Motoren mit kleinen, Einzel Turbos für jeden Zylinder kann Downsizing Revolutionieren

Motoren mit kleinen, Einzel Turbos für jeden Zylinder kann Downsizing RevolutionierenMotoren mit kleinen, Einzel Turbos für jeden Zylinder kann Downsizing Revolutionieren

Vom Oktober 2017 Ausgabe

Verkleinert Turbomotoren haben ein Eckpfeiler in der Automobilindustrie Bemühungen werden den Kraftstoffverbrauch zu erhöhen. Und als CAFE-Standards uns in Richtung einer durchschnittlichen 54,5 mpg Flotte stoßen, sind Motoren gebunden noch kleiner bekommen und Turbo-Boost sogar noch höher. Solche radikal Downsizing-Motoren können mit Vollgas stark sein, aber neigen dazu, von einem Anschlag träge zu sein.

Autohersteller untersuchen viele Lösungen für dieses Problem, einschließlich Stufen- Turbos, Turbinen mit variabler Geometrie, und elektrisch angetriebenen Verdichtern. Jim Clarke hat eine radikale Idee. Bis jetzt ist alles Theorie kein Prototyp gebaut oder wurde getestet, aber es ist eine Theorie, mit 27 Ansprüchen durch ein Patent abgedeckt und mit einem gewichtigen Resümee dahinter. Im Laufe einer langen Karriere bei Ford, war Clarke verantwortlich für die modularen V-8 und die Duratec V-6, einschließlich den-Yamaha gebaut V-8 und Aston Martin V-12-Varianten. Er war auch Vice President Engineering bei Navistar, der Heavy-Lkw-Hersteller, der International Trucks besitzt, und er leitete spezielle Projekte für Kohler Engines. Sein technischer Partner Dick Fotsch, ist ein ehemaliger Präsident der Motor Divisionen bei Navistar und Kohler. Zusammen haben die beiden einige 60 Jahre Executive-Level-Engineering und Management-Erfahrung. (Vollständige Offenlegung: Clarke war dieser Manager Jahrzehnten des Autors vor bei Ford.)

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Das erste Element des Entwurfs, die sie als „synergistische Induktion und Turboaufladung,“ ist individuell drosselt-zwei pro Zylinder zu platzieren, ein für jeden Einlasskanal-direkt neben den Zylinderkopf. „Zwischen der Drossel und den Einlassventilen, der typische Motor ein Einlasskrümmer-Volumen entspricht in etwa den Hubraum hat“, sagt Clarke. „Das braucht Zeit zu füllen, wenn Sie Gas geben.“ Seine Konfiguration der Zylinder ermöglicht mehr zu füllen viel schnell, schnell die volle Drehmoment und eine maximale Dosis von Hochenergie-Abgas zu erzeugen. dass das Abgas Ausnutzen die nächste Schlüsselidee.

„Je näher Sie setzen einen Turbolader zum Auslassventil, desto mehr Energie, um die Turbine erreicht, es zu beschleunigen“, erklärt Clarke. Daher hat der synergistische Motor einen einzelnen Turbo für jeden Zylinder so nahe wie möglich zu den Auslaßventilen angeordnet. Diese Turbos kann kleiner sein, als sie auf einem Einzelturbomotor-20 Prozent kleiner in der Größe (50 Prozent weniger flow) auf einem Dreizylinder sein würden. Kleinere Turbos bedeuten weniger Rotationsträgheit, diese winzigen Gebläse ermöglicht abzuspulen sich schneller als die meisten aktuellen Setups. Clarke schätzt, dass sein synergistisches Motorkonzept insgesamt spürbar Turboverzögerung beseitigen könnte.

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Die Theorie scheint vielversprechend, aber das System erfordert erhebliche Teile Multiplikation. Auf dem Dreizylinder-Beispiel würde es drei Turbos und sechs drosselt sein, statt eines einzelnen, sowie zusätzliche Rohrleitungen der einzelnen Einlass- und Auslasskanäle zu verbinden. Drei kleine Turbos, natürlich könnte kosten nur 50 Prozent mehr als ein großes, und einige der anderen Bestandteile sind besonders komplex oder exotisch. Die Frage ist, wie gut die Leistung des Konzepts und Kosten mit anderen Lag reduzierenden Techniken, die-Vergleich nicht billig sind, auch nicht. Aber Innovation ist selten billig.

Denken Sie an die 80er Jahre?

Clarke deutlich erinnert an die sofortige Reaktion eines BMW M6 er in den 1980er Jahren fuhr. Er führt dieses Merkmal zu seinem Motor für jeden Zylinder eine einzelne Drossel aufweist, eine Anordnung, die die Menge an Luft zwischen der Drosselklappe und dem Einlaßventil reduziert. Dieses Motorkonzept nimmt diese Prämisse einen Schritt weiter.

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