Enerji tasarrufu ve emisyon azaltma çağında, neden üç silindirin içten yanmalı motordan en iyi çıkış yolu olduğu söyleniyor?
"Çift noktalı iniş" in hızlanması, "akaryakıt araçlarının satışının yasaklanması" ve "yeni enerji devrimi" ile otomobil pazarının elektrifikasyon eğilimi giderek daha belirgin hale geldi. Bununla birlikte, batarya teknolojisinin beklentileri tam olarak karşılayamaması durumunda, içten yanmalı motorların büyük potansiyelinden nasıl yararlanılacağı, mühendislerin çözmesi gereken ilk sorun haline geldi.
On yıldan daha uzun bir süre önce, turboşarjın yaygınlaşması, küçük deplasmanlı motorların verimliliğini sürekli olarak artırmaya başladı Şimdiye kadar, turboşarj olgun ve güvenilir bir teknoloji haline geldi. Emisyon düzenlemeleri karşısında, küçük deplasmanlı turboşarj, yakıt tüketimini azaltmak ve verimliliği artırmak için tanınan bir çözüm haline geldi.
Son yıllarda, daha küçük deplasmanlı turboşarjlı motorlar, pazarda büyük ölçekli bir işgal başlattı, bu da mühendislerin ileri teknolojileri keşfetmekten asla vazgeçmediklerini ve ileriye dönük her adımın teknoloji ve deneyimin sürekli gelişimini temsil ettiğini gösteriyor. . Ve turboşarj daha popüler hale geldiğinde, içten yanmalı motoru optimize etmek için bir sonraki çözüm ne olacak? Büyük üreticilerin eylemlerine ve etkilerine bakıldığında, üç silindirli motorlar genel trend haline geldi.
Turbo çağından üç silindir çağına evrim
Tabii ki, küçük deplasmanlı turboşarjın geliştirilmesinde olduğu gibi, üç silindirli motorun amacı, emisyon standartlarını karşılamak ve gelecekteki geliştirmelerin ihtiyaçlarını karşılamak için yakıt tüketimini azaltmaktır. Geleneksel dört silindirli motorlarla karşılaştırıldığında, üç silindirli motorlar daha küçüktür ve daha az yakıt tüketir. Şu anda pek çok insan, üç silindirli minyatür motorların piyasaya sürülmesinin tüketicilerin zarar görmesine neden olduğunu ve büyük hacimli motorların getirdiği geleneksel deneyimin tadını çıkaramadığını düşünüyor. Ancak bu sorunu teknik bir perspektiften analiz ettiğimizde durumun böyle olmadığını göreceğiz.
Zaman ilerliyor, teknoloji de öyle. Üç silindirli motor anlayışımız, yalnızca üç silindirli Alto'nun geçmiş zamanında kalmakla kalmaz, aynı zamanda ileriye bakmalıdır. Bugünün yeni nesil üç silindirli motor teknolojisi, piyasadaki dört silindirli motorların gerisinde kalmıyor ve hatta bazı açılardan geride kaldı. Gerçek otomobil deneyimine yansıyan şu anda satışta olan üç silindirli modeller, bazı yönlerden eski dört silindirli modellerden daha az deneyime sahip değil.
Bunlardan en bariz olanı, silindir sayısının azaltılmasıyla aracın alan kullanımı, hafifliği ve yakıt ekonomisinin iyileştirilebilmesidir.Bu aynı zamanda dört silindirli motora göre en önemli gelişmedir. Mekanik özelliklerin neden olduğu gürültü ve titreme sorunlarına gelince, mühendisler bu kusurların üstesinden gelmek için karşı önlemler geliştirmelidir. Dört silindirli ile karşılaştırılabilir NVH elde etmek, dört silindirin ötesinde güç ve daha düşük yakıt tüketimi sağlamak için, üreticiler teknik olarak benzersiz çözümler sağladılar. Hepsi üç silindirlidir Piyasadaki mevcut modeller arasındaki benzerlikler ve farklılıklar nelerdir?
Üç silindirli makinelerin inişini teşvik edecek öncü
Modüler bir tasarım fikrini temsil eden BMW Group'un B38 kod adlı 1.5T üç silindirli motorunu örnek olarak ele alalım. Klasik N serisi 2.0T motor gibi, B38'in her bir silindirinin yer değiştirmesi 0.5L'dir. Bu, üretim maliyetlerini büyük ölçüde düşürdü ve dört silindirli motorların üstün teknolojilerinin çoğu yeni modellere tamamen aktarılabilir.
Üç silindirli motorun silindiri kendi kendine dengeleyemez.Mühendisin düşündüğü çözüm, silindirin dışında bir yaygara yapmaktı: Önce, silindirdeki krank miline bir denge ağırlığı eklendi ve daha sonra, silindirdeki dengesizliği dengelemek için denge milinin tasarımını da değiştirdiler. An. Bu durumda, motorun titremesi çok fazla dengelenebilir ve bu nedenle operasyonun düzgünlüğü büyük ölçüde artar. Ek teknoloji ve maliyet kutsaması sayesinde, motor silindirlerinin sayısı azaltılır ve yer değiştirme azaltılırsa, güç temelde orijinal performansı korur ve hatta bazı yönlerden belirli bir iyileşme sağlar.
BMW'ye ek olarak GM, yeni nesil 1.0T ve 1.3T Ecotec çift jet turboşarjlı motorları piyasaya sürerek üç silindirli motora da çok çaba sarf etti. Küçük atalet türbini + elektronik olarak kontrol edilen dahili basınç tahliye vanasının uygulanması, silindirin itilmesini kolaylaştırır, turbo gecikmesi azaltılır ve hızlanma tepkisi başlangıçta daha hızlıdır. 1800-4400 rpm geniş platformu, günlük işe gidiş gelişleri hızlandırmak için sürekli olarak en yüksek tork üretebilir. Egzoz gazı iç basınç tahliye vanası, turbo gecikmesini daha da azaltan geleneksel basınç tahliye vanasından çok daha hızlı yanıt hızına sahip elektronik bir kontrol tasarımına sahiptir.
Bu motor aynı zamanda tek silindirli bir çift enjeksiyon sistemi kullanır Bu benzersiz tasarım, yakıt enjeksiyonu aralığını genişletebilir ve yakıt enjeksiyon nozulu ile silindir arasındaki mesafeyi kısaltabilir. GM'nin neden doğrudan enjeksiyon uygulamadığına gelince, nedeninin büyük bir kısmı karbon birikintilerini önlemek ve motorun güvenilirliğini etkilemektir. Bir aile arabası motoru için, daha sonraki dönemde tüketicilerin bakım maliyetlerini düşürmek çok önemlidir.
Titreşim ve gürültü sorunları için, denge şaftına ek olarak GM, çalışma sırasında jeneratörün titremesini azaltmak için bir poliüretan akustik kapak ve jeneratör amortisörü de kullandı. Buna ek olarak, üç silindirli bir motorun küçük yağ karteri, yağ tüketiminin genel bir dört silindirli araçtan daha az olduğunu doğrudan belirler.Ayrıca, çift katmanlı yağ karteri, lastik sönümleme tekerlekleri ve daha da iyileştirmek için sessiz zincirler gibi sessiz teknolojilerin tanıtımı da vardır. Geliştirilmiş NVH performansı.
Onlarca yıl önce, turboşarj bize şunu söylemişti: yer değiştirme ve çıktı orantısız olabilir ve aynı şey üç silindirli motorlar için de geçerlidir. Güç açısından, mevcut spesifik verilerden güç veya tork açısından değerlendirildiğinde, üç silindirli motor, aynı seviyedeki dört silindirli doğal havalandırmalı motordan daha aşağı değildir.
Amerikan ve Alman markalarının yanı sıra teknolojiye meraklı olan Honda, aynı zamanda üç silindirli motorların aktif bir destekleyicisidir. Earth Dream serisinin 1.0T üç silindirli motoru, düşük profilli Civic'te uzun zamandır hizmet veriyor. Yer değiştirme, yüksek profilli 1.5T kadar iyi olmasa da, teknik olarak bile gelişmiş. Örneğin, i-VTEC değişken valf kaldırma teknolojisi 1.5T'de mevcut değil ve üç silindirli motorun yer tasarrufu da Honda'nın MM teorisine uygun olarak arabadaki yolcular için daha fazla alan bırakıyor.
Ek olarak, silindir içi direkt enjeksiyon desteği, değişken emme ve egzoz zamanlaması ve entegre egzoz manifoldu ile bu 1.0T motorun çıkışı 125 beygir gücüne ulaşıyor ki bu da 131 beygir gücüne sahip 1.5L motorla hemen hemen aynı. , Ve maksimum tork tamamen aşılarak 173 Nm'ye ulaştı. Bu nedenle, Honda'nın gelecekte 1.5L veya hatta 1.8L dört silindirli motorları üç silindirli motorlarla değiştirmesi muhtemeldir.
Yakında herkes, giderek daha fazla üreticinin üç silindirli makineleri benimsediğini görecek. Toyota Aygo, 1.0L üç silindirli bir motorla donatılacak; Volvo, yeni küçük SUV XC40'a monte edilmiş kendi 1.5T üç silindirli motorunu piyasaya sürdü; Hyundai'nin üç silindirli motoru zaten yerel modellerinde bulunuyor; Volkswagenin 1.0T üç silindirli motoru Silindir modelleri de Uluslararası Motor Ödülleri'nde adından söz ettirmeye başladı. Oh evet, geçen yıl çok sayıda yerli üretici de takip etmeye başladı. Örneğin, SAIC, GAC, Geely ve Changan kendi 1.0T üç silindirli motorlarını başlattı. En son Lynk & Co, 02 Üç silindirli bir motorla donatılmıştır.
özet
Yukarıdaki örnekten, otomobil şirketlerinin giderek artan sıkı çevre koruma gereksinimlerini karşılamasına yardımcı olmanın yanı sıra, üç silindirli motorun gerçekten yol gösterici olduğunu görmek zor değil.Son analizde, yeni nesil üç silindirli motorun kendisi teknik avantajlara sahip. Dört yıl üst üste dünyanın en iyi on motorunun 2015-2018 seçimini incelediğimizde, 1.5L ve daha düşük deplasmana sahip ödüllü motorların tümü üç silindirli motorlardır; 2016'dan 2017'ye kadar Avrupa'da ilk on satıştan ikisi üç silindirli modellerdir. İstisnasız bu kanıtlar, üç silindirli motorun muazzam potansiyelini açıklamıyor.
On yıldan fazla bir süre önce "Avrupalı ve Amerikalıların turboları ve Japon hibritlerini seçmeleri" stratejisinden farklı olarak, bu sefer bağımsız markalardan Amerikan, Japon ve Avrupalı otomobil üreticilerine kadar, içten yanmalı motorların gelecekteki gelişimi için oybirliğiyle üç silindirli motorları seçtiler. Gelecekteki gelişimde çok önemli bir rol oynayın. Önemli bir süre boyunca, küçük deplasmanlı üç silindirli bir motorun mevcut durumda içten yanmalı motor için en iyi çözüm olacağı söylenebilir.
