Начало Formula 1 News • Новини за Формула 1 Технологията TWINTURBO на Opel е революция в областта на дизеловите двигатели

Технологията TWINTURBO на Opel е революция в областта на дизеловите двигатели

65
0

 Премиера за двустепенното принудително пълнене с турбокомпресори в сериен дизелов автомобил
 Световен рекорд по специфична мощност – двигателят 1.9 CDTI-TWINTURBO на Vectra OPC постига 112 к.с. на литър работен обем
 До 50 процента по-висока мощност при запазване на показателите за разхода на гориво

Рюселсхайм. С революционната си технология TWINTURBO, Opel прави поредната голяма крачка в прогреса на съвременните дизелови двигатели за леки автомобили. Инженерите на Opel за първи път прилагат успешно двустепенна система за принудително пълнене на дизелов двигател с помощта на турбокомпресори в сериен автомобил, който не губи нищо от своята практичност и икономичност при всекидневна употреба. Демонстрираната на автосалона в Есен през ноември 2003 г. и сега на Женевския автосалон студия Opel Vectra OPC се задвижва от 1,9-литров двигател CDTI-TWINTURBO с мощност 156 кВт (212 к.с.). Произтичащата от тези данни специфична мощност от 82 кВт (112 к.с.) на литър работен обем е абсолютен световен рекорд при серийните автомобили, задвижвани от турбодизелов двигател. Динамичният 1.9 CDTI-TWINTURBO-агрегат предоставя на разположение максималния си въртящ момент от 400 Нм още при 1 400 мин-1, изпълнява изискванията на еконормата Euro 4 и се отличава със среден разход (измерен по комбинирания евроцикъл) от едва 6,0 литра дизелово гориво на 100 километра пробег.

Сърцевината на технологията TWINTURBO е принципът на принудително пълнене на горивните камери с два задвижвани от потока от отработили газове турбокомпресори, които за разлика от схемата Biturbo не работят паралелно, а последователно. По-малкият, достигащ по-бързо работни обороти компресор се грижи за пълненето в ниските оборотни режими, а по-големият, пригоден за осигуряване на по-голямо налягане компресор се включва при покачване на оборотите на работа на двигателя. Благодарение на изключително високата ефективност на работа на тази система, технологията TWINTURBO позволява постигането на изключително високи показатели на специфичната мощност без да се налагат компромиси по отношение на разхода на гориво и показателите за нивото на вредните емисии в отработилите газове.

Ханс Х. Демант, член на Управителния съвет на Adam Opel AG, отговарящ за техническото развитие: „Ние сме изключително горди от факта, че сме първият автомобилен производител, който в лицето на технологията TWINTURBO представя възможност за серийно приложение на стъпаловидното принудително пълнене при дизеловите двигатели. Технологията TWINTURBO е изключително икономично и екологично решение, което едновременно с това предлага ненадмината динамика и удоволствие от шофирането.“

Тайната на системата TWINTURBO се крие в интелигентния двустепенен способ на принудително пълнене на горивните камери – по-малкият турбокомпресор за високо надналягане има грижата за осигуряването на необходимата динамика при ниски обороти, в които двигателят реагира спонтанно и без никаква следа от пословичната „турбодупка“. Този компресор работи самостоятелно до достигане на границата от 1 800 мин-1, сгъстявайки постъпващия в цилиндрите свеж въздух до 3,2 бара. Между 1 800 мин-1 и 3 000 мин-1 към него се присъединява по-големия компресор за ниско надналягане и двата агрегата работят заедно в този оборотен диапазон. От 3 000 оборота на коляновия вал на двигателя нагоре, постъпващият в горивните камери въздух се сгъстява само от по-големия компресор. Сложното управление на двата турбокомпресора се осъществява посредством клапа в изпускателния тракт на двигателя, която на свой ред се управлява от електронно в зависимост от режима на натоварване и оборотите на мотора.

За перфектна основа на революционната система служи новото поколение дизелови двигатели 1.9 CDTI ECOTEC

Разработката на системата TWINTURBO е била поверена на специалистите от спортния отдел на Opel OPC (Opel Performance Center) под ръководството на началника на техническите разработки Донатус Вихелхаус. „Огромният потенциал на нашия двигател TWINTURBO личи по стойността на средната компресия – докато обикновените турбодизелови мотори работят средно с налягане от 17 до 19 бара, при 1,9-литровия TWINTURBO същата тази стойност достига 26 бара.“, обяснява Донатус Вихелхаус. Така нареченото понятие „средна компресия“ на даден двигател обозначава средната стойност на работното налягане върху буталата в процеса на един работен цикъл – колкото по-висока е тази средна стойност, толкова по-висока е мощността на двигателя. Вихелхаус допълва – „Предпоставка за успешното прилагане на технологията TWINTURBO в серийното производство е наличието на изключително надежден блок на двигателя, който да издържи без проблеми огромните натоварвания и при дълъг период на експлоатация. С новото поколение агрегати 1.9 CDTI ECOTEC ние разполагаме с чудесна основа за прилагането на новата система.“

Vectra OPC – мощност от 212 к.с. при работен обем от 1,9 литра и среден разход на гориво едва 6,0 литра на 100 километра пробег

В зависимост от целта, която се преследва при всяка конкретна разработка, технологията TWINTURBO може да бъде използвана за постигане на по-висока мощност или за оптимизиране на работата на двигателя с оглед намаляване разхода на гориво. Така например, в сравнение с традиционния турбодизелов агрегат със същия работен обем, с TWINTURBO може да се постигне или до 50%-но увеличение на мощността без компромиси с икономичността, или намаляване на разхода на гориво до една четвърт без пад в динамичните характеристики. При агрегата 1.9 CDTI-TWINTURBO в концептуалната студия Vectra OPC, инженерите на Opel са преследвали увеличаване на мощността. Високотехнологичният двигател успява да постигне максимална мощност от 156 кВт (212 к.с.) от работен обем, възлизащ на едва 1,9 литра, което на свой ред означава, че реализираната специфична мощност от 82 кВт (112 к.с.) на един литър работен обем е абсолютен световен рекорд. Няма друг сериен турбодизелов агрегат, способен на подобно постижение.

Комбинацията от двустепенното принудително пълнене, последното поколение на системата Common-Rail, променливото многократно директно впръскване на горивото Multiinjection и двойното междинно охлаждане на постъпващия в цилиндрите сгъстен въздух е в основата на повишаването на максималната мощност и постигането на максимален въртящ момент от 400 Нм, който е на разположение в широкия оборотен диапазон между 1 400 и 3 600 мин-1. Именно тези показатели са в основата на впечатляващите динамични характеристики на Vectra OPC – ускорение от 0 до 100 км/ч за 6,5 секунди и максимална скорост от електронно ограничени 250 км/ч. Изключителната икономичност от едва 6,0 литра дизелово гориво на 100 километра пробег (според европейския комбиниран цикъл) не отстъпва по нищо на тази при серийните двигатели 1.9 CDTI. Подобно на тях, TWINTURBO-агрегатът също може да бъде съоръжен с филтър за твърди частици (сажди), който не се нуждае от рутинна поддръжка и добавки към горивото. Показателите по отношение на вредните емисии в отработилите газове на Opel Vectra OPC TWINTURBO още отсега изпълняват строгите изисквания на екологичната норма Euro 4, която ще стане задължителна за автомобилите, регистрирани след 1 януари 2006 г.