3.0-литровият редови шестцилиндров двигател Ingenium на Ленд Роувър (Land Rover) в модела Рейндж Роувър Спорт (Range Rover Sport) използва електрически компресор на Валео (Valeo). Целта е да се елиминира турбо закъснението, а разходът на гориво достига 10.2 л/100 км.
Кратък преглед на технологията:
Електрическият компресор се развърта до 65 000 об/мин само за 0.5 секунди, осигурявайки незабавно налягане на свръхпълнене. Системите за променливо повдигане на клапаните и газоразпределение оптимизират ефективността на горенето в целия работен диапазон на мощността на двигателя.
Интегрираният изпускателен колектор и корпус на турбокомпресора се разширява с 10 мм при температури от 1000 градуса по Целзий.
Електрическите автомобили и плъг-ин хибридите справедливо се смятат за бъдещето на личния транспорт, но много нови превозни средства продължават да разчитат на двигатели с вътрешно горене и в тази област все още се случват значими иновации. Неотдавнашен едноседмичен тест на превъзходния Рейндж Роувър Sport Dynamic SE (Range Rover Sport Dynamic SE) от 2026 година, чиято цена започва от около 95 000 €, подчертава точно това. Рейндж Роувър Sport е хибрид, но само мек хибрид с 48-волтова система. Това прави системата по същество усъвършенствано устройство за автоматичен старт/стоп, но изключително ефективният 3.0-литров редови шестцилиндров двигател Ingenium с 395 к.с. и 551 Нм въртящ момент осигури изненадващи резултати.
Благодарение на 48-волтовия стартер/генератор, стартирането на двигателя е мигновено и плавно, без трептения, които могат да дойдат от 12-волтови стартери при по-ниски обороти. Тази финес продължава, тъй като двигателят работи спокойно на празен ход с приятен, нискочестотен ромон от изпускателната система, който напомня звука на V8 двигател. Натиснете педала на газта и Ingenium подава мощност веднага от празен ход, а звукът от изпускателната система прераства в приглушено ръмжене, което все още може да се сбърка с осемцилиндров двигател. Във време, когато Мерцедес-АМГ (Mercedes-AMG) се отказа от експеримента си с високофорсирани четирицилиндрови двигатели заради техните недостатъчни характеристики по отношение на шум, вибрации и твърдост, постижението на Ленд Роувър (Land Rover) с този шестцилиндров двигател изглежда особено забележително.
Задръжте педала натиснат и Рейндж Роувър Sport достига 100 км/ч за 5.9 секунди, с безпроблемно ускорение по целия диапазон на мощност, което не показва никакви признаци на турбо забавяне. Това е така, защото големият двукамерен турбокомпресор, задвижван от изгорелите газове, се допълва от електрически компресор, доставен от Валео (Valeo), който достига 65 000 оборота само за половин секунда, за да осигури незабавно налягане. Всяко възможно забавяне през тези 0.5 секунди, необходими на компресора да достигне пълна мощност, се покрива от функцията за запълване на въртящия момент на 48-волтовия електромотор. Дори с тези спортни характеристики, плюс легендарното задвижване на четирите колела на Ленд Роувър за целогодишна сигурност при шофиране, Рейндж Роувър Sport постигна 10.2 л/100 км комбиниран разход при градско шофиране. Това съответства на официалните оценки за разход на превозното средство от 11.8 л/100 км в градски условия и 9.4 л/100 км по магистрала. Инженерният екип на Рейндж Роувър е избрал турбокомпресор с голям диаметър за върхова мощност и ефективност, съобщи Матю Гуд, инженер, отговарящ за всмукателния тракт на двигателя. Управляемостта на такъв голям турбокомпресор би била проблем, освен ако не се използва електрически компресор, заяви той.
Предимства на двойното компресиране
„Мисля, че причината да имаме и двете е, защото това е доста голям двигател с доста висока специфична мощност, който изисква голям турбокомпресор“, обясни Гуд. „Както знаете, наличието на голям турбокомпресор не е най-доброто нещо за управляемостта и разхода на гориво, и ще подразним много клиенти, ако имаме секунди време за развъртане на турбокомпресора. Така че причината, накратко, за наличието на този електрически компресор е да запълни въртящия момент, преди турбокомпресорът да поеме.“
Турбокомпресорът е „зрелищно голям“, по мнението на Гуд. „Когато го видите на двигателя, това е огромна буца метал, висяща отстрани на двигателя. Изглежда като състезателно турбо“, ентусиазирано заяви той. Този голям, инертен турбокомпресор се смекчава от 48-волтовия електрически компресор на Валео. „Електрическият компресор трябва да запълни тази празнина, преди турбото да поеме, така че наличието на това електрическо запълване е наистина, наистина важно, за да се създаде безпроблемната крива на въртящия момент, която усещате, когато натиснете педала“, отбеляза Гуд. „Той работи с меката хибридна система и е наистина само устройство за запълване на въртящия момент“, продължи той. „Това е само преходно устройство. Когато пътувате спокойно или правите високоскоростни изпреварвания, този електрически компресор не върши много работа. Той стои на празен ход, готов да влезе в действие, и когато го направи, когато имате нужда от него, той е там за части от секундата, за да запълни налягането, преди турбото да поеме.“
Тази безпроблемна интеракция не се случва случайно, съобщава водещият инженер по производителността и икономичността на двигателя, Уил Томас. „Имаме електрически компресор, който да запълни празнината, докато чакаме турбото да се развърти, и е наистина важно да успеем да постигнем безпроблемна точка на преход“, заяви той. „Нямаше да бъде луксозен продукт, ако можехте да усетите точката на преход между електрическия компресор и турбокомпресора, така че беше много важно на тестовия стенд да направим много пробни и повтарящи се тестове с електрическия компресор.“
Прецизни тестове за луксозно усещане
Тестовете на динамометричния стенд са от решаващо значение, защото с двигателя, монтиран на тестовия стенд на Ягуар (Jaguar) Ленд Роувър, инженерите могат да го свържат с обширна апаратура, включително монитори за налягане в цилиндрите. „Можем да се уверим, че няма забивания или спънки, докато преминаваме между електрическия компресор и турбокомпресора“, обясни Томас. „Правим това, като се уверяваме, че профилите на разпределителния вал са плавни, а времето на запалване е приятно постепенно преминаване между компресиран и некомпресиран режим“, продължи той. „След като направим това, преминаваме към нивото на автомобила и шофираме колите, за да валидираме това, което сме направили, за да се уверим, че това е приятно луксозно усещане и няма очевидна разлика между електрическия компресор и турбото, което поема контрола.“
Друга част от това луксозно усещане е ромонът от изпускателната система на Рейндж Роувър Sport, който е в контраст с бръмчащите четирицилиндрови двигатели в някои превозни средства в сегмента. „Гордеем се, че сме луксозна марка и гарантираме, че имаме фино настроени продукти на пазара, така че много инженери по хармоника на превозни средства работят заедно с нас“, отбеляза Томас. „Наистина е важно да имаме добри отношения с тези инженери, когато разработваме проект.“
Но настройката за приятен звук лесно може да провали усилията за постигане на добра мощност и максимална ефективност. „Не искате да го правите твърде рестриктивен в същото време“, заяви Томас. „Затова ще извършим много работа по CFD оптимизация, като се уверим, че можем да намалим налягането колкото е възможно повече в изпускателната система.“
Това включва както моделиране, така и физически тестове. „Извършихме много работа, за да се уверим, че изпускателната система е оптимизирана доколкото е възможно чрез CFD и чрез физически тестове, така че двигателят да може да диша ефективно, и очевидно, ако двигателят може да диша ефективно, тогава получавате много по-добър звук от него.“
Това дишане и ефективност зависят предимно от повдигането и времето на отваряне на клапаните, така че екипът на Рейндж Роувър фокусира значителни ресурси върху оптимизирането на двигателя в тези отношения. „Разполагаме с множество опции за управление на разпределителния вал“, посочи Томас. „От всмукателната страна ще имаме система за променливо повдигане на клапаните, съчетана с променливо газоразпределение. Ще можем да контролираме клапаните по хидравличен начин от блока за променливо газоразпределение, така че не е необходимо да следваме пълния профил на разпределителния вал. Това ни позволява да разполагаме с множество профили на разпределителния вал.“
В допълнение, има променливо газоразпределение за още по-голям контрол. „Имаме фазорегулатор в края на всмукателния разпределителен вал и в края на изпускателния разпределителен вал, и ще прекараме много време на тестовия стенд в търсене на върховите точки на ефективност на двигателя.“
Това означава идентифициране на тенденции, които сочат най-ефективните настройки на двигателя. „Както споменах по-рано, имаме вградени датчици за налягане в цилиндрите, където можем да видим какво се случва в горивната камера в реално време, и въз основа на това знаем как изглежда оптималната ефективност на горенето, и това е, което ще преследваме.“
Инженерният екип се стреми да балансира ефективността с мощността и качеството на звука, добави той.
Томас (Thomas) заяви, че при разработването на двигател с много технологии и голяма свобода на действие е важно да се вземат предвид всички характеристики. Той добави, че ефективността е ключова за този двигател, затова са разчитали силно на системата за променливо газоразпределение, за да постигнат основните точки за ефективност.
Ключова част от изпускателната система на двигателите Ingenium (Ingenium) е голяма, сложна отливка от неръждаема стомана за интегриран изпускателен колектор и корпус на турбокомпресора. Гууд (Goode) отбеляза, че тази част се разширява с един сантиметър, когато достигне работна температура от 1000 градуса. Той допълни, че издръжливостта на тези турбокомпресори при над 1000 градуса е много трудна задача. Металът се държи доста различно при такива температури, които наподобяват тези в реактивен двигател, и е предизвикателство да се осигури дълготрайност през целия живот на автомобила.
Предизвикателството се усложнява от изключителната сложност на отливката. Разработването ѝ е било особено трудно, тъй като колекторът е шестклонен изпускателен колектор и турбокомпресор в едно, което го прави голяма и сложна отливка. Материалното решение включва сплав от неръждаема стомана с високо съдържание на никел.
Всичко това показва, че създаването на модерен двигател с вътрешно горене, който осигурява примерни нива на шум, вибрации и твърдост, мощност и ефективност, и който разчита единствено на 48-волтова мека хибридизация, е толкова трудно, колкото изглежда. Но вниманието към инженерните детайли осигурява двигател и шофиране, достойни за Рейндж Роувър (Range Rover).
От 9 до 11 юни 2026 година, Изложението „Батери Шоу Европа“ (The Battery Show Europe) ще предложи на своите посетители възможност да научат как да преодоляват сложните предизвикателства в индустрията и рисковете във веригата за доставки. Те ще могат да създадат контакти със съществуващи и нови доставчици и партньори, както и да осигурят дългосрочната устойчивост на своя бизнес. В рамките на три дни с конференции и образователни сесии, възможности за създаване на мрежа от контакти и демонстрации на живо на най-новите технологии и решения от водещи изложители от цял свят, посетителите ще се свържат с инженери, производители на оригинално оборудване (OEM), доставчици от първо и второ ниво и новатори, които оформят бъдещето на технологията за батерии и хибридни/електрически превозни средства.
Последвайте ни в Google News
