操作の柔軟性により、TFG は従来のオットー操作からミラー操作に切り替えることができ、デューティサイクルが増加し、効率が向上します。そして、これは最も印象的なものではありません-ターボユニットからの「ブロー」の助けを借りて、エンジンは最大約6000 rpmの3000ストロークモードに切り替えることができます。 Christian von Koenigseg によると、このモードでは XNUMX rpm で XNUMX 気筒のように聞こえます。ただし、XNUMX rpm では、高速でのガス交換に十分な時間がないため、デバイスは XNUMX ストロークモードに戻ります。

人工知能

一方、ケーニグセグはTFGのようなフリーバルブエンジン用の人工知能管理ソフトウェアを開発しているアメリカの人工知能会社SparkCognitionと協力しています。時間が経つにつれて、システムはバルブの最適な操作方法と燃焼プロセスを実行するさまざまな方法を学習します。制御システムとフリーバルブシステムにより、排気バルブの異なる開度でエンジンのボリュームとトーンを変更できます。また、エンジンをより早く暖機し、排出ガスを削減する機能も備えています。非常に低温の電気モータージェネレーターのおかげで、クランクシャフトエンジンは約10サイクル（2秒以内）回転し、シリンダー内の圧縮空気の温度は30度に達します。暖房中、小さなストロークで吸引バルブが開き、出口バルブの周囲で空気と燃料の乱流循環が発生し、蒸発が改善されます。

燃料も、高いエンジン出力を達成するために重要な役割を果たします。実際、TFGはFlex Fuelエンジンです。つまり、ガソリンとアルコール（エタノール、ブタノール、メタノール）の両方、およびさまざまな比率の混合物で動作します。アルコール分子には酸素が含まれているため、炭化水素部分を燃焼させるのに必要なものが提供されます。もちろん、これはより多くの燃料消費を意味しますが、大量の空気よりも簡単に提供されます。アルコールブレンドはまた、よりクリーンな燃焼プロセスを提供し、燃焼プロセス中に放出される粒子状物質が少なくなります. 植物からエタノールを抽出すれば、カーボンニュートラルなプロセスも実現できます。ガソリン走行時のエンジン出力は500馬力。 TFG の燃焼制御は非常にハイテクであるため、デトネーションなしで燃料から可能な限り最大の燃料を抽出することができます。これは、このような高いターボ圧での最も神経質な燃焼ゾーンです。 9,5:1 の圧縮比と非常に高い充填圧力を備えた非常にユニークな製品です。シリンダーヘッドがブロックにどの程度正確に取り付けられているか、燃焼プロセスの膨大な作業圧力を考えると、後者の強度を推測することしかできません。 .

もちろん、複雑なフリーバルブシステムは、従来の機械式バルブアクチュエータよりも高価ですが、エンジンの構築に使用する原材料が少なく、コストと重量の両方がある程度相殺されています。したがって、全体として、ハイテクTFGのコストは、同社のXNUMX気筒XNUMXリットルターボチャージャーの半分です。

ユニークなジェメラドライブ

Gemeraドライブトレインの他の部分もユニークで風変わりです。 TFGは車室の後ろにあり、ギアボックスなしの独自のダイレクトドライブシステムを使用してフロントアクスルを操縦しますが、各アクスルに400つの油圧クラッチがあります。システムはHydraCoupと呼ばれ、特定の速度で油圧クラッチがロックされ、直接駆動されます。これは、燃焼エンジンが最大500 hpの容量の電気モータージェネレーターにも直接リンクされているためです。それぞれ最大XNUMX Nmの電力。

HydraCoup は合計 1100 Nm の TFG と電気モーターを変換し、トルクを 3000 rpm に倍増します。これらすべてに加えて、500 馬力で 1000 つの後輪を駆動する 1700 つの電気モーターのそれぞれのトルクが加算されます。それぞれ、したがって、800 Nm。したがって、システムの総出力は 800 馬力です。各電気モーターの電圧は 15 ボルトです。車のバッテリーもユニークです。電圧は 900 ボルト、電力はわずか 200 kWh、放電 (出力) 電力は XNUMX kW、充電電力は XNUMX kW です。そのセルのそれぞれは、温度、充電状態、「健康状態」に関して個別に制御され、すべて共通のカーボンボディに結合され、最も安全な場所、つまりフロントシートの下とカーボンアラミドドライブトンネルに配置されます。これはすべて、さらに数回の激しい加速の後、TFG がバッテリーを充電するために、車がしばらくゆっくりと移動する必要があることを意味します。

珍しいレイアウトのすべては、ミッドエンジンカー会社の哲学に基づいています。ケーニグセグは、この分野の技術が未開発であり、自動車が非常に重くなると考えているため、純粋な電気自動車の計画はまだありません。二酸化炭素排出量を削減するために、同社はアルコール燃料と内燃機関を使用しています。

Gemera の 800 ボルトの電気システムは、最大 50 km の電力と 300 km/h の速度を提供します。最大 400 km/h のレクリエーションについては、TFG の責任です。ハイブリッドモードでは、車はさらに 950 km 走行できます。これは、システムの効率がかなり高いことを示しています。TFG 自体の消費量は、最新の 20 リッターエンジンよりも約 XNUMX% 少なくなります。従来の可変ガス分布。また、後輪ステアリングシステム、後輪の電動トルクベクタリング、および前輪の機械式トルクベクタリング (油圧コンバータの隣の前輪駆動機構に追加の湿式クラッチを使用) によって、車の安定性も確保されます。 . このようにしてジェメラは、全輪駆動、四輪操舵、およびトルクベクタリングを備えた車両になりました。これに加えて、身長の規制があります。

このエンジンは本質的にユニークですが、内燃エンジンの開発を導くことができることを示しています。フォーミュラ 1 でも同じ議論が行われています。効率の追求は、合成燃料と XNUMX ストロークモードの操作に集中する可能性があります。