Mercedes и AMG искат да нарушат едно от великите правила на двигателите

Едно от най-големите предизвикателства пред производителите при разработването на нови двигатели е постигането на перфектния баланс между производителност, емисии, ефективност и надеждност. Тези четири качества представляват истинско предизвикателство за инженерите, защото увеличаването на мощността и въртящия момент на двигателя, като едновременно с това се гарантира, че всички компоненти могат да издържат на огромните сили и налягания, на които са подложени, е почти невъзможно.

В наши дни, с помощта на електрификацията, производителността се увеличава без проблеми, докато допреди няколко години най-простият метод беше да се увеличи налягането на турбокомпресора. Това обаче има значителни последици - увеличен разход на гориво, което от своя страна се отразява на компонентите, подлагайки ги на по-голямо натоварване. Нов патент, открит от австралийско издание, разкрива как в Mercedes-Benz смятат да разрешат тези проблеми.

Всички са наясно, че излишната топлина е друг основен проблем на двигателя, тъй като тя влияе негативно на смазочните материали, може да разтопи жизненоважни компоненти и кара въздуха да се разширява, като по този начин намалява количеството въздух в двигателя и следователно мощността. Ето защо инженерите на AMG работят върху решение на този проблем с топлинната ефективност.

Целта на екипа от Афалтербах е ясна: да се постигне повече мощност чрез по-ниски работни температури, но това е твърде сложно. Всеки двигател с вътрешно горене обаче прави едно и също нещо, независимо от промените в конструкцията - въздух и гориво влизат, сместа се запалва и отработените газове се изхвърлят. Колкото по-бързо се завърши този цикъл, толкова повече мощност се произвежда.

Турбокомпресорите и компресорите могат да вкарват толкова въздух, колкото искат, в горивната камера, но ако отработените газове не изхвърлят въздух със същата скорост, останалото е само теория. Ето защо резервните изпускателни системи остават предпочитана модификация за всеки, който търси конските сили, които производителят не предоставя. И не става въпрос само за разширяване на тръбите. Начинът, по който газовете се смесват в системата, също е важен, откъдето идва и термини като „X-образен колектор“.

Разликата е, че смесването се случва вътре в двигателя. Патентът на Mercedes е версия на тази идея, но с обратно действие. Вместо да оставят газовете да се смесват по-надолу по веригата в самата изпускателна система, инженерите предлага да ги канализират в множество посоки от блока на двигателя чрез мрежа от вътрешни канали. След това всичко се слива в колекторите, които изтласкват газа по конвенционален начин.

Тъй като това е двигател с турбокомпресор, част от този поток продължава да изпълнява обичайната си функция - да задвижва турбината, за да вкара повече въздух във всмукателния колектор. Ключовият технически принцип е „По-ниска температура, по-малко сложност, повече мощност“. Според патента целта не е толкова да се балансира потокът, колкото да се понижи температурата на отработените газове. Тези вътрешни канали намаляват температурата на отработените газове, като по този начин освобождават повече мощност.

Самата патентна документация го обобщава по следния начин: „Изобретението позволява намаляване на температурата на отработените газове в сравнение с конвенционалните решения, което позволява увеличаване на мощността, особено при работа с ламбда-1 – точката, в която сместа въздух-гориво е точно стехиометрична. Това означава, че има точно толкова кислород, колкото е необходимо, за да се изгори цялото гориво, без да се прибягва до прекалено сложна допълнителна технология.“

Оставяйки настрана техническия жаргон, интересна е същността. Mercedes върви срещу тенденциите на други производители, които са наясно, че получаването на повече мощност изисква добавяне на тегло към компонентите. Системата на Mercedes цели обратното - да увеличи мощността, но без това да се отрази на теглото.