DucatiKiller
Вчера 19:49
Infiniti MCE-5 VC-T — как это работает?
Это двигатель внутреннего сгорания с переменным рабочим объёмом?
Одна из новых платформ Infiniti (MCE-5 ICE) оснащена двигателем внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия.
Степень сжатия может автоматически регулироваться в диапазоне от 14,0:1 до 8,0:1.
Как компании Infiniti удалось этого добиться?
Является ли это эволюцией двигателя внутреннего сгорания в стиле Аткинсона?
Насколько быстро двигатель может адаптироваться к таким переменным, как положение дроссельной заслонки, чтобы выдавать БОЛЬШЕ мощности?
Похоже, что это нужно делать с помощью кривошипа и коромысла Аткинса, которое может менять угол наклона, но выглядит при этом крайне сложным. Хотя на данный момент, вероятно, не так много данных о надёжности, дополнительная сложность, по-видимому, снижает надёжность.
Может ли кто-нибудь подробно объяснить, как компании Infiniti удалось создать это чудо инженерной мысли?
Желательно привести наглядные примеры, объясняющие этот процесс.
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/36129/the-infiniti-mce-5-vc-t-how-does-it-work
Такого двигателя не существует. MCE-5 — французская научно-исследовательская компания, которая работает над двигателями VCR (я думаю, что они связаны с Peugeot, возможно, даже являются их дочерней компанией, но не цитируйте меня по этому поводу). Nissan (Infiniti) также работал над аналогичной технологией независимо. Итак, есть двигатель MCE-5, VC-T от Infiniti, Saab работал над одним из них, у Yamaha в 90-х были двухтактные двигатели, у Lotus, Porsche, Volvo, Renault, Gomecsys и, вероятно, у нескольких других компаний тоже. Но нет такого двигателя, как «Infiniti MCE-5», который был бы похож на «Toyota Subaru».
Эта информация довольно легкодоступна, поэтому я не буду приводить её здесь полностью. Однако суть VC-T (и других подобных типов) заключается в том, что переменная степень сжатия достигается за счёт регулировки хода поршня на лету с помощью различных рычажных механизмов на коленчатом валу. Есть и другие типы, например, Lotus Omnivore регулирует рабочий объём на лету, перемещая верхнюю стенку камеры сгорания (интерактивная демонстрация), а двигатели Gomecsys регулируют ход поршня на лету с помощью магии.
Полная информация доступна по ссылке:
Двигатели MCE-5 и Nissan очень похожи, за исключением того, что в MCE-5 используется поршень для изменения точки поворота нижнего рычага / диапазона движения, а в Infiniti используется вращающийся управляющий вал (вам стоит перейти по этим ссылкам). Во всех вариантах VCR используются разные методы достижения одного и того же эффекта переменной компрессии (в Lotus изменялся размер камеры сжатия, в системе Gomecsys используется какое-то волшебство с редуктором, полностью заключённое в коленчатом валу, которое, по их утверждению, можно установить вместо любого стандартного коленчатого вала, и т. д.).
Вам не обязательно использовать цикл Аткинсона в двигателе VCR (например, Saab использовал цикл Отто), просто Nissan так делает.
Единственная разница между циклами Отто и Аткинсона заключается в том, что в цикле Аткинсона впускные клапаны остаются открытыми в течение части такта сжатия. Согласно статье в R&T, при необходимости происходит переключение между типами циклов (что неудивительно, поскольку Nissan активно внедрял систему изменения фаз газораспределения с конца 80-х годов, которые, как я полагаю, были золотым веком систем изменения фаз газораспределения. Система VTEC тоже появилась в 80-х годах):
Полагаю, вы могли бы назвать его «Миллер» вместо «Аткинсон», если бы он был с наддувом (я не очень разбираюсь в этих деталях, знаю только, что сейчас очень модно называть цикл ДВС в свою честь). Считаете ли вы его «эволюцией» какого-либо цикла — вопрос спорный, это просто ещё один вариант ДВС.
Вероятно, стоит упомянуть, что этот тип двигателя существует уже примерно 100 лет, но используется только в лабораторных условиях. Недавно компания Nissan выиграла гонку за право производить и продавать такие двигатели, так что, как говорится, держитесь, Nissan.
Ну, всё это управляется компьютером, так что он может мгновенно подстраиваться, в зависимости от того, насколько быстро может вращаться управляющий вал (Nissan), двигаться поршень (MCE-5) или что-то ещё. Я не знаю, есть ли там намеренные задержки и переходы, вам нужно посмотреть прошивку ЭБУ.
Я уверен, что как минимум при наличии любых контуров обратной связи происходит некоторое демпфирование / фильтрация для предотвращения колебаний / шума в коэффициенте сжатия, и это может накладываться на время отклика (хотя эти ограничения, скорее всего, можно считать полезными).
Да, все вышеперечисленные ссылки, а также все эти ссылки содержат подробные объяснения с наглядными примерами.
Это довольно простая и очень старая концепция, просто потребовалось много времени, чтобы технология достигла уровня, пригодного для общественного использования. Поскольку это произошло совсем недавно, она внезапно привлекла внимание СМИ, но существует масса доступной информации об этих типах двигателей, если вы хотите узнать больше.
Что касается надёжности, то большинство современных вариантов разрабатывались десятилетиями, а первому прототипу видеомагнитофона уже около ста лет. Они широко используются в лабораториях, так что, вероятно, у них хорошее начало, но, конечно, реальных данных пока не так много. Будем надеяться, что они не повторят судьбу двигателя Ванкеля.