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科尼赛克的2.0升无凸轮轴发动机如何产生600马力的功率,以瑞典品牌最新的汽车Gemera为例,它是一款1700 hp的四座混合动力豪华旅行车

2020-03-14    阅读量:31631    新闻来源:互联网     |  投稿

您始终可以依靠科尼赛克来做不同的事情。以瑞典品牌最新的汽车Gemera为例,它是一款1700 hp的四座混合动力豪华旅行车,最高时速可达250 mph。在拥有比以往更多的超高价超级跑车的世界中,Gemera脱颖而出中国机械网okmao.com。也许关于汽车最有趣的是它的引擎。


Koenigsegg将该引擎称为Tiny Friendly Giant,简称TFG,这是一个贴切的名字。TFG是2.0升双涡轮增压三缸发动机,功率为600马力。TFG的输出功率为每升300马力,远远高于公路车所见的任何输出。柯尼塞格表示,这“比今天的任何其他生产三缸汽车都快几年”,他的理解没有错:下一个最强大的三缸发动机是丰田GR Yaris的268马力发动机。


更为不寻常的是,TFG没有凸轮轴。取而代之的是,该发动机采用了科尼赛克的姊妹公司Freevalve的技术,其气动执行器可以独立打开和关闭每个气门。我打电话给公司创始人克里斯蒂安·冯·科尼塞格(Christian von Koenigsegg),以确切了解这种非常规引擎的工作原理。


Tiny Friendly Giant是专为Gemera设计的。Koenigsegg想要一种小巧轻便,功能强大的产品。科尼赛克还决定改变混合动力Regera中的设置,在混合动力Regera中,内燃机提供了总功率输出的大部分。在Gemera中,大部分动力来自电动机,而Gemera则贡献了一些驱动力并为混合动力系统的电池充电。


根据这一标准,科尼赛克采用了2.0升三缸配置。“我们有点挠头,”科尼赛克说。“三缸并不是最排他的……但是,从技术上讲,我们意识到每个缸都是地球上最极端的发动机。为什么我们要拥有比我们所需更多的东西,以使汽车尽可能轻量化,尽可能宽敞?”


其余与引擎的角色有关。“这是一种大口径,大冲程发动机,听起来不像某些三缸发动机那样微不足道,”科尼塞格说。“想象一下,一辆哈雷车再增加一个汽缸。那种感觉。” 尽管缸径为95mm,行程尺寸为93.5mm,但TFG具有很高的转速。峰值功率为7500 rpm,红线设置为8500。“我们倾向于将这些旋转零件设计得比其他任何零件都轻,”科尼塞格解释说,“但实际上,它同时注重强度。可以更高。” 这款微型发动机还提供了巨大的扭矩-443 lb-ft(从低于3000 rpm一直到7000)。

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顺序涡轮增压设置非常巧妙。TFG每个气缸有两个排气门,其中一个专用于小型涡轮,另一个专用于大型涡轮。在低转速下,只有小型涡轮增压排气门打开,从而产生强烈的增压响应。超过3000 rpm时,大涡轮排气门开始打开,产生巨大的助力,并产生许多中功率和扭矩。(即使没有涡轮增压器,TFG也令人印象深刻:Koenigsegg说,从理论上讲,自然吸气的TFG可以产生280马力。)


科尼塞格说:“有一个原因叫自由阀。” “每个单独的阀都具有完全的自由度。打开多少,何时打开,保持打开多长时间。” 在低负载下,每个气缸只有两个进气门之一打开,使雾化的燃料分配更均匀。通过Freevalve系统不断调整进气门的升程和持续时间,无需传统的节气门,并且发动机可以即时关闭各个气缸。Freevalve还允许TFG在传统的奥托(Otto)循环和米勒(Miller)循环操作之间进行切换,在这些操作中,进气门的开启时间更长,以帮助减少泵送损失,提高动力和效率。这甚至不是最疯狂的事情。“借助涡轮增压器,该发动机可以在大约3000 rpm的转速下进行两冲程运转。


Koenigsegg还与德克萨斯州的一家人工智能公司SparkCognition合作,为TFG等Freevalve引擎开发AI引擎管理软件。“随着时间的流逝,该系统将学习最佳的阀门操作方法,最节俭,最清洁的方法……它将最终开始做我们从未想到的事情,”科尼塞格说。“它会以不同的方式自行燃烧,最终以我们无法完全理解的方式漂浮。” 但这是出路。Koengisegg说,TFG目前将依靠人工编码的阀门操作。


TFG只能在常规泵气上产生大约500马力的功率。这是一种灵活的燃料发动机,经过优化可燃烧酒精-乙醇,丁醇或甲醇,或其任意组合。酒精燃料的性能非常好,但科尼塞格(Koenigsegg)说,使用酒精也是使TFG清洁的关键部分,因为它产生的有害颗粒比汽油少。使用可持续来源的燃料,TFG可以有效实现碳中和。


当然,像Freevalve这样的复杂系统要比传统的凸轮装置贵,但Koenigsegg指出,该系统使用的原材料更少,从而抵消了部分成本并减少了发动机的重量。总而言之,TFG发动机的制造成本大约是科尼赛克5.0升双涡轮增压V-8发动机的一半。


Gemera动力传动系统的其余部分同样是非常规的。TFG位于乘客舱后方,通过Koenigsegg出色的直接驱动系统驱动前轮,而无需变速箱。当被问及不寻常的中置发动机前置驱动设置时,科尼赛克回答:“为什么许多传统汽车的前部都有发动机,传动轴并在后轴上驱动?” 连接至TFG曲轴的电动机/发电机为混合动力传动系统的电池充电,并贡献了高达400 hp的额外动力,而每个后轮均由500 hp电动机驱动。峰值总输出功率为1700 hp。


创始人解释说:“科尼赛克汽车是中置发动机汽车。” “我们不制造纯电动汽车,因为暂时来说,我们认为它们太重了,而且它们的声音也不酷。只要我们能够保持二氧化碳中和,相对节俭和清洁,我们将推动内燃机。”


TFG是技术展示,是汽车未来的另类愿景。Koenigsegg认为,通过一些左领域的思考,内燃机在电动汽车世界中仍然可以占有一席之地。“在我心中,它是一种对引擎,”科尼赛克说。“您不必因为它已经很小而使它变得更小;您绝对不必使它变大以获得动力;您是否拥有涡轮增压器,将功率从280提升至600马力。如果这还不够的话,您可以在上面放上一个电动机,那么您的混合动力车功率将超过1000马力。”


Koenigsegg再次与Tiny Friendly Giant取得了非凡的合作。我想您会同意的,这个名字很贴切。


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