Motor de compresión variable

  Saab SvC

En el Salón del Automóvil de Ginebra,  Saab revela el motor variable de la compresión,del Saab (SVC), un nuevo concepto del motor que permita a la consumición de combustible ser cortado radicalmente mientras que aumenta funcionamiento de motor por el litro de dislocación del motor. La combinación de la dislocación reducida del motor, de la presión que sobrealimenta del colmo y de un sistema único para variar la relación de transformación de la compresión permite al motor del SVC utilizar energía en combustible lejos más eficientemente que los motores automotores convencionales de hoy. El SVC ofrece enteramente un nuevo concepto para combinar alto rendimiento con la consumición de combustible baja y emisiones bajas del extractor.

El consumo de combustible baja  30 por ciento 

El concepto del SVC reduce la consumición de combustible de un motor naturalmente aspirado convencional por hasta 30 por ciento mientras que en el mismo tiempo que proporciona a funcionamiento impresionante. El motor del SVC del cinco-cilindro desarrollado por Saab tiene una dislocación de 1,6 litros y es condiciones normales inferiores tan económicas en combustible como un motor convencional de 1 6-litro, pero puede entregar la potencia comparable a un motor altamente templado 3.0-liter cuando está necesitado. Las emisiones del bióxido de carbono (CO2) se reducen proporcionalmente a la consumición de combustible, mientras que las emisiones del CO, de HC y de NOx permitirán al englne del SVC resolver toda la corriente y regulaciones futuras propuestas de las emisiones. La característica única del SVC engine6Nand el clave a su efficiency6Nis alto que el motor tiene una relación de transformación variable de la compresión. La relación de transformación fija de la compresión de un motor convencional es un compromiso entre una variedad amplia de funcionar conditions6Nstop y va tráfico de la ciudad, carretera que viaja en automóvili a la velocidad constante, o el alto conducir de la autopista sin peaje de la velocidad. La relación de transformación de la compresión del motor del SVC se ajusta continuamente para proporcionar al valor óptimo para las condiciones que conducen que varían.

Volumen variable de la cámara de combustión para la relación de transformación variable de la compresión

El motor del SVC se abarca culata con cilindros integrados, que se conoce como el monohead, y una porción más baja que consiste en el bloque, el cigüeñal y los pistones del motor. La relación de transformación de la compresión es variada ajustando la cuesta del monohead en lo referente al bloque del motor y a los componentes internos del intercambio. Esto altera el volumen de la cámara de combustión con el centro en la parte superior muerto del pistón (la posición más alta del pistón en el cilindro), que, alternadamente, cambia la relación de transformación de la compresión.

La combinación de la dislocación reducida del motor, de la presión que sobrealimenta del colmo y de una relación de transformación variable de la compresión permite al concepto del SVC proveer de los motores enormes capacidades de la salida de potencia. Los 1,6 litros, motor 5-cylinder producen 147 Ib.-ft. del esfuerzo de torsión y de 150 caballos de fuerza por el litro de dislocación del motor! El concepto del SVC abre la puerta en el desarrollo de motores pequeños, extremadamente económicos en combustible con buen funcionamiento, y de motores más grandes que entregan funcionamiento del coche de los deportes con alta combustible-eficacia. Combustibles alternativos

La relación de transformación variable de la compresión también da al motor flexibilidad excelente del combustible. Puesto que la relación de transformación de la compresión se puede variar y ajustar para satisfacer las características del combustible, el motor se ejecutará siempre en la relación de transformación de la compresión que se satisface lo más mejor posible al combustible que es utilizado.

Tres piedras angulares del concepto del SVC

Aunque una relación de transformación vanable de la compresión es qué hace el motor del SVC único, la eficacia de combustible de un motor naturalmente aspirado convencional mejoraría solamente 4 - 5 por ciento si fue equipada de un sistema variable de la compresión. La capacidad máxima de la compresión variable puede ser observada solamente cuando se utiliza conjuntamente con la dislocación reducida del motor y la presión que sobrealimenta del colmo.

1. Reduciendo la compresion

Un motor de cuatro tiempos convencional de la gasolina es el más eficiente (maximizando la energía en el combustible) cuando se está ejecutando en una alta carga. Un motor pequeño debe trabajar más difícilmente y ejecutarse más cercano a carga completa si debe realizar el mismo trabajo que un motor más grande, que utiliza solamente la parte de su capacidad máxima. El motor pequeño extrae a menudo más energía de cada gota del combustible.

Una razón de esto es porque las pérdidas de bombeo son más bajas en un motor pequeño. Las pérdidas de bombeo se presentan cuando el motor se está ejecutando en la carga baja y cuando su consumición de combustible es relativamente baja. Para mantener la relación de transformación ideal del aire-a-combustible (14.7:1), el suministro de aire debe ser restringido reduciendo la apertura de la válvula de mariposa en la toma de aire.

Sin embargo, esto significa que el pistón en el cilindro está bajo vacío leve durante el movimiento de succión, cuando está trazando el aire dentro del cilindro. El efecto es áspero igual cuando usted cubre el agujero del aire de una bomba del neumático de la bicicleta con su pulgar mientras que intenta sacar la manija de la bomba. La energía adicional necesitada para tirar del pistón abajo se conoce como la pérdida de bombeo. Puesto que un motor pequeño se ejecuta con frecuencia en la carga completa y la válvula reguladora está por lo tanto más a menudo completamente abierta, las pérdidas de bombeo en el motor pequeño son generalmente más bajas que están en un motor grande.

Además, un motor pequeño es más ligero, tiene masa interna más ligera del intercambio y tiene pérdidas friccionales más bajas. Por lo tanto, un motor pequeño es generalmente más eficiente que un motor grande.

2. sobrealimentando

Aunque un motor pequeño es eficiente, no es bastante de gran alcance ser utilizado para cualquier cosa con excepción de accionar los coches pequeños, ligeros. Sobrealimentando el aire de producto y forzando más aire en el motor, más combustible se puede inyectar y quemar eficientemente. El motor entonces entrega más potencia para cada movimiento del pistón, que da lugar a un esfuerzo de torsión más alto y a caballos de fuerza de salida. Sobrealimentando el motor solamente en mayores aperturas de la válvula reguladora cuando la potencia adicional es realmente necesaria, la economía de combustible de un motor pequeño se puede combinar con el mayor funcionamiento de un motor grande.

Los motores pequeños de la dislocación y el sobrealimentar han sido de largo conceptos bien conocidos en Saab. Saab lanzó el concepto de turbo detrás en 1976 como manera de alzar el funcionamiento de un motor levantando la presión de aire de producto, pero sin la fabricación del motor más grande y más pesado, y por lo tanto de menos combustible eficiente.

Durante los 25 años pasados, Saab ha desarrollado un número de sistemas de motor turbo-turbo-enhanced innovadores, que han dado lugar a funcionamiento que alzaba, bajando la consumición de combustible y reduciendo emisiones del extractor. Sin embargo, el desarrollo del motor ahora ha alcanzado la etapa en la cual un nuevo parámetro del proceso de la combustión se debe optimizar para resolver las demandas futuras para reducir las emisiones del bióxido de carbono y permitir a los combustibles alternativos ser utilizado. Variar la relación de transformación de la compresión es el parámetro ideal a optimizar.

3.compresión  variable- perla de la sabiduría

La relación de transformación de la compresión de un motor es el volumen de la dislocación del pistón más el volumen de la cámara de combustión dividida por el volumen de la combustión chamber6Nin otras palabras, la cantidad por la cual la mezcla de fuel/air es comprimida en el cilindro antes de que se encienda. La relación de transformación de la compresión es uno de los factores más importantes que se determinan cómo el motor puede utilizar eficientemente la energía en el combustible.

La energía en el combustible será utilizada mejor si la relación de transformación de la compresión está como alta como posible. Pero si la relación de transformación de la compresión es demasiado alta, el combustible pre-encenderá, causando " golpear, " que podría dañar el motor. En un motor convencional, la relación de transformación máxima de la compresión que el motor puede soportar está por lo tanto fijó por las condiciones en el cilindro en la alta carga, cuando las consumiciones del combustible y del aire están en los niveles máximos. La relación de transformación de la compresión sigue siendo igual cuando el motor se está ejecutando en la carga baja, por ejemplo cuando el coche está viajando en la carretera a la velocidad constante.

debido a su relación de transformación variable de la compresión, el motor del SVC se puede ejecutar en la relación de transformación óptima de la compresión de 14:1 en la carga baja para maximizar el uso de la energía en el combustible, y la relación de transformación de la compresión se puede entonces bajar a 8:1 en la alta carga para permitir al funcionamiento de motor ser realzado sobrealimentando sin inducir " golpear."

Nuevas maneras de usar elementos del motor sabidos

Un objetivo en el desarrollo del concepto del SVC era conservar tanto de los componentes básicos de un motor convencional como posible. El cigüeñal, las bielas, los pistones y las válvulas son todo el mismo tipo que los de motores de hoy. Qué distingue el motor del SVC es la manera que está partido en porciones superiores y más bajas. Comparado a un motor convencional, la cara común entre los dos es cerca de 20 centímetros (casi ocho pulgadas) de más bajo. La parte superior, conocida como el monohead, consiste en culata con los cilindros integrados, mientras que la parte más inferior 6N el cárter del motor 6N consiste en el bloque del motor, el cigüeñal, las bielas y los pistones.

El monohead se gira en el cárter del motor. La relación de transformación de la compresión es alterada inclinando el monohead en lo referente al cárter del motor por medio de un actuador hidráulico. El volumen de la cámara de combustión entonces aumentará y por lo tanto más bajo la compresión.

Para aumentar la compresión, la cuesta del monohead se reduce. El volumen de la cámara de combustión entonces disminuirá y la compresión será más alta. El monohead es sellado en el cárter del motor por un bramido de goma.

El monohead se puede inclinar por hasta 4 grados. La relación de transformación óptima de la compresión es calculada por el sistema de gerencia del motor de Saab Trionic basado en la velocidad del motor, la carga del motor y la calidad del combustible. La relación de transformación de la compresión es continuamente variable.

Cámaras de combustión eficientes de la cuatro-válvula

Una ventaja importante del concepto del SVC es que la compresión variable puede ser alcanzada sin la modificación del diseño de la cámara de combustión eficiente de la cuatro-válvula. El diseño de la cámara de combustión es de importancia vital al proceso de la combustión, y por lo tanto afecta directamente las emisiones del extractor, la consumición de combustible y el funcionamiento de motor. Una de las condiciones esenciales en el trabajo de desarrollar el concepto del SVC era que la nueva técnica no debe deteriorar el diseño existente.

Puesto que el monohead se hace como una unidad, es también posible realzar el diseño de los pasos del líquido refrigerador. Esto es esencial para poder sobrealimentar el motor suficientemente para alcanzar alto rendimiento.

Compresor mecánico para la presión máxima del alza y la respuesta rápida

El compresor mecánico usado para sobrealimentar es contratado y desunido por el sistema de gerencia del motor de Saab Trionic. El compresor se equipa de un intercooler y entrega una presión máxima del alza de la barra 2,8 (40 PSI), que es doble que la presión del alza entregó por Saab de hoy 9-3 Viggen y 9-5 aero- motores altos de turbo de la salida. Los diseñadores del motor de Saab eligieron utilizar un compresor en vez de un turbocharger para el motor del SVC porque los turbochargers de hoy no pueden entregar la alta presión del alza y la respuesta rápida necesitadas por el motor del SVC.

Un plafform para el desarrollo continuado

El concepto del SVC y el 1.6-liter, motor del cinco-cilindro representan un salto adelante en tecnología del motor y proporcionan totalmente a un nuevo plafform para el desarrollo adicional del motor. El hecho de que el parámetro de la relación de transformación de la compresión puede ahora ser controlado permite una operación más exacta del motor, y por lo tanto, una eficacia más alta. El SVC se puede combinar con otras tecnologías del motor para mejorar más lejos el funcionamiento, una consumición de combustible más baja y para reducir emisiones del extractor.

El motor del SVC representa un paso de progresión decisivo en el trabajo de desarrollo a largo plazo dirigido combinando las ventajas del motor de Otto y del motor diesel. Esta tendencia es ya visible en el desarrollo del motor. La inyección directa será utilizada en el motor de Otto apenas como está en el motor diesel, mientras que el motor diesel tendrá mucho más elemento electrónico. La compresión variable hasta el momento ha sido la conexión que falta entre los dos.

Innovadores del motor

La importancia de la relación de transformación de la compresión a la eficacia de un motor se ha sabido de largo, y hay muchas patentes imaginativas para diversos diseños de los motores variables de la compresión. Qué diseñadores del motor de Saab eran primeros a achieve6Njust pues estaban con turbocharging en el 1970s6Nwas para combinar el nuevo pensamiento innovador con una técnica sabida y teorías probadas para desarrollar un sistema que es usable.

Los diseñadores del motor de Saab comenzaron a pensar de desarrollar un motor variable de la compresión en el 1 980s temprano, pero no era hasta el final de los años 80 que un trabajo de desarrollo más concreto fue comenzado, no obstante en una escala modesta. La primera aplicación de patente fue alojada en 1990. El primer motor experimental usable tenía una dislocación de 2,0 litros, y salida más alta entregada del esfuerzo de torsión y de potencia que necesario. Pero el motor probó que la teoría se realizó bien.

La prueba real comenzó cuando el litro six6N en línea del prototipo engine6Na 1,4 de la segunda generación era listo en los mid-1990s. El objetivo era que un motor del SVC de ese diseño tendría la salida del funcionamiento y de potencia de un motor naturalmente aspirado de 3.0-liter V6, pero con 30 por ciento más bajo de consumición de combustible. Para tener el potencial del motor del SVC evaluado cerca, los expertos independientes, Saab acercaron a la compañía de desarrollo alemana renombrada del motor FEV Motorentechnik en Aquisgrán. Sometieron una evaluación completa para confirmar que el motor resolvió las blancos deseadas, y que era también posible hacer otros avances por el trabajo de desarrollo continuado.

Sin embargo, el seis-cilindro, motor en línea 1.4-liter no era apropiado al nivel de funcionamiento necesitado por el rango proyectado de Saab de coches. El motor también exigido empaquetando desventajas. Fue caído tan en el favor del cinco-cilindro actual, concepto del motor 1.6-liter.

El concepto del SVC habría sido imposible convertirse sin un sistema de gerencia avanzado del motor. La adición de la compresión variable como otro parámetro del control en el sistema de control ya complejo de motores automotores de hoy crea altas demandas en el sistema de gerencia del motor. El sistema de gerencia del motor para el motor del SVC es una versión especial del Saab Trionic system6Ndeveloped en el local por Saab y en uso en Saab turbocharged los motores desde 1991. El desarrollo adicional del sistema de Saab Trionic y en el conocimiento de la profundidad del sistema acumulado por los ingenieros de Saab ha sido elementos dominantes en el desarrollo del concepto del SVC.

Sin embargo, uniforme en su versión más última, el cinco-cilindro de Saab, el motor del SVC de 1 6-litro todavía está en la etapa del prototipo y el trabajo de desarrollo adicional es necesario antes de que el motor se pueda utilizar en la producción regular. El diseño y la talla final, y las características de la consumición también del funcionamiento y de combustible del último motor de la producción son dependientes en muchos factores, incluyendo resolver las demandas futuras de clientes.

Datos técnicos

Las figuras abajo se relacionan con los motores de prueba del 1,6-litro usados actualmente en el trabajo de desarrollo técnico en curso de Saab. Las especificaciones técnicas exactas de los motores regulares futuros de la producción serán dependientes en los planes este trabajo de desarrollo, demandas de cliente futuras para la eficacia del funcionamiento y de combustible y producto totales de Saab.