Toyota Camry% 40 ısıl verime nasıl ulaştı? İçten yanmalı motorun gelecekte kullanılması için hala potansiyel var mı?
Wen / Ruan Jincheng
% 40'lık bir ısıl verim çok güçlü bir şey ve hala sivil araçlar alanında. Bir örnek vermek gerekirse, Mercedes-Benz ve Ferrari F1 yarış motorları, yaklaşık% 45'lik bir termal verimlilikle şu anda en yüksek termal verime sahiptir, ancak bu yalnızca içten yanmalı motorun özelliklerine değil, bir hibrit sistemin toplam verimliliğine dayanmaktadır.
Mercedes-Benz AMG filosu F1 motorunun termal verimliliği% 45'e ulaştı
Dizel motorların ısıl verimi benzinli motorlara göre daha yüksektir.Dünyadaki en verimli olanlar,% 50'ye varan ısıl verime ulaşabilen büyük deniz düşük hızlı dizel motorlarıdır.
Bu nedenle sivil benzinli motorlar için% 40'lık ısıl verim sınır olmasa bile sınırdan uzak değildir.
Yerli Toyota Camry ve 2.5L termal verimli% 40 motoru
Toyota, Aralık 2016'nın başlarında,% 40 ve% 41'e varan yüksek termal verimliliğe sahip bir dizi yeni teknoloji kullanan yeni nesil 2.5L benzinli motorları ve hibrit modellerle donatılmış türev modellerini duyurdu. Toyota bu motor serisini adlandırdı. "Dinamik Kuvvet Motoru" olarak.
Toyota bunu nasıl yapıyor? Ancak mükemmel yakıt ekonomisinin yanı sıra,% 40 termal verimliliğin herhangi bir yan etkisi olacak mı? Bu siyah teknolojiler serisini ortaya çıkarmak için örnek olarak A25A numaralı normal 2.5L sıralı 4 silindirli doğal emişli motorla donatılmış Camry'yi ele alalım.
Basitçe söylemek gerekirse, motorun termal verimliliğini artırmak için birkaç şey yapmanız gerekir. En önemli şey sıkıştırma oranını artırmaktır Sıkıştırma oranı ne kadar yüksekse iş o kadar güçlü olur ve etkisi anında olur. İkincisi, "atların daha hızlı koşması ve daha az ot yemesi" için benzinin daha iyi yanması için bir yol bulmanız gerektiğidir. Üçüncüsü, motor sürtünmesini azaltmak ve termal yönetimi iyileştirmektir, böylece motorun kendi enerji tüketimi en aza indirilir.
İki 2.0L Dinamik Kuvvet Motoru daha sonra piyasaya sürülecek ve termal verimlilik de% 40 ve% 41'e ulaşacak
Bu amaçla, Toyotanın 2.5L Dinamik Kuvvet Motoru, uzun strok ve yüksek sıkıştırma oranı, çok delikli silindire doğrudan enjeksiyon, yeni VVT-iE, değişken soğutma sistemi ve değişken yağlama sistemi gibi bir dizi teknoloji geliştirdi.
Önceki 2.5L Camry'de kullanılan 5AR-FE motor, sırasıyla 90mm ve 98mm'lik bir delik ve stroka sahipken, yeni nesil A25A motor 87.5mm ve 103.4mm olarak değiştirildi. Uzun strokun bir avantajı, özellikle düşük hızlarda motorun torkunu artırmaktır, bol miktarda tork olacaktır. Motor düşük hızda yeterli torka sahipse, günlük kullanım sırasında hızı sık sık artırmaya gerek yoktur Motor devri ne kadar düşükse, yakıt o kadar verimli olur.
Ancak uzun strokun dezavantajı, motor hızının yavaşça artması ve yüksek hız performansının da etkilenmesidir, bu nedenle bu yüksek performanslı arabalar kısa strokları tercih eder. Camry'ye gelince, ulaşım için iyi ...
Mazda Chuangchi Blue Sky motor sıkıştırma oranı da 13
Önceki nesil Camrynin 2.5L motorunun sıkıştırma oranı yalnızca 10.4 iken, daha sonra tanıtılan daha gelişmiş 2.0L motor 12.7ye yükseltildi.% 40 ısıl verime sahip yeni nesil motor doğrudan 13e,% 41 ısıl verimliliğe sahip hibrit versiyon ise 14e çıktı. . Tabii ki 14 sadece Atkinson teknolojisi ile elde edilebilir.Sıradan benzinli motorlar için 13 zaten çok güçlü çünkü Chuangchi Blue Sky teknolojisine sahip Mazda sadece 13'e ulaşabilir.
Ünlü Mitsubishi Redhead 4G63'ün ilk nesli tipik bir uzun stroklu tasarımdır, ancak turboşarjlıdır.
D-4S çift yakıt enjeksiyon sistemi (manifold enjeksiyonu ve silindirde direkt enjeksiyon dahil) fazla açıklanmayacaktır.Bu, orijinal olarak Toyota'nın benzersiz teknolojisiydi ve şimdi Audi dahil birçok marka tarafından taklit edildi. Bununla birlikte, Dynamic Force'da kullanılan direkt enjeksiyon teknolojisi çok gelişmiştir.
D-4S çift enjeksiyonlu tasarım, silindirdeki doğrudan enjeksiyon gözenekli meme teknolojisini benimser
Direkt enjeksiyonlu motorun önemli bir teknolojisi, benzini daha önce emme manifolduna püskürtmek yerine doğrudan silindire enjekte eden yüksek basınçlı yakıt nozülüdür. Bu, "direkt enjeksiyon" olarak adlandırılır. Ancak bu nozül tek delikli bir tasarımdır ve Toyota bu sefer çok delikli bir nozul tasarımını benimsemiştir.Amaç, benzin parçacıklarını daha ince hale getirmek ve nihayetinde daha fazla yanmaktır.
Dynamic Force motorunun bir diğer teknik özelliği, şimdi 41 dereceye ulaşan valf açısını genişletmesi. Atmosferik valf açısının avantajı, hava giriş direncinin küçük olması, birim çalışma döngüsü başına hava girişinin büyük olması ve güç performansının iyi olmasıdır. Şu anda, Camry 2.5L maksimum 209 beygir gücüne sahipken, Mazdanın 13 sıkıştırma oranına sahip 2.5L çıkışı yalnızca 192 beygir gücüne sahip.
Valf, geniş bir iç açıyla 41 derecedir ve bir lazer kaplama işlemi kullanır
Valf açısını genişletmenin yanı sıra Toyota, emme verimliliğini artırmak için giriş valfi yuvasında siyah teknoloji lazer kaplama teknolojisini kullandı. Lazer Kaplama, alt tabakanın yüzeyine kaplama malzemesi ekleme ve alt tabakanın yüzeyinde metalurjik bir kombinasyon oluşturmak üzere alt tabaka yüzeyinin ince tabakası ile birleştirmek için yüksek enerjili yoğunluklu bir lazer ışını kullanma yöntemidir. Kaplama.
Lazer kaplama teknolojisi kullanılarak, valf yuvası düzensiz şekillerde işlenebilir ve bu da valf boyutunu ve açılma strokunu en üst düzeye çıkarır. Toyota bu küçük detayı o kadar ciddiye aldı ki, başka bir açı da içten yanmalı motorun termal verimliliği artırmak için gerçekten sınırlı olduğunu kanıtlıyor.
Toyota, sıradan bir benzinli motorun ısıl verimini% 40'a çıkarmak için "her şeyi yapmak için her şey" yöntemini kullandı, ancak% 40'lık ısıl verimin sınırdan çok uzak olmadığına inanıyorum.
F1 hibrit güç sisteminin ısıl verimliliği% 45'in üzerine çıkardığı gibi, hibrit güç, özellikle de düşük maliyetli 48V hafif hibrit güç teknolojisi olgunlaştığında, geleneksel içten yanmalı motorun daha yüksek bir seviyeye sıçramasına yardımcı olacak.
