Ad

אינפיניטי מציגה: מנוע עם יחס דחיסה משתנה

ניסאן המציאה מערכת שמשנה את יחס הדחיסה במנוע בעירה פנימית וכך משפרת את יעילות ההגדשה שלו ואת ביצועיו. פרטים מלאים צפויים להיחשף בתערוכת ז'נבה הקרובה
אוהבים את הכתבה? שתפו אותה עם חברים, בעמוד שלכם ובקהילות שבהן אתם פעילים
שיתוף ב facebook
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב email
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin

תעשיית הרכב אמנם נמצאת במרוץ טכנולוגי לפיתוח מערכות הנעה חליפיות אבל מנוע הבעירה הפנימית הוותיק עדיין מניע את רובם המכריע של כלי הרכב בעולם, והוא צפוי להישאר איתנו עוד זמן לא מבוטל.

 

אינפיניטי VC-T - 0019

 

 

יצרניות הרכב, לכן, משקיעות לא פחות משאבים בשיפור היעילות והנצילות של מנוע הבעירה הפנימית – במטרה להשיג חיסכון בדלק ובזיהום אוויר – מכפי שהן משקיעות באלטרנטיבות.

אינפיניטי, מותג היוקרה של ניסאן, פרסמה בשבוע שעבר פרטים ראשונים אודות מנוע בעירה פנימית חדש שאותו תשיק בתערוכת פריז הקרובה, ובו טכנולוגיה חדשנית שמשנה את יחס הדחיסה תוך כדי פעולה. המנוע יושק אמנם תחת הסמל של אינפיניטי אבל מדובר בפרויקט שעליו שוקדים מהנדסי ניסאן מזה למעלה מעשרים שנים.

למנוע הטורבו-בנזין הארבעה צילינדרי שלהם, בנפח 2.0 ליטרים, קוראים אנשי ניסאן (אינפיניטי) VC-T, כלומר Variable Compression Turbocharged, והוא מוגדר על ידי אנשי השיווק של החברה כ"אחד המנועים המתוחכמים ביותר שנוצרו מאז ומעולם".

החידוש העיקרי והחשוב ביותר הוא האפשרות לשלוט ביחס הדחיסה של המנוע, ובעניין זה אין מנוס אלא לפתוח בהסבר תיאורטי: "יחס דחיסה", במנוע בעירה פנימית או חיצונית, הוא היחס שבין הנפח המרבי של תא השריפה לבין הנפח המזערי שלו. במילים אחרות, זהו היחס בין נפח חלל הצילינדר ברגע שבו נמצאת הבוכנה בקצה מהלכה התחתון לבין הנפח של אותו חלל כשהבוכנה נמצאת בקצה מהלכה העליון. לדוגמה, יחס דחיסה של 10:1 הוא יחס שבו נפח תא הבעירה רגע לפני שהבוכנה מתחילה לטפס גדול פי עשרה מן הנפח שנותר בצילינדר רגע לפני שהיא יורדת.

נצילות הבעירה במנוע גדלה ככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, וכך מנוע מפיק הספק רב יותר ושורף טוב יותר את תערוכת הדלק-אוויר. אלא שיחס דחיסה גבוה מידי גורם להצתה מוקדמת של התערובת ולנטייה לנקישות שמאיימות לפורר את המבנה הפיזי של המנוע.

במנוע מוגדש נדחס יותר אוויר לצילינדר, מה שמעלה את יחס הדחיסה במכפלה ליחס הגדישה. מנוע מוגדש, לכן, חייב להיות בנוי פיזית עם יחס דחיסה נמוך, ועם מבנה מחוזק. הבעיה של מנועים מוגדשים היא שכל עוד שלחץ הגדישה נמוך – מצב אופייני במהירויות סיבוב נמוכות של המנוע – הם לא יכולים להיות יעילים.

החידוש של אינפיניטי הוא האפשרות לשנות את יחס הדחיסה של המנוע בין 8:1, שהוא יחס טוב במצב שהמנוע מוגדש לבין 14:1 שמשיג יעילות מרבית במצב לא מוגדש. למעשה, לדבריהם, המנוע שלהם יכול לפעול מצד אחד כמנוע ביצועים אולטימטיבי עם יחס גדישה מאד גבוה (ויחס דחיסה נמוך ששומר על המנוע), ומצד שני, כאשר הוא לא תחת לחץ – הוא יכול לפעול כמנוע עם "מחזור אטקינסון" עם יחס דחיסה מאד גבוה ותוך כדי כך להיות סופר-חסכוני בדלק ובזיהום.

אינפיניטי VC-T - 004

 

 

לא מיותר להזכיר בהקשר הזה ששליטה ביחס הדחיסה של המנוע היא סוג של "גביע קדוש" שאיתו מנסה תעשיית הרכב להתמודד מזה עידן ועידנים, וכבר ראינו בעבר ניסיונות שונים בגזרה הזאת – למשל מנוע מהפכני (אך בגרסת אב-טיפוס בלבד) של סאאב שבו שלטה מערכת מכאנית בגובה (וכך גם בנפח) תא השריפה.

מהנדסי ניסאן בחרו בגישה הפוכה והם משנים את יחס הדחיסה על-ידי שליטה במהלך של הבוכנה עצמה, וגם כאן אין מנוס מהסבר טכני קצר: במנוע טיפוסי מחוברות הבוכנות באמצעות טלטל אל גל ארכובה, אשר ממיר תנועה אנכית לתנועה סיבובית.

במנוע VC-T הטלטל לא מחובר ישירות לגל הארכובה אלא למעין טלטל נוסף שעוטף את גל הארכובה ומחובר מצידו האחר למערכת זרועות שמשנה את הזווית שלו. בדרך זאת שולטת המערכת באורך המהלך של הבוכנה.

השליטה במערכת הזרועות, ובאמצעותה בגובה של הטלטל הראשי, מבוצעת כמובן באמצעות מערכת ממוחשבת אשר משנה את יחס הדחיסה בהתאם לדרישות מן המנוע ובתיאום עם מחשב ניהול המנוע, ההזרקה וההגדשה.

ניסאן ואינפיניטי טרם פרסמו נתוני תפוקה וצריכת דלק רשמיים של המנוע החדש (להבדיל משמועות שונות שמתרוצצות ברשת), ויהיה מעניין לראות מה הוא אחוז השיפור שהמערכת משיגה מבחינות אלה ביחס למנועי טורבו סטנדרטיים. כך נוכל להעריך האם למורכבות הטכנית הזאת יש ערך אמיתי שמצדיק אותה ומתבטא בשיפור בביצועים, תצרוכת דלק ו/או זיהום אוויר.

  • Ad
  • Ad
  • Ad
  • Ad