Бъдещите двигатели на Dodge Ram може би ще имат турбо свързано директно към главата на двигателя

Глава на двигател с интегрирани изпускателни колектори вече е реалност, но работата с подобно турбо е смела стъпка.

Stellantis е един от многото автомобилни производители, които твърдят, че поддържат силен бизнес двигатели с вътрешно горене, дали е така само бъдещето ще покаже. Както лидерите на индустрията отбелязаха наскоро – разходите трябва да намалеят, автомобилите трябва да бъдат по-рентабилни, а частите трябва да бъдат по-прости за да могат да се конкурират с електрическите превозни средства. Новият патент публикуван наскоро от Stellantis, извежда тази концепция до крайности.

Автомобилният производител очевидно планира нещо повече за разлика от конкурентите си в леенето на изпускателни колектори към цилиндрите – той иска да интегрира цели турбокомпресори.

Патентът бе публикуван едва на 9 март, но официално бе представен в Службата за патенти и търговски марки на САЩ още през май 2020 г. Както споменах по-рано, целта на този вид система е да намали броя на компонентите в двигателите с турбокомпресори, което ще доведе до намаляване на разходите. За да се постигне това, голяма част от турбо системата трябва да се свърже директно с главата на двигателя.

Изпускателният колектор, също както и корпусът на изпускателната система, са изляти. Този патентована технология обаче не е толкова проста колкото звучи. В документа се отбелязва, че части като изпускателния отвор (или поне място за монтиране на движещите се части на изпускателния отвор) могат да бъдат хвърлени директно на място, както и части от страната на компресора на турбото. Ядрото на турбокомпресора – самите лагери, вал, турбина и колело на компресора – са част от отделен патрон.

В главата на всеки като мен изниква веднага един голям въпрос и това е – Как ще се справят с топлината?

По този въпрос инженерите на автомобилния производител са проявили креативност. Тяхното решение е, или гениална и работеща концепция, или много, много лоша идея. Честно казано още не съм сигурен кое е. С две думи цялата глава е алуминиева, включително изпускателната страна на турбото. Водните ризи около корпуса на ауспуха ще охлаждат за да гарантират, че няма да има загуба на мощност или прегряване. До сега турбиният корпус винаги е произвеждан от стомана или желязо. А компресорният корпус на турбото да е от алуминии енорма. В тази нова система вероятно е заложено по същата причина, но досега алуминият се е използвал само в “студената част ” не случайно, а именно защото тя не е подложена на толкова екстремни температури.

В документа се отбелязва, че тази водна риза на турбото също охлажда и алуминиевия изпускателен клапан, така тя ще може да пада направо върху главата на двигателя. Като алтернатива, охлаждащата течност може да бъде насочена директно към или да мине от някъде другаде към двигателя, така може би се опитват да запазят главата хладна и да се предотврати избухване. Струва си да се отбележи, че част от тръбопровода за топлият въздух към всмукателният колектор може също да бъде излята към главата на двигателя.

Тази идея е получила малко развитие другаде. Трицилиндровият двигател на BMW с турбо B38 има алуминиев изпускателен колектор с интегриран турбо корпус. Също така е с водно охлаждане като този дизайн от Stellantis. BMW системата обаче не е директно свързана с главата на двигателя, както е тази на Stellantis. Ако нещо се обърка и бъде изтеглено принудително, BMW просто трябва да смени корпусите. Но ако същото се случи и с дизайна на Stellantis това би могло да бъде огромен проблем.

Също така трябва да се каже, че това е лошо за следгаранционното обслужване и турнинг. В момента ако на даден автомобил се повреди турбото, то може лесно да бъде ремонтирано (като се заменят счупените компоненти). С тази нова концепция на Stellantis ремонт на турбото не би бил възможен. Цяла глава ще трябва да се свалена или ще трябва да се направи неясен за сега ремонт за да се коригира потенциална повреда. Изводът е, че тази настройка е силно фокусирана върху повишаване на производствената ефективност, а всички останали аспекти са на заден план.

Всъщност патентният документ изрично се подчертава, че всичко това се прави за да се намалят „разходите и сложността“ при производството. Турбо системите днес работят страхотно и са доста надеждни, както се отбелязва в текста; металите, необходими за направата на изпускателните краища на турбокомпресорите – специално споменава никел и хром – са скъпи, както и множеството компоненти, необходими за сглобяването на системите. „Уплътнения, крепежни елементи, свързващи се тръби, канали и други компоненти“ всички се превръщат в скъп и сложен хардуер. Това не е от толкова голяма значение за ентусиаста, който иска да добави малко мощност по-късно в живота на превозното си средство, но е голяма работа за автомобилния производител, произвеждащ милиони превозни средства всяка година.

Изводът е, че инженерите на Chrysler ( ако все още можем да ги наречем такива) влизат в непознати води на иновациите с тази концепция. Комбинирането на турбо корпуси и изпускателни колектори е правено и преди, както е правено и изпускателните колектори да са интегрирани в главата на мотора. Въпреки това поне по отношение на автомобилен продукт за масовия пазар, интегриране на турбокомпресорите не е правено. Също така изпускателната част на турбокомпресора, изработена от алуминий, не е широко разработена концепция, а инженерите на Stellantis основават целият си патент на това.

Ако бъде успешна на практика тази разработка, Stellantis ще спестят много пари като направят своите автомобили по-прости. Обаче ако се обърка някъде нещо, това е потенциален кошмар в отношение на гаранция и евентуално изтегляне на автомобилите. Във всеки случай това е интересно инженерство и ще трябва да изчакаме за да видим дали ще се реализира в някои автомобил от семейството на Stellantis. Ще последва ли Ram примера на Chevy да поставят голям четирицилиндров турбо двигател в своите пълноразмерни пикапи? Ще разгневи ли Dodge всеки Mopar ентусиаст на планетата и ще направи ли четирицилиндров Challenger? В задвижващите механизми на всеки един от тези автомобили биха могли да се включат този вид турбо система.

Източник: thedrive.com
От Петър Холдерит 16 МАРТ 2022г.
Превод: Turbinata.bg