Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Детальный взгляд на умопомрачительную инженерию Koenigsegg Gemera

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Название «Koenigsegg Gemera» – это сочетание шведского слова «ge», что означает «дать», и «mera», что означает «больше». Технологии, используемые этим брендом, можно рассмотреть на примере недавно выпущенного 4-местного автомобиля, оснащенного мотором мощностью 1700 л. с. Его стоимость составляет 1 700 000 долларов.


Чтобы детально изучить технологии, на основе которых собираются такие автомобили, нужно потратить очень много времени. Это попытка простыми словами рассказать о сложном: трансмиссии, подвеске, АКБ, кузове и аэродинамике.

 

Как взаимодействуют силовой агрегат и трансмиссия

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Трехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания мощностью 600 л. с. расположен продольно над задней осью. К нему присоединен электрический привод мощностью 400 л. с. Он размещается на коленчатом вале двигателя. Датчик положения электропровода – кольцо синеватого цвета.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Мощность от двигателя внутреннего сгорания и встроенного электрического привода с аксиальным (осевым) магнитным потоком (ротор которого всегда вращается вместе с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания) поступает через длинный карданный вал. Он, в свою очередь, заключен в торсионную трубку из углеродного волокна.

 

Трубка соединена с корпусом электродвигателя сзади, а также со специальным гидротрансформатором, который называется HydraCoup. От него мощность поступает на передний дифференциал с пакетом гидравлического сцепления на каждой стороне. Узлы управляются через «модуль распределения вектора крутящего момента», гидравлический насос и гидравлический аккумулятор, который сохраняет давление.

 

 

Такая компоновка обеспечивает векторное распределение крутящего момента между двумя полуосями. Если перевести на простой язык, то так распределяется мощность между передними колесами.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Но крутящий момент передается и на задние колеса. Его создают 2 электропривода с аксиальным потоком, каждый мощностью 500 л. с., которые закреплены на алюминиевом подрамнике с помощью резиновых втулок. Эти приводы передают крутящий момент через коробку передач с параллельным расположением.

 

Это означает, что выходной вал (ось) расположен параллельно оси ротора двигателя, так же как редукторы, установленные в задних приводах всех Tesla. У каждой из параллельных коробок передач Koenigsegg передаточное число составляет 3,3:1, что выше, чем у стандартных электромобилей (обычно показатель варьируется от 8:1 до 10:1).


Представители шведского бренда утверждают, что их автомобиль способен разгоняться от 0 до 100 км/ч всего за 1,9 секунды. Максимальная скорость составляет 402 км/ч. При этом задние моторы, меняющие направление движения, позволяют автомобилю сдавать назад.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

В суперкарах швейцарского бренда используется следующая схема трансмиссии. Установленный на коленчатом вале электродвигатель мощностью 400 л. с. (так же работает, как стартер, и обеспечивает возможность рекуперативного торможения) дополняет двигатель внутреннего сгорания мощностью 600 л. с. Передача мощности на передние колеса осуществляется через длинный карданный вал. Он подключен к гидротрансформатору, присоединенному к переднему дифференциалу 2,7:1 с двумя пакетами мокрого сцепления. Так распределяется мощность между левым и правым колесом.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

В задней части векторизация крутящего момента достигается благодаря тому, что Koenigsegg точно управляет двумя электродвигателями мощностью 500 л. с. Каждый из них приводит в движение колесо через коробку передач с прямым приводом. В электрическом режиме передняя трансмиссия отключается, и только задние двигатели обеспечивают тягу с рекуперативным торможением.

 

Мощность 1 700 л. с. (это около 1270 кВт) меньше, чем сумма максимальной мощности двигателя внутреннего сгорания и отдельных максимальных выходных мощностей трех электродвигателей. Причины этого кроются в следующем:

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

1. Выходная мощность электромобилей в значительной степени определяется энергоемкостью аккумулятора.

2. ДВС и 3 электрических привода скомпонованы так, что дают широкую кривую крутящего момента.


Объясняется это желанием инженеров Koenigsegg обеспечить большую тягу на низких и на высоких оборотах. Так, на 4000 об/мин автомобиль способен выдавать крутящий момент 11 000 Нм. Представители марки считают, что такая техническая особенность улучшит управляемость автомобиля.


В пресс-релизе Koenigsegg говорит, что сложение мощности всех электродвигателей дает 1400 л. с. теоретической выходной мощности. Но реально этот показатель составляет 1100 л. с. (или около 820 кВт) из-за ограниченной емкости батарей и потерь при передаче крутящего момента.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Максимальная выходная мощность ДВС составляет 600 л. с., достигается при 7500 об/мин. А скоростной предел – 360 км/ч. Это более высокая скорость, чем при максимальном увеличении выходной мощности электроприводов. И это происходит потому, что пиковые точки ДВС и электрическими двигателями не достигаются при движении на одной скорости. Так, общая суммарная выходная мощность не максимизируется. Но автомобиль имеет широкую кривую крутящего момента во всем диапазоне скоростей.


Также стоит отметить, что производитель включает в суммарный показатель 1700 л. с. мощность гидротрансформатора Hydracoup. При этом мало какие производители автомобилей указывают максимальный крутящий момент, включающий коэффициент его преобразования.

 

HydraCoup вместо многоскоростной коробки передач

В Koenigsegg Gemera нет многоскоростной трансмиссии. Ранее было указано, что задние двигатели оснащены одинарной передачей 3,3:1. При этом 3-цилиндровый двигатель с электрическим приводом, установленным на коленчатом валу, передает мощность на одну понижающую передачу в переднем дифференциале. Непосредственно перед тем, как мощность передается на него, задействуется длинный карданный вал, и усилие попадает в то, что Кенигсегг называет HydraCoup.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Это необычный, легкий, выполненный из алюминия гидротрансформатор . Он представляет собой гидравлическую муфту, которая обеспечивает дифференциальную скорость вращения и дифференциальный крутящий момент между его входом и выходом.


К гидротрансформатору подключается карданный вал (называется входным) от электродвигателя. Он вращает рабочее колесо гидротрансформатора. Агрегат состоит из набора специально сконструированных лопастей, которые нагнетают жидкость к лопаткам турбины. Сила, поступающая от рабочего колеса, вращает ее. Сама турбина соединена с выходным валом переднего дифференциала. Статор между рабочим колесом и турбиной формирует потоки жидкости между двумя половинами гидротрансформатора, обеспечивая его эффективную работу.

 

Использование гидротрансформатора дает ряд преимуществ – в частности, увеличение крутящего момента в соотношении 2/1 на низких скоростях (при оборотах двигателя до 3000 об/мин). Это очень важно, потому что передняя ось Gemera 2,7:1 настолько высока, что крутящий момент колеса и ускорение при запуске будут низкими, если не поддерживать передачу мощности от двигателя и коленчатого вала.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

В некотором смысле это то же самое, что и многоскоростная передача. За исключением того, что короткую первую передачу заменяет умножающий крутящий момент для ускорения на низкой скорости. Для этого Gemera использует жидкостную муфту.


Крутящий момент имеет решающее значение, особенно при ускорении до предельных скоростей на одной передаче. В Gemera эту функцию выполняет преобразователь крутящего момента HydraCoup. Он трансформирует 1100 Нм, поступающие от TFG и переднего электронного двигателя, чтобы удвоить крутящий момент до 3000 об/мин. Именно поэтому Gemera способна выдавать 3500 Нм крутящего момента в состоянии покоя и может разгоняться до 400 км/ч на одной передаче.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Использование гидравлической муфты для умножения крутящего момента вместо короткой передачи менее эффективно. Причина – потери, связанные с движением жидкости. Инженеры производителя утверждают, что такая особенность идет лишь на пользу, так как используется только при малой скорости и кратковременном ускорении.

 

Если нужно набрать скорость, все происходит с точностью до наоборот. Вместо перехода на более повышенную передачу блокируется гидротрансформатор. Рабочее колесо перестает вращаться на высокой скорости – оно синхронизируется с задним дифференциалом. Это минимизирует потери мощности по сравнению с переходом на повышенную передачу, как в стандартном автомобиле.

 

Блокировочная муфта, которой комплектуются стандартные автоматические коробки передач, активизирует рекуперативное торможение через гидротрансформатор. Усилие передается электродвигателю, расположенному на коленчатом валу.

 

У трансмиссии автомобиля Koenigsegg потеря мощности на 3-5% ниже, чем у стандартных вариаторов или автоматических КПП. Это достигается благодаря отсутствию ступенчатой или понижающей передачи, последовательно работающей с главной.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Сочетание гидротрансформатора и редуктора называется «Koenigsegg Direct Drive». Система также используется в гибридном двухместном автомобиле Regera . Она ориентирована на снижение массы машины и упрощение системы управления.

 

Силовой агрегат Tiny Friendly Giant

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Это компактный двигатель, который обладает огромной мощностью. TFG полностью изготовлен из алюминия , имеет объем 2.0 литра, устанавливается продольно и немного закруглен.

 

Каждый цилиндр мотора оснащается четырьмя клапанами. Также в комплектацию входят 2 турбонагнетателя. Они приводятся в движение выхлопными газами от трех цилиндров, поступающими через 6 отверстий – по одному на каждый выпускной клапан. Каждый из них оснащается выпускной трубой. Такая система позволяет двигателю быстро ускоряться даже на низких оборотах.

 

Принцип работы тут заключается в том, что одна турбина связана с тремя выпускными клапанами – по одному от каждого цилиндра. Вторая турбина связана с тремя другими выпускными клапанами. На низких оборотах и частичной нагрузке весь объем выхлопных газов выталкивается в одну турбину, открывая только один выпускной клапан на цилиндр. Так удваивается давление. Когда достигается достаточный «наддув», открывается второй выпускной клапан, запускается другой турбонагнетатель.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Несмотря на небольшой объем цилиндров, их размер внушителен. Диаметр их отверстия составляет 95 мм, а ход – 93,5 мм. Изготавливаются они из титанового сплава. По словам разработчиков, это обеспечивает звучание, как у большого, мощного мотора. Сами инженеры говорят, что их малыш рычит, как взрослый лев. Он издает глухой, громкий и глубокий звук. Он может настраиваться с помощью системы Freevalves.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Такая компоновка позволила создать компактный, но мощный силовой агрегат. Компоненты топливной системы и аксессуары двигателя весят всего 69 кг. А сам мотор может поместиться в стандартный дорожный чемодан. Подобные габариты были у двигателя EcoBoost, разработанного инженерами Ford. Его рабочий объем составлял 1.0 литр, он комплектовался тремя цилиндрами.

 

 

Но разработка Koenigsegg значительно мощнее. Она выдает крутящий момент 400 Нм при 1700 об/мин. В диапазоне 2000-7000 об/мин двигатель способен развивать максимальную скорость и создавать крутящий момент 600 Нм. Без наддува мощность мотора сокращается на 50%. Поэтому турбины – важный компонент компактного TFG. Производитель утверждает, что эта разработка является самой мощной в сегменте небольших двигателей.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Компрессор TFG – это двухплоскостная установка с одним ремнем. Он соединен с масляным насосом. Этот агрегат подает сжатый воздух в крышку для системы привода бесшовных клапанов, которая управляется компьютером.


«Freevalve» – двигатель без распредвала

У Koenigsegg Gemera нет распределительного вала. Но практически каждый серийный 4-тактный поршневой двигатель использует кулачки для управления фазами газораспределения. Пневматические клапаны являются технологией F1, но они работают с традиционными кулачками.

 

Расположение поршня в цилиндре типичного двигателя внутреннего сгорания обусловлено углом поворота коленчатого вала, поскольку поршень соединен с коленчатым валом посредством шатуна. Впускной и выпускной клапаны должны открываться и закрываться в определенное время относительно хода поршня в цилиндре.

 

Впускной клапан должен быть открыт с момента, когда поршень достигает пиковой точки хода, пока не достигнет дна. Это такт впуска. Другой пример: все клапаны должны быть закрыты, когда поршень находится в нижней мертвой точке. Это такт сжатия. Практически все современные двигатели управляют клапанами с помощью распределительного вала, который механически связан с коленчатым валом ремнем или цепью.


Именно эта связь между коленчатым валом (который определяет положение поршня) и распределительным валом (который определяет положение клапана) обеспечивает правильную синхронизацию клапана относительно положения поршня в цилиндре.

Многие современные автомобили используют технологию переменной фазы газораспределения с переменным подъемом клапана. Как правило, в них используются электрогидравлические приводы, которые заменяют кулачки или фазирования кулачков. Суть тут заключается в переходе на другой профиль кулачка распределительного вала с другим подъемом.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Фазирование кулачка должно изменяться, когда распределительный вал открывает клапаны относительно положения поршня, изменяя относительное угловое положение между кулачком и его звездочкой, которая соединяется с коленчатым валом через ремень/цепь привода ГРМ.

 

Существует множество преимуществ, когда клапаны открываются в цикле сгорания. Основной плюс – это повышение объемной эффективности, что сокращает потребление топлива без ущерба мощности. Так сокращается количество выбросов, повышается управляемость путем расширения диапазона крутящих моментов на разных оборотах.

Многие современные системы изменения фаз газораспределения управляются электроникой. Она осуществляет регулирование гидропривода, который вращает часть распределительного вала, или приводит в действие металлический штифт для фиксации в определенном положении распределительного вала.

 

 

Система Freevalve Кенигсегга, также называемая «полностью регулируемым приводом клапана», отличается тем, что вместо компьютера, управляющего приводом (изменяет угол распределительного вала для изменения движения клапанов), электроника контролирует пневматический привод. Он регламентирует работу каждого клапана. Это позволяет точно и быстро изменять подъем, продолжительность и время открытия каждого отдельного клапана.

«Как впускной, так и выпускной клапаны могут открываться и закрываться под любым желаемым углом коленчатого вала и на любую желаемую высоту подъема», – пишет производитель на официальном сайте.

 

Представители Koenigsegg так описывают технологию: «Время впуска и выпуска может регулироваться независимо друг от друга под любую нагрузку. Затем система «решает», как управлять клапанами в зависимости от условий движения. Она выбирает и использует определенную комбинацию для максимизации производительности и минимизации расхода топлива, а вместе с этим – и выбросов. Freevalves обеспечивает полный контроль над двигателем, что дает прирост производительности и повышает экологичность».

Компания заявляет, что расход топлива на 15-20% ниже, чем у «типичного современного 4-цилиндрового 2-литрового двигателя с прямым впрыском и переменным распределительным валом». Такой эффект достигается благодаря тому, что для регулирования потока воздуха к двигателю не требуется дроссель. А это исключает потери при перекачивании, поскольку сами клапаны точно выполняют эту функцию.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Кроме того, Freevalve помогает снизить расход топлива за счет отключения определенных цилиндров с помощью так называемого «частотно-модулированного момента». Принцип работы тут заключается в том, что система использует впускной и выпускной клапаны двигателя для точного изменения того, какой цилиндр срабатывает и когда, чтобы получить требуемый крутящий момент.

 

Метод модуляции крутящего момента здесь применен в двигателе внутреннего сгорания с механической передачей мощности, гидравлическим или пневматическим управлением электромагнитными клапанами. Они открываются и закрываются на основе сигналов, поступающих от системы управления.

 

С ее помощью крутящий момент определяется для конкретной ситуации. Частота «ударов мощности» выбирается на основании соотношения их к оборотам холостого хода. Рабочие такты принимают участие в 2- или 4-тактных циклах, и один или несколько 2-тактных циклов чередуются с 4-тактными.

 

Фраза «частота силовых ударов» означает, что рабочий ход является процессом, который преобразует энергию расширения массы газа после сгорания в механическое усилие. Получается, холостой ход – это процесс без газообмена, подачи воздуха или сгорания. Таким образом, положительный коэффициент отсутствует, иначе он считался бы силовым ходом.

 

Это минимизирует силу трения и тепловые потери. На холостом ходу в двигатель не подается воздух и топливо. Тут нужно, чтобы впускные клапаны были управляемыми для удержания их в закрытом положении, с целью предотвращения попадания воздуха, до тех пор, пока они не будут открыты. Но технология наиболее эффективна, если и выпускные клапаны управляемы.

 

Частота рабочего хода варьируется от 0 до 100% от соответствующего количества оборотов двигателя. Она выбирается путем определения того, сколько ходов должен сделать клапан на определенном количестве оборотов. Похожую технологию использует Dynamic Skip Fire – производитель автомобилей Delphi. У этой марки она называется «Переменной дезактивацией цилиндров».

 

Но технология, помимо снижения расхода топлива и потерь энергии, позволяет Tiny Friendly Giant запускать цикл Миллера для эффективного изменения степени сжатия. Этот технологический процесс хорошо знаком поклонникам автомобилей Mazda 1990-х годов. Именно они познакомили обывателя с циклом Миллера.

 

Он подразумевает закрытие впускного клапана с опозданием. Когда поршень поднимается во время «такта сжатия», он выталкивает некоторое количество воздушно-топливной смеси перед тем, как выполнить сжатие. Это дает более низкую степень сжатия. Этот параметр у двигателя суперкара составляет 9,5:1, что, по словам инженеров Кенигсегга, «много даже для турбированного мотора». Но именно так извлекается большая польза от сжигания воздушно-топливной смеси.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Еще одно название этой технологии – цикл Аткинсона. Он задерживает впускной клапан до тех пор, пока поршень не пройдет от 20 до 30% хода вверх при движении на сжатие. В результате часть «свежего заряда» возвращается во впускной коллектор с помощью поднимающегося поршня. Следовательно, снижение мощности на низкой скорости обусловлено неполным заполнением цилиндра. Требуемый эффект наступает только после зажигания, когда поршень опускается при силовом расширении. Принцип действия цикла Аткинсона заключается в оптимальном сочетании укороченного и расширенного хода пуска по всей длине.

 

Koenigsegg также указывает на преимущества холодного пуска. Ведь классические автомобили дают значительное количество выбросов в первые 20 секунд работы. Это обусловлено тем, что каталитические нейтрализаторы менее эффективны в холодном состоянии.

 

Но у экспертов есть свое видение сложившейся ситуации. Они говорят, что TFG решает две из трех проблем непосредственно при запуске, нагревая и провоцируя турбулентность топливной смеси, которая перемещается назад и вперед через впускной и выпускной клапаны. Несмотря на то что улучшенное холодное сгорание приводит к быстрому нагреву каталитического нейтрализатора, при холодном запуске вредные выбросы сокращаются на 60% по сравнению с традиционным двигателем аналогичного размера с распределительными валами.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Koenigsegg детально рассказывает о том, как Freevalve помогает при холодном запуске мотора. Особенно если это касается спиртового топлива. Главное преимущество этого гибрида заключается в экологичности, а также в способности использовать «возобновляемое спиртовое топливо», которое сложнее сжигать, чем бензин.

 

Производитель указывает в качестве преимуществ внутреннюю рециркуляцию выхлопных газов (открытие выпускного клапана для всасывания горячих выхлопных газов обратно в цилиндр во время впуска). К плюсам также относят возможность изменения степени сжатия, срабатывание специального клапана для облегчения смешивания. Не менее важен «режим нагрева», который при работающем двигателе позволяет использовать поршень в качестве насоса для повышения температуры воздуха на входе.

 

Помимо этого, система Freevalve решает проблему холодного запуска, для чего предусмотрен режим предварительного нагрева для пуска двигателя и первого сгорания воздушно-топливной смеси. Один впускной клапан с низким подъемом предназначен для достижения максимальной турбулентности и испарения. Деактивация цилиндров используется для увеличения количества воздуха и топлива при каждом сгорании во время запуска и прогрева. Внутренняя рециркуляция отработанных газов (EGR) активируется в следующих циклах сгорания, используя горячие остатки от предыдущего процесса сжигания топлива. Переменная степень сжатия двигателя регулируется циклом Миллера.


TFG можно несколько раз прокрутить перед включением зажигания, используя поршень для перекачки воздуха назад и вперед к впуску в цикле «Режим обогрева». Результат – температура воздуха на входе увеличивается на 30 градусов за 10 циклов (этот процесс занимает не более 2 секунд). И не нужно добавлять бензин в топливо или цикл запуска, что делает исходное топливо TFG независимым в любых климатических условиях.


Может показаться странным, что автомобиль мощностью 1700 л. с. использует цикл Миллера и акцентирует внимание на нагреве катализаторов. Но реальность такова, что производители суперкаров вынуждены выполнять требования по нормативам выбросов. Кроме того, в 2020 году покупатели ожидают от дорогих автомобилей большего, чем огнедышащие, мощные двигатели с большими блоками. Экологичность в настоящее время – востребованный тренд.

Для управления клапанами используется пневматика. Гидравлическое масло применяется для стабилизации их в определенном положении и демпфирования движения. При этом сжатый воздух почти мгновенно открывает клапан, гидравлическое давление с электронным управлением удерживает его открытым, спиральная пружина закрывает его, а пассивное гидравлическое давление смягчает его «посадку». Электрическая катушка обеспечивает высокоточное измерение положения каждого клапана.

 

Но у технологии и системы есть существенный недостаток – высокий уровень потребления энергии. Это осложняет широкомасштабное внедрение. Директор по маркетингу Freevalve Андреас Меллер говорит, что компрессор (это агрегат со стандартными внутренними элементами переменного тока, способный выдерживать давление до 300 фунтов на квадратный дюйм), как правило, потребляет больше энергии, чем распределительные валы.


Это частично компенсируется сокращением количества моторного масла и давления, под которым оно подается для смазки кулачков и клапанов. Для этого Freevalve использует специальный гидравлический контур. Энергоемкость – расплата за быстродействие. Но в пользу системы говорит тот факт, что на холостых и низких оборотах ее высокое потребление энергии снижают потери в некоторых системах VVT (интеллектуальное изменение фаз газораспределения).

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Независимые специалисты высказывают опасения по поводу надежности и стоимости Freevalve. Но они тут же отмечают, что система сохраняет эксплуатационный ресурс поршней и клапанов. Кроме того, специалисты отмечают значительное упрощение конструкции двигателя, поскольку не нужно учитывать синхронизирующую передачу и связанную с ней резонансную динамику. Неоспоримым плюсом является отсутствие кулачков, цепей или тяжелых блоков управления.

 

Несомненно, у гибкого клапанного механизма есть много преимуществ. Например, способность сохранять остатки выхлопных газов для нагрева и разбавления очередной порции топливно-воздушной смеси. Еще один плюс – возможность захватывать много воздуха при высоких нагрузках.

 

При этом воздухозаборник остается открытым до определенной степени сжатия для выдачи максимальной мощности. Отключение одного из впускных клапанов для увеличения завихрения – также широко известная технология, которая уже внедрена в массовое производство. Таким образом, в основе концепции лежат технически и технологически обоснованные идеи.

 

Стоит отметить, что фазировщики кулачков используют многие бренды. Например, Honda VTEC (yo), BMW Valvetronic, FCA Multi-Air. Большинство этих систем дискретные, в них заложено 2-3 определенных положения вместо непрерывно изменяемого диапазона. Системы Valvetronic и Multi-Air влияют только на фазу, но не на профиль подъема. Но есть вариации, когда влияние распространяется на оба параметра, но в четко определенных соотношениях.

 


Большинство автопроизводителей делают ставку на дискретные системы или ограничивают количество непрерывных измерений по нескольким причинам. Разработка и производство дискретных пошаговых механизмов дешевле. В них проще интегрировать электронную систему контроля и управления. А это необходимо для выполнения действующих нормативов по вредным выбросам. Кроме того, механизм непрерывного действия нуждается в гораздо более сложной и дорогостоящей системе датчиков, которые обеспечивают его правильную работу.

А если правильно подобрать дискретные профили клапанов и углы фазирования кулачка, можно получить 99% тех же преимуществ, что и у полностью гибких аналогов. Даже при использовании современных режимов сгорания, таких как HCCI и SPCCI, которые в значительной степени зависят от точного управления клапанным механизмом, традиционные системы показывают себя достаточно хорошо.

 

Хотя Freevalve обеспечивает более быстрое открытие и закрытие на низких оборотах, чем клапан с кулачковым приводом, это не считается огромным преимуществом по сравнению с обычными системами. На высоких оборотах быстрое закрытие клапанов может повысить эффективность, но она ограничена жесткостью пружины, ее массой и скоростью посадки.

 

Также следует упомянуть о потерях от пневматического насоса, который приводит в действие клапаны, и о сложности требований OBD. Это потребует значительно большего количества каналов для мониторинга. Поэтому такую систему лучше всего использовать на дорогой машине, такой как Koenigsegg.

 

В целом это сложный, дорогой способ повторения того, что уже делают другие производители автомобилей. Дополнительные преимущества, которые дает технология, имеют смысл только в суперкаре, где дополнительные затраты, технологическая, техническая сложность не критичны. Например, благодаря Freevalve снижена высота двигателя из-за отсутствия верхних распределительных валов. Это не настолько важная особенность для стандартного автомобиля, чтобы тратить на нее дополнительные средства.

 

 

Система Freevalve контролирует и настраивает намного больше переменных. Это не только уровень выбросов CO2, расход топлива, мощность и крутящий момент, но и контроль типа топлива, смазочных материалов, температурного режима, износа компонентов агрегата. Именно эта технология делает мотор компактным, мощным, эффективным и безопасным.


Очевидно, что человек не способен настроить каждый параметр мотора для достижения оптимальных результатов в разных режимах. Для этого Koenigsegg использует AI – искусственный интеллект. Для его внедрения был нанят профильный эксперт. Инженеры бренда утверждают, что их двигатель способен работать с КПД, достигающим 50% в крейсерском режиме.

 

Кузов и аэродинамика

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Koenigsegg Gemera – это 4-местный автомобиль. У него нет центральной стойки и только две огромные двери. Они охватывают большую часть колесной базы и являются одними из самых привлекательных особенностей Gemera. Производитель называет их «Двери с автоматическим витым синхронизатором Koenigsegg» (KASAD). Это немного измененный вариант «Двустворчатых синхро-спиральных дверей», которые компания использовала в течение многих лет.


Они открываются, наклоняясь вперед, и даже немного поднимаются, поворачиваясь примерно на 90 градусов. Специальные датчики не позволят заехать с открытыми дверями в гараж. KASAD использует те же комплектующие, что и предыдущая система Dihedral Synchro-Helix.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Сам производитель утверждает, что добиться того, чтобы двери открывались вверх, удалось без внедрения новых компонентов. Хватило уже использующихся изменений конфигурации. Инженеры бренда считают такую систему более практичной, так как она обеспечивает удобную посадку даже в условиях ограниченного пространства. Например, на заставленной автомобилями парковке. При этом разработчики Gemera утверждают, что посадка будет удобной не только водителю, но и людям, размещающимся сзади.

Двери крепятся к механизмам из углеродного волокна. Они выдерживают высокую нагрузку на кручение. Обшивка кузова также выполнена из этого материала.

 

Отверстия перед фарами – это зона высокого давления, а отверстия в колесных дисках – зона низкого давления. Так обеспечивается легкое перемещение воздушных потоков в направлении арок для эффективного охлаждения тормозов. Это особенно актуально при агрессивной езде. Частично снимает нагрузку с фрикционов рекуперативное торможение.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Огромный двойной диффузор переднего бампера, два воздуховода в капоте, отверстия за боковыми стеклами и за каждой дверью являются частями системы охлаждения.

 

Фронтальный воздухозаборник переднего бампера обеспечивает теплообмен двигателя, аккумулятора и блока HydraCoup. Он также оснащен конденсатором для накопления тока.

 

Вентиляционные отверстия на капоте и перед дверями являются вытяжными устройствами, которые снижают давление на задней части передних теплообменников. Это облегчает прохождение через них воздуха. Отверстия по краям переднего бампера создают «воздушные завесы» для уменьшения сопротивления, создаваемого передними колесами.

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Маленькие отверстия, расположенные по бокам за пассажирами, – это впуск мотора. А большие воздухозаборники в районе задних крыльев направляют воздушные потоки в охладители кормовых КПП и промежуточный охладитель мотора. Отверстия над двигателем, рядом с каждой выхлопной трубой, обеспечивают естественную конвекцию силового агрегата. Вместе с вентиляционными отверстиями под задними фонарями они отводят тепло благодаря низкому давлению в задней части автомобиля.

 

 

Два гигантских отверстия в заднем бампере – основные вытяжки для теплообменников, которые включают в себя охладитель трансмиссии (редуктор) и радиатор низкой температуры для промежуточного охладителя. Боковые зеркала также являются аэродинамическими элементами и по совместительству камерами. Их можно назвать аэродинамическими гаджетами.

 

Подвеска, рулевое управление, тормоза

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

Передние и задние алюминиевые подрамники Koenigsegg Gemera жестко соединены с шасси из углеродного волокна. А компоненты подвески крепятся непосредственно к этим подрамникам. Сама подвеска – это система двойных поперечных рычагов с электронной регулировкой демпфирования и высоты дорожного просвета.

 

Рулевая система Koenigsegg Gemera – это электрическая реечная установка. Активное рулевое управление задней подвеской, по словам инженеров, «сжимает» колесную базу автомобиля. Останавливают суперкар суппорты с шестью поршнями на керамических дисках диаметром 16,3 дюйма спереди и 4-поршневые 15,3-дюймовые захваты на пластинах сзади. Gemera, как и большинство электрифицированных транспортных средств, также предлагает рекуперативное торможение.

 

Батареи

Технологии гиперкара Koenigsegg Gemera

На Koenigsegg Gemera установлена 800-вольтовая батарея мощностью всего 15 кВт-ч. На ней автомобиль может проехать до 50 км. А общий запас хода суперкара составляет почти 1000 км. Представители марки говорят, что установили такую компактную батарею, так как хотели снизить массу автомобиля.

 

Весит Koenigsegg Gemera 1880 кг, что для стандартного автомобиля достаточно много. Но если сравнивать с другими электрокарами, например 4-дверным Porsche Taycan (примерно 2330 кг), то такая масса не кажется внушительной.

 

Два силовых инвертора превращают постоянный ток от аккумулятора в переменный для двигателей. Максимальная мощность разряда аккумуляторной батареи составляет 900 кВт, а максимальная мощность перезарядки – 200 кВт. Порт для зарядки расположен за дверью на противоположной стороне от топливного бака.

 

Заключение

Производитель позиционирует Koenigsegg Gemera как комфортный маневренный автомобиль, который быстро набирает скорость и останавливается. При этом объем выбросов находится на приемлемом уровне.

 

Koenigsegg Gemera планируют запустить в производство в 2022 году. Помимо технической составляющей, он предложит много интересных интерьерных решений. Например, 8 подстаканников причудливой формы, стильные индикаторы, вращающийся дисплей, расположенный за рулевым колесом. Нельзя не упомянуть тонкие сиденья из углеродного волокна . И все технические и дизайнерские решения можно будет оценить только через пару лет.

Оцените новость:
3.04.20 (16:16)
826
Источник — © 1gai.ru
Автор — Eric
Сколько вы тратите на автомобиль в месяц (страховка, обслуживание, топливо, штрафы и т.д.)?

Новостная рассылка


Рассылка анонсов статей производится каждый понедельник