Die Vervielfältigung (vom französischen zum doppelten Verdoppler) im System ist eine Art von Redundanz mit minimaler Redundanz.
Der Artikel
über die Entwicklung der Automobilmotoren ab Anfang der 90er Jahre erregte Interesse und eine starke Diskussion über die Veränderungen in der Motorenindustrie. Dieser Artikel wird seine Fortsetzung ohne Zeitrahmen sein, aber mit einer allgemeinen Bedingung - alle vorgestellten Beispiele haben eine erhöhte Zuverlässigkeit und eine Reihe anderer Eigenschaften des Verbrennungsmotors zum Besseren.
2 Verbrennungsmotoren in einem Auto (Allradantrieb ohne komplexes Getriebe)
Normalerweise haben Ingenieure eine schwierige Wahl - welchen Antrieb sie wählen sollen? Allradantrieb wird sicherlich die ideale Lösung sein, aber zusätzlich zu Problemen mit der Gewichtsverteilung entlang der Achsen ergeben sich aufgrund des Getriebes zusätzliche Schwierigkeiten. Eine einfache Lösung für das Problem ist die Entscheidung, zwei Motoren in ein Auto einzubauen.
Die ersten Serien-2-Motor-Autos erschienen im 1935. Jahr.
Die deutsche Firma Vidal & Sohn Tempo-Werk GmbH, die versuchte, einen Militärauftrag zu gewinnen, bot ein einfaches und technologisches Auto namens Tempo 1200G an.
Die Nummer 1200 zeigte das Gesamtvolumen von zwei Zweitaktmotoren und eine Leistung von bis zu 36 PS. Bei den ursprünglichen Lösungen sind neben Motoren zwei Reserveräder an den Seiten zwischen Vorder- und Hinterachse zu beachten. Diese Lösung ermöglichte es dem Auto, sich auf der Straße zu bewegen, ohne den Boden zu beschädigen.
Die Serienproduktion des 1200G-Modells wurde bis zum 43. Jahr fortgesetzt, aber auch nachdem die Produktion für die Bedürfnisse anderer Länder (Österreich, Türkei, Finnland, Rumänien, Bulgarien, Dänemark) fortgesetzt wurde.
Der nächste Zweimotor ist Citroen Sahara.
Dieses Auto, das auf der Basis des legendären Kleinwagens Citroen 2CV entwickelt wurde, war das Ergebnis des Kampfes um Ölverträge in Afrika. Eine einfache Lösung mit zwei Motoren wurde von den Kunden geschätzt und so wurden von 1960 bis 1966 692 Citroen Sahara gebaut. Die erhöhte Leistung und die Wahl zwischen drei Antriebstypen an der Maschine wurden sehr geschätzt und ... jetzt ist der Preis für diese Raritäten einer der höchsten unter 2CV (ab 100.000 US-Dollar).
Neben diesen beiden Serienautos gab es weitere zweimotorige Autos.
Mini Cooper Twini.
VW Golf II Pikes Peak
VW Scirocco 280/4
MTM TT Bimoto
Mercedes-Benz A38 AMG
Instabil beim Elchtest MB A-Klasse war ein Problem für das Markenimage.
Tatsache ist, dass das Auto aufgrund der Besonderheiten des Einbaus des Motors im Verhältnis zur Masse zu viel „Segeln“ hatte. AMG hat herausgefunden, wie dieses Problem gelöst werden kann ... indem ein zweiter Motor von hinten eingebaut wird!
Der A38 installierte zwei Motoren aus dem A190 mit einem Gesamtvolumen von 254 Litern. s und ein Moment von 360 Nm. Mit Hilfe eines solchen Kraftwerks begann der A38 in nur 5,7 s 100 km / h zu erreichen, und die Höchstgeschwindigkeit erreichte 230 km / h. Darüber hinaus reduzierten AMG-Spezialisten den Abstand um 10 mm.
Interessanterweise wird der hintere Motor separat von vorne über einen speziellen Schalter gestartet, der in die elektrische Fensterhebersteuerung eingebaut ist.
2 Turbinen für Verbrennungsmotoren (nur wenige Jahrzehnte und bereits eine Standardlösung)
Zwei Turbinen an einem Auto sind nicht mehr überraschend (einige Autos haben bereits mehr), aber unter dem Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit ist dies eine der akzeptabelsten Lösungen. Analoga zur Lösung des Trägheitsproblems der Turbine wie Turbinen mit variabler Düse und Elektroturbinen sind noch keine so einfache Lösung und oft nicht immer notwendig.
Die Vorteile von zwei Turbinen in Form der Reduzierung der Turboverzögerungszeit, der Steigerung von Leistung und Wirtschaftlichkeit über einen weiten Bereich von Motordrehzahlen sind auf ICEs mit völlig unterschiedlichen Zwecken und Volumina gut entwickelt.
Ursprünglich wurde Twin Turbo ("Zwillingsturbinen") als Technologie bezeichnet, bei der Abgase in zwei gleiche Ströme aufgeteilt und in zwei identische kleine Turbinen verteilt wurden. Dies ermöglichte es, eine bessere Reaktionszeit zu erzielen und manchmal die Konstruktion des Motors unter Verwendung kostengünstiger Turbolader zu vereinfachen, was für V-förmige Motoren mit "Auspuffkrümmern" sehr wichtig ist. Jetzt ist die Technologie etwas komplizierter und die beiden Turbinen sind jetzt unterschiedlich groß, um eine stabile Traktion ohne „Turboloch“ zu gewährleisten.
Der Hauptvorteil ist eine Leistungssteigerung bei relativ geringen Abmessungen des Verbrennungsmotors im Vergleich zur atmosphärischen Version, die jedoch auch ihre Grenzen hat, in vielerlei Hinsicht jedoch mit der nächsten „Verdoppelung“ der Turbinenzahl auf vier verbunden ist („Quad-Turbo“ von BMW).
2-Mode-Einlass (Einlass mit variabler Geometrie). Das Problem der Wahl zwischen zwei "Übeln" ist gelöst
Kein Wunder, dass viele Autofahrer den Motor mit dem Herzen vergleichen. Die Prozesse innerhalb des ICE sind dem pulsierenden Organ sehr ähnlich, da sie auch aus einer Reihe von Pulsationen bestehen.
Während des Motorbetriebs treten aufgrund der zyklischen Natur des Luftansaugprozesses und der Abgasemissionen auch Pulsationen im Ansaugkrümmer auf. Bei einer bestimmten Resonanz der Bewegung von Luftwellen im Kollektor kann dies sogar dazu beitragen, den Zylinder zu füllen. Das Problem ist jedoch, dass dieser Prozess nur in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich funktioniert. Alle anderen Pulsationen oberhalb oder unterhalb dieses Balkens beeinträchtigen den Prozess der Gemischbildung im Verbrennungsmotor.
Um dieses Problem zu lösen, setzen sie manchmal einen „langen“ Ansaugkrümmer (wenn Sie eine gute Traktion bei niedrigen Drehzahlen benötigen) oder einen „kurzen“ (für hohe Drehzahlen). Natürlich haben die Ingenieure im Laufe der Zeit über das "Kombinieren von Funktionen" in einem Gerät nachgedacht und einen Ansaugkrümmer mit variabler Geometrie erstellt.
Eine Analogie aus der Biologie.
Das beste Beispiel ist "Warum ist das notwendig?" es atmet, während eine Person rennt. Bei leichten Belastungen atmen wir lieber durch die Nase, aber wenn nicht genügend Luft vorhanden ist, „saugen“ wir Luft durch Mund und Nase (bei kritisch hohen Belastungen nur durch den Mund).
Der Einlass mit variabler Länge wird jetzt sowohl in Diesel- als auch in Benzinmotoren verwendet. Auch
in der WHA tat dies . Bei aufblasbaren Motoren wird kein Ansaugkrümmer variabler Länge verwendet, weil Die erforderliche Luftmenge in der Brennkammer wird von einem mechanischen Lader oder Turbolader bereitgestellt.
2 bis 4 Ventile (Verdoppelung)
Von der Anzahl der Ventile pro Zylinder sind derzeit nur wenige Menschen überrascht, aber dennoch weckte dieser Indikator einst das Interesse der Fahrer der 90er Jahre. Wie jede neue Technologie in jenen Tagen hat sie eine ganze Reihe von Mythen erworben, die in unserer Zeit überholt sind (natürlich ist es schwierig, sich eine Verdoppelung beweglicher Teile ohne begleitende Probleme vorzustellen, aber tatsächlich stellte sich heraus, dass dies so war).
Eine Erhöhung der Anzahl der Ventile verringert die Masse jedes Ventils, was bedeutet, dass sich die Ventile schneller bewegen können, wodurch Feder und Sitz weniger belastet werden. Seltsamerweise war der auf den ersten Blick komplexere Motor im Allgemeinen zuverlässiger als der ähnliche 2-Ventil-Motor.
Das Thema der Erhöhung der Anzahl der Ventile ist ausnahmslos auch mit einer anderen Art der „Gabelung“ verbunden - dem Einbau von zwei Nockenwellen in den Zylinderkopf des Motors.
2 Nockenwellen (DOHC)
Motoren mit 2 Nockenwellen erhielten die Bezeichnung DOHC (Double OverHead Camshaft), was wörtlich "Double Overhead Camshaft" bedeutet. Diese Konstruktion wurde weitgehend aufgrund früherer Umbauten im Verbrennungsmotor verwendet (eine Erhöhung der Drehzahl, die direkt die Einführung von mehr Ventilen, elektronischer Einspritzung usw. bestimmte). Für solche Betriebsbedingungen spielten Einfachheit und Zuverlässigkeit des Betriebs eine entscheidende Rolle. Die „doppelte Nockenwelle“ ermöglichte es auch, das Timing des Timings genauer einzustellen, was die Leistungsindikatoren aufgrund eines qualitativ verbesserten Mischens des Kraftstoffgemisches in den ICE-Zylindern erhöhte.
Die Änderung des Zylinderkopfes mit 8 Ventilen in 16 stellt nun keine besonderen Probleme mehr dar.
2-zeilige Steuerkette
Nach der Einführung von DOHC stellte sich die logische Frage: Wie werden die Nockenwellen in den Zylinderkopf eingesetzt? Seit früher wurde der Antrieb von Drückern ausgeführt (was der Grund für die Begrenzung der maximalen Motordrehzahl war), und jetzt würde eine ähnliche Methode alle Vorteile von zwei Nockenwellen und einem Mehrventil zunichte machen. Die Lösung war einfach - entweder mit einem Riemen oder einer Kette, und in diesem Fall ist die Wahl der Kette unter dem Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit am optimalsten.
Der zuverlässigste Antrieb gilt immer noch als zweireihige Kette. Die Lebensdauer der Kette stimmt mit der Lebensdauer des Motors selbst überein, und der zweireihige Motor ist aus offensichtlichen Gründen während des Betriebs noch verschleißfester. Im Laufe der Zeit ist das Bedürfnis nach hoher Zuverlässigkeit verschwunden, und im Moment sind Zahnriemen und eine weniger zuverlässige einreihige Kette eine beliebtere Option.
Heutzutage gibt es Beispiele für das "Tuning" von Haushaltsgeräten in Form der Installation einer zweireihigen Kette am Niva.
2-Massen-Schwungrad
Der Ausdruck Zweimassenschwungrad passt auf den ersten Blick immer noch nicht zur Definition der Vervielfältigung, ist aber wie ein Einlass mit variabler Länge im Wesentlichen eine Kombination aus zwei Widersprüchen.
Die Abkürzungen DMM (Zweimassenschwungrad), ZMS (Zweimassenschwungrad) und DMF (Zweimassenschwungrad) bezeichnen dasselbe Produkt in drei Sprachen - ein Schwungrad mit zwei Stahlkörpern, die sich relativ zueinander auf einer Achse bewegen. In einem der Fälle befindet sich das Herzstück des Mechanismus - ein Dämpfungsmechanismus und ein Lager.
Die Grundlage der Idee der Massentrennung ist die Beseitigung der Resonanz, die bei bestimmten Motordrehzahlen auftritt, und die Notwendigkeit, Torsionsschwingungsdämpfer zu beseitigen, für die einfach kein Platz vorhanden war. Auf die eine oder andere Weise manifestiert sich Resonanz immer noch bei Motoren mit einem leichten und herkömmlichen Schwungrad, wenn es keine Dämpfer für diese Schwingungen gibt. Die Übertragung der Dämpfungsfunktion von Torsionsschwingungen auf ein Zweimassenschwungrad ermöglichte es, nicht nur die Resonanzgefahr im Motor zu beseitigen, sondern auch das gleiche Problem im Getriebe zu beseitigen.
Der Nachteil dieser Kombination im Betrieb war die Notwendigkeit, das DMM zusammen mit dem Kupplungssatz am Ende der Lebensdauer auszutauschen, da die Lebensdauer der beiden Einheiten ungefähr gleich ist. Infolgedessen sind eine erhöhte Zuverlässigkeit und die Fähigkeit, höhere Spitzenlasten des DMM zu übertragen, für den Verbraucher nicht so auffällig wie die Tatsache, dass dieses traditionell „ewige“ Teil im Auto ersetzt werden muss.
Tatsächlich sollte das Konzept der Zuverlässigkeit hier nicht als Faktor einer erhöhten Schwungradressource angesehen werden, sondern als Einfluss des Einsatzes von DMM auf die allgemeine Zuverlässigkeit des Motors und des Getriebes.
2 Pleuel für einen runden Kolben sind besser als 2 Pleuel für ein Oval wie ein Honda…
Ein sehr seltsames Design mit zwei Pleueln im Verbrennungsmotor wurde zweimal überrascht.
Der erste war, wie gewöhnlich, sehr überrascht, startete aber nicht, und der zweite wurde erfolgreicher. Beide Male war es ein Motorradmotor!
1977 beschloss Honda, seine Position im Motorsport radikal zu ändern, indem ein Viertaktmotor mit 8 Ventilen pro Zylinder und zwei Pleueln an einem Motorrad installiert wurde. Diese Entscheidung war technisch sehr schwierig, aber was können Sie tun, um das Rennen zu gewinnen?
Das Testergebnis zeigte, dass dieses Design keinen Sieg brachte und ständig brach.
Der zweite erfolgreiche Zweikolbenmotor war ein Zweizylinder-Turbodiesel auf einem NEANDER 1400 TURBODIESEL-Motorrad.
Die Anzahl der Innovationen im Motor ist enorm, da ursprünglich geplant war, dies für MotoGP-Auftritte zu tun, aber dann ging etwas schief ... und wir bekamen einen einzigartigen Dieselkreuzer. Vereinfacht ausgedrückt klingt es so - in zwei Zylindern entlang eines Kolbens, der Drehmoment auf Pleuelstangen überträgt, die mit zwei Kurbelwellen verbunden sind. Kurbelwellen sind durch Zahnräder verbunden und drehen sich in verschiedene Richtungen. Ein solcher Konstruktionsimpuls ermöglichte es, die auf den Kolben wirkenden Seitenkräfte auszugleichen und die Kolben ohne „Schürzen“ einzubauen.
Das Hauptproblem der Motoren - Reibungs- und Verschleißverluste in diesem Fall - wurde durch die Auswuchtmethode gelöst, die es ermöglichte, 12.000 Umdrehungen bei der Versuchsanordnung für die MotoGP (mit Benzin) zu erreichen. Daher wirken sich 4 - 4. 5.000 Umdrehungen für einen Dieselmotor nicht negativ auf den Motor aus.
2 Kolben pro Zylinder oder im Gegenteil
Ein Motor mit Gegenkolbenbewegung oder ein Motor mit Gegenbewegungskolben (MAP) existierte im Gegensatz zu seinem
modernen Marketing-Prototyp nicht nur, sondern arbeitet immer noch erfolgreich.
Die Motoren dieses Schemas werden in Diesellokomotiven, Panzern, Flugzeugen und im Schiffbau eingesetzt.
Der erste MAP wurde bereits 1900 von Gobron-Brillié gebaut, und bereits 1903 erreichte ein Auto mit diesem Motor eine Geschwindigkeit von 100 Meilen pro Stunde! Darüber hinaus wurde eine leicht überarbeitete französische Konstruktion bereits von Junkers in der Luftfahrt eingesetzt.
Die Dieselversion des MAP wurde in Russland von Ingenieur R.A. Korevo und 1907 in Frankreich patentiert.
Eine ähnliche Philosophie wie bei der RAP-Variante wurde auch bei Motorrädern angewendet.
2 Düsen pro Zylinder. Warum es komplizieren?
Wenn über die Anzahl der Zylinder im Motor gesprochen wird, wird traditionell angenommen, dass die Anzahl der Düsen gleich dieser Anzahl ist. Warum mehr installieren?
Natürlich wirkt sich die Komplikation einer übermäßigen Injektion stark auf die Zuverlässigkeit aus, wenn es um die Injektion von Lachgas, Gas oder sogar Luft geht. Es ist jedoch nicht alles so einfach, und die Erhöhung der Anzahl der Ventile pro Zylinder hat, wie sich herausstellte, einen eigenen negativen Effekt ...
Bei Verbrennungsmotoren mit Dual-Injector-System nicht eine Düse pro Zylinder, sondern zwei für jedes Ventil. Aus diesem Grund wird der Durchmesser der in den Zylinder eintretenden Kraftstofftröpfchen um 60% reduziert, sodass Benzin reibungslos und stabil verbrennt, insbesondere in Kombination mit einem automatischen Ventilsteuerungssystem, erklären Nissan-Experten. Kraftstoffeinsparung von 4% gegenüber Direkteinspritzmotoren.
Die neue Technologie ist unter allen Gesichtspunkten wirtschaftlich: Sie ist billiger in der Produktion (keine Hochdruckpumpe erforderlich), wiegt weniger, ist einfach aufgebaut und ermöglicht die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen in die Atmosphäre. Wie von Nissan festgestellt, eignet sich dieses System perfekt für kleine Motoren, bei denen die Direkteinspritzung zu teuer und technisch schwierig zu installieren ist.
Die Konkurrenten von Nissan im Land der aufgehenden Sonne haben ebenfalls eine eigene Version von „2 Düsen pro Zylinder“ entwickelt, jedoch mit einem komplexeren Design.
Deshalb begann Lexus am Serienmotor mit der Installation des D-4S-Systems - Direkteinspritzung 4-Takt-Benzin Superior-Version, das die Vorteile der Direkteinspritzung und der konventionellen Einspritzung kombiniert.
Die Hybrideinspritzung aufgrund verschiedener Einspritzalgorithmen funktioniert entweder mit beiden Einspritzdüsen oder nur mit einem (bei einer Geschwindigkeit über der Durchschnittslast). So wird die Ressource der Direkteinspritzdüsen gespart und sogar Kraftstoff gespart - Umweltfreundlichkeit.
2 Kerzen pro Zylinder. Himmelstechnologie für die Erde
Wenn sie 2 Kerzen pro Zylinder sagen, meinen sie Twin Spark von Alfa Romeo.
Zum ersten Mal erschienen „2 Kerzen“ auf Alfa Romeo-Nachkriegsrennmotoren als Anpassung der Luftfahrttechnologie für Automotoren. Die Lösung ergab neben den offensichtlichen Vorteilen in den ersten Jahren ihrer Verwendung ein unerwartetes Problem. Das Problem ist, dass die Leistungssteigerung aufgrund einer besseren Verbrennung zur Dynamik des Autos beitrug, was zu Problemen beim Handling führte. Infolgedessen waren Italiener Mitte der 30er Jahre aufgrund der Verfeinerung des Motors gezwungen, ernsthafte Forschungen auf dem Gebiet der Verfeinerung des Fahrgestells durchzuführen.
Derzeit ist Alfa Romeo das einzige Unternehmen, das alle Motoren mit dieser Technologie beliefert.
PS - Es gibt viel mehr Beispiele für Vervielfältigungen in einem Auto. Dies zeigt sich besonders in der Elektronik des Autos, und bereits mit dem Aufkommen unbemannter Technologien werden solche Beispiele noch größer. Ich habe nur die grundlegendsten aufgelistet, die die Entwicklung des Motorenbaus auf die gleiche Weise beeinflusst haben wie die Einführung der Duplizierung von Prozessoren auf das Wachstum der Rechenleistung von Computern.