Porsche знайшла секрет, як зберегти двигуни внутрішнього згоряння

Виявлено новий патент на розробку двигуна Porsche , а документація, подана в Німецьке відомство за патентами та товарними знаками, передбачає, що загальноприйнята відмова двигунів внутрішнього згоряння виявилася корисною для ефективності. Ідея виходить з бажання знизити вагу і складність за рахунок самозапускається двигуна.

Як ви, можливо, знаєте, в гоночних автомобілях використовується система прямого запуску, в якій кілька запалювань всередині циліндрів використовуються для багаторазового обертання колінчастого валу, поки двигун не «схопиться». Це довга, пронизлива послідовність запалювання, яку ви чуєте, коли заводиться гоночний автомобіль, який не використовує традиційні стартери через збільшену вагу та складність. Але якщо прямий запуск це так просто, чому б не використовувати його на дорожніх автомобілях? Це й обговорюється у патенті.

Двигуни гоночних автомобілів попередньо прогріваються, щоб процес запалення був максимально плавним. У дорожніх автомобілів на це немає часу, і особливо це стосується гібридів, на яких Porsche у цьому випадку фокусується. Якщо ви їдете на гібриді, і у вас закінчується електричний заряд, ви не можете дозволити собі чекати, поки двигун прогріється або поки завершиться тривалий процес запалення під час руху накатом – особливо в регіоні, де для автомобілів з ДВЗ стягується плата за в’їзд.

Поточне рішення – електричний стартер, який завжди резервує деяку кількість енергії на випадок, якщо потрібно знову запустити двигун, а це означає, що ви завжди носите з собою деякий непотрібний вантаж, який не збільшує загальну потужність гібридної системи. Так само стартер з ремінним приводом споживає потужність двигуна так само, як і нагнітач, хоча і набагато меншою мірою. Будь-який варіант збільшує вагу та знижує загальну доступну потужність.

Porsche вважає, що якщо ви зможете контролювати властиві ДВС характеристики продування і керувати стисненням кожного циліндра, ви зможете створити середовище, в якому двигун практично не опиратиметься запуску. Проривні гази ніколи по-справжньому не залишають двигун і пізніше виявляються у вигляді залишків моторної олії, вуглеводнів та оксидів азоту. Ці гази наповнені потенційною енергією, яка зазвичай витрачається марно, і в міру виходу цих газів вони також зменшують стиснення. Переважна більшість цих газів повторно використовують у процесі рециркуляції вихлопних газів, спалюється з ними чи вловлюється фільтрами.

Різниця в стисненні, викликана цими газами, є ключовою, і, щоб використовувати це, Porsche пропонує змінити конструкцію кожного циліндра, щоб зменшити інерцію в послідовності запалювання. Ідея полягає у встановленні на кожному поршні безлічі термочутливих ущільнень, які можуть розширюватися при заданій температурі і зменшуватися в розмірах після певної кількості запалень у циліндрі. При цьому може бути досягнуто підвищеної швидкості прориву газів, що зводить до мінімуму інерцію поршня і шатуна при їх взаємодії з колінчастим валом. Це також частково компенсує малов’язкість холодної олії в циліндрі.

Звичайно, Porsche розуміє, що такий прямий запуск не завжди можливий, наприклад, у сильний мороз. Але стартер (будь то вбудований або окремий електромотор) можна зробити набагато менше, легше, дешевше і простіше за тієї ж відносної потужності. Крім того, запуск двигуна буде простіше, а це означає менше пошкоджень стінок циліндрів і поршневих кілець, незважаючи на те, що в перші моменти запалення олія є густим осадом.