Duplikasi (dari doubler Prancis ke ganda) dalam sistem adalah jenis redundansi dengan redundansi minimal.
Artikel
evolusi pengembangan mesin mobil dari awal tahun 90-an membangkitkan minat, dan diskusi yang kuat tentang transformasi dalam industri mesin. Artikel ini akan menjadi kelanjutannya tanpa kerangka waktu, tetapi dengan satu kondisi umum - semua contoh yang disajikan telah meningkatkan keandalan, dan sejumlah karakteristik lain dari mesin pembakaran internal menjadi lebih baik.
2 mesin pembakaran internal dalam satu mobil (penggerak semua roda tanpa transmisi rumit)
Biasanya, insinyur memiliki pilihan yang sulit - drive mana yang harus dipilih? Penggerak all-wheel tentunya akan menjadi solusi ideal, tetapi selain masalah dengan distribusi bobot di sepanjang sumbu, kesulitan tambahan muncul karena transmisi. Solusi sederhana untuk masalah ini adalah keputusan untuk memasang dua mesin di dalam mobil.
Mobil 2-motor produksi pertama muncul pada tahun 1935.
Perusahaan Jerman Vidal & Sohn Tempo-Werk GmbH, mencoba memenangkan pesanan militer, menawarkan mobil sederhana dan teknologi yang disebut Tempo 1200G.
Angka 1.200 menampilkan total volume dua mesin dua langkah, dan daya hingga 36 hp. Dari solusi asli, selain motor, perlu dicatat dua roda cadangan yang terletak di sisi antara as roda depan dan belakang. Solusi ini memungkinkan mobil bergerak di jalan tanpa risiko merusak bagian bawah.
Produksi serial model 1200G berlanjut hingga tahun ke-43, tetapi bahkan setelah produksi berlanjut untuk kebutuhan negara lain (Austria, Turki, Finlandia, Rumania, Bulgaria, Denmark).
Dua mesin berikutnya adalah Citroen Sahara.
Mobil ini dibuat atas dasar mobil kecil legendaris Citroen 2CV adalah hasil dari perjuangan untuk kontrak minyak di Afrika. Solusi sederhana dengan dua motor disukai oleh pelanggan dan sebagai hasilnya, dari tahun 1960 hingga 1966, 692 Citroen Sahara dibangun. Peningkatan daya dan pilihan antara 3 jenis drive pada mesin sangat dihargai dan ... sekarang harga kelangkaan ini adalah salah satu yang tertinggi di antara 2CV (dari $ 100.000).
Selain dua mobil produksi ini, ada mobil bermesin ganda lainnya.
Mini Cooper Twini.
VW Golf II Pikes Peak
VW Scirocco 280/4
MTM TT Bimoto
Mercedes-Benz A38 AMG
Tidak stabil pada tes moose MB A-Class adalah masalah untuk citra merek.
Faktanya adalah bahwa mobil memiliki terlalu banyak "berlayar" dalam kaitannya dengan massa, karena kekhasan instalasi motor. AMG menemukan cara untuk mengatasi masalah ini ... dengan memasang mesin kedua dari belakang!
A38 memasang dua mesin dari A190 dengan total kapasitas 254 liter. s dan momen 360 Nm. Dengan bantuan pembangkit listrik seperti itu, A38 mulai mendapatkan 100 km / jam hanya dalam 5,7 detik, dan kecepatan maksimum mencapai 230 km / jam. Selain itu, spesialis AMG mengurangi izin hingga 10 mm.
Menariknya, mesin belakang dihidupkan secara terpisah dari depan menggunakan sakelar khusus yang terpasang pada unit kontrol power window.
2 turbin untuk mesin pembakaran internal (hanya beberapa dekade dan sudah menjadi solusi standar)
Dua turbin pada mobil tidak lagi mengejutkan (beberapa mobil sudah memiliki lebih), tetapi masih dari sudut pandang keandalan, ini adalah salah satu solusi yang paling dapat diterima. Analoginya dengan menyelesaikan masalah inersia turbin seperti Variable-Nozzle Turbin dan turbin-elektro belum merupakan solusi yang sederhana, dan seringkali tidak selalu diperlukan.
Keuntungan dari dua turbin dalam bentuk mengurangi waktu tunda turbo, meningkatkan daya dan ekonomi pada berbagai kecepatan mesin dikembangkan dengan baik pada ICE dengan tujuan dan volume yang sangat berbeda.
Awalnya, Twin Turbo ("turbin kembar") disebut teknologi di mana gas buang dibagi menjadi dua aliran yang sama dan didistribusikan ke dua turbin kecil yang identik. Ini memungkinkan untuk mendapatkan waktu respons yang lebih baik, dan kadang-kadang untuk menyederhanakan desain mesin, menggunakan turbocharger murah, yang sangat penting untuk mesin berbentuk V dengan manifold buang "turun". Sekarang teknologinya agak lebih rumit dan kedua turbin sekarang memiliki ukuran yang berbeda untuk memastikan traksi yang stabil tanpa "lubang turbo".
Keuntungan utama adalah peningkatan daya dengan dimensi yang relatif kecil dari mesin pembakaran internal dibandingkan dengan versi atmosfer, namun, juga memiliki batasnya, tetapi dalam banyak hal masalah terkait dengan "penggandaan" berikutnya dari jumlah turbin menjadi empat ("quad-turbo" dari BMW).
2-mode inlet (inlet geometri variabel). Masalah memilih antara dua "kejahatan" terpecahkan
Tidak heran banyak pengendara membandingkan mesin dengan hati. Proses di dalam ICE sangat mirip dengan organ yang berdenyut, karena mereka juga terdiri dari sejumlah denyut.
Selama operasi mesin, pulsasi juga terjadi pada intake manifold karena sifat siklus dari proses pemasukan udara dan emisi gas buang. Dengan resonansi tertentu dari pergerakan gelombang udara di dalam kolektor, ini bahkan dapat membantu mengisi silinder, tetapi masalahnya adalah proses ini hanya bekerja pada rentang kecepatan tertentu. Semua denyut lain di atas atau di bawah bilah ini merusak proses pembentukan campuran di mesin pembakaran internal.
Untuk mengatasi masalah ini, mereka kadang-kadang menempatkan intake manifold "panjang" (jika Anda membutuhkan traksi yang baik di putaran rendah), atau "pendek" (untuk putaran tinggi). Tentu saja, seiring waktu, para insinyur berpikir tentang "menggabungkan fungsi" dalam satu perangkat dan menciptakan intake manifold variabel geometri.
Analogi dari biologi.
Contoh terbaik adalah "mengapa ini perlu?" itu bernafas saat seseorang berlari. Pada beban ringan, kita lebih suka bernafas melalui hidung, tetapi ketika tidak ada udara yang cukup, kita "menyedot" udara melalui mulut dan hidung kita (pada beban yang sangat tinggi, hanya melalui mulut kita).
Panjang masuk variabel sekarang digunakan di mesin diesel dan bensin. Bahkan
di WHA melakukan ini . Dalam mesin karet, intake manifold dengan panjang variabel tidak digunakan, karena jumlah udara yang diperlukan dalam ruang bakar disediakan oleh supercharger mekanis atau turbocharger.
2 hingga 4 katup (penggandaan)
Dengan jumlah katup per silinder, hanya sedikit orang yang terkejut saat ini, tetapi indikator ini pernah membangkitkan minat di antara para pengemudi tahun 90-an. Seperti halnya teknologi baru pada masa itu, ia memperoleh serangkaian mitos yang telah menjadi usang pada zaman kita (tentu saja, sulit untuk membayangkan penggandaan bagian yang bergerak tanpa disertai masalah, tetapi kenyataannya ternyata seperti itu).
Peningkatan jumlah katup mengurangi massa masing-masing, yang berarti bahwa katup dapat bergerak lebih cepat, menciptakan lebih sedikit tekanan pada pegas dan kursi. Jadi, anehnya, mesin yang tampak sekilas lebih kompleks umumnya lebih andal daripada mesin 2-katup yang sama.
Topik peningkatan jumlah katup juga selalu dikaitkan dengan jenis "bifurkasi" lainnya - pemasangan dua camshafts di kepala silinder mesin.
2 camshafts (DOHC)
Mesin dengan 2 camshaft menerima penunjukan DOHC (Double OverHead Camshaft) yang secara harfiah berarti "camshaft overhead ganda." Desain ini banyak digunakan sebagian besar karena konversi sebelumnya di mesin pembakaran internal (peningkatan kecepatan yang secara langsung menentukan pengenalan lebih banyak katup, injeksi elektronik, dll.). Untuk kondisi operasi seperti itu, kesederhanaan dan keandalan operasi memainkan peran yang menentukan. Selain itu, "camshaft ganda" memungkinkan untuk mengatur waktu pengaturan dengan lebih akurat, yang meningkatkan indikator daya karena pencampuran campuran bahan bakar yang ditingkatkan secara kualitatif dalam silinder ICE.
Jadi perubahan kepala silinder dengan 8 katup dalam 16 sekarang tidak menimbulkan masalah khusus.
Rantai waktu 2-baris
Setelah pengenalan DOHC, pertanyaan logis menjadi - bagaimana mengatur camshafts di kepala silinder? Sejak sebelumnya, penggerak dilakukan oleh alat pendorong (yang merupakan alasan untuk membatasi kecepatan engine maksimum), dan sekarang metode serupa akan meniadakan semua keunggulan dua camshafts dan multi-katup. Solusinya sederhana - baik dengan ikat pinggang atau rantai, dan itu adalah pilihan rantai dalam hal ini dari sudut pandang keandalan yang paling optimal.
Drive yang paling andal masih dianggap sebagai rantai dua baris. Kehidupan servis rantai bertepatan dengan masa kerja mesin itu sendiri, dan dua baris, untuk alasan yang jelas, bahkan lebih tahan aus selama operasi. Seiring waktu, kebenarannya adalah bahwa kebutuhan akan keandalan yang tinggi telah menghilang, dan pada saat ini, timing belt dan rantai baris tunggal yang kurang andal adalah pilihan yang lebih populer.
Saat ini, ada contoh "penyetelan" peralatan rumah tangga dalam bentuk memasang rantai 2-baris pada Niva.
Roda gila 2 massa
Ungkapan roda gila dua-massa pada pandangan pertama masih tidak sesuai dengan definisi duplikasi, tetapi seperti inlet panjang variabel pada dasarnya merupakan kombinasi dari dua kontradiksi.
Singkatan DMM (roda gila dua-massa), ZMS (Zweimassenschwungrad) dan DMF (roda gila ganda) menunjuk produk yang sama dalam tiga bahasa - roda gila dengan dua badan baja yang bergerak relatif satu sama lain pada satu sumbu. Di dalam salah satu kotak adalah jantung dari mekanisme - mekanisme redaman dan bantalan.
Dasar dari ide pemisahan massa adalah menghilangkan resonansi yang terjadi pada kecepatan mesin tertentu, dan kebutuhan untuk menyingkirkan peredam getaran puntir yang tidak ada ruang. Dengan satu atau lain cara, resonansi masih memanifestasikan dirinya pada motor dengan roda gila yang ringan dan konvensional, jika tidak ada peredam dari osilasi ini. Pemindahan fungsi redaman dari getaran puntir ke roda gila dua massa memungkinkan untuk menyingkirkan tidak hanya bahaya resonansi pada mesin, tetapi juga menghilangkan masalah yang sama dalam transmisi.
Kelemahan dari kombinasi ini dalam operasi adalah kebutuhan untuk mengganti DMM bersama dengan clutch kit pada akhir umur servis, karena umur kedua unit kira-kira sama. Sebagai hasilnya, peningkatan keandalan dan kemampuan untuk mentransfer beban puncak DMM yang lebih tinggi tidak begitu terlihat oleh konsumen karena fakta kebutuhan untuk mengganti bagian yang secara tradisional "abadi" ini dalam mobil.
Sebenarnya, konsep keandalan di sini harus diambil bukan sebagai faktor peningkatan sumber daya roda gila, tetapi sebagai pengaruh penggunaan DMM pada keandalan keseluruhan mesin dan transmisi.
2 batang penghubung untuk piston bulat lebih baik daripada 2 batang penghubung untuk oval seperti Honda…
Desain yang sangat aneh dengan dua batang penghubung di mesin pembakaran internal terkejut dua kali.
Yang pertama, seperti biasanya, sangat terkejut, tetapi tidak "lepas landas", dan yang kedua menjadi lebih sukses. Kedua kali itu adalah mesin sepeda motor!
Pada tahun 1977, Honda memutuskan untuk secara radikal mengubah posisinya di motorsport dengan memasang mesin empat langkah dengan 8 katup per silinder dan dua batang penghubung pada sepeda motor. Keputusan ini sangat sulit secara teknis, tetapi apa yang dapat Anda lakukan untuk memenangkan perlombaan?
Hasil pengujian menunjukkan bahwa desain ini tidak memberikan kemenangan dan terus-menerus rusak.
Mesin dua piston yang sukses kedua adalah turbodiesel twin-silinder pada sepeda motor NEANDER 1400 TURBODIESEL.
Jumlah inovasi dalam mesin sangat besar, karena pada awalnya direncanakan untuk melakukannya untuk pertunjukan di MotoGP, tapi kemudian ada yang tidak beres ... dan kami mendapat cruiser diesel yang unik. Dalam istilah yang disederhanakan, kedengarannya seperti ini - dalam dua silinder di sepanjang piston yang mentransmisikan torsi ke batang penghubung yang terhubung ke dua poros engkol. Crankshafts dihubungkan oleh roda gigi dan memutar ke berbagai arah. Impuls desain seperti itu memungkinkan untuk menyeimbangkan gaya lateral yang bekerja pada piston dan memasang piston tanpa "rok".
Masalah utama motor - gesekan dan kehilangan keausan dalam kasus ini diselesaikan dengan metode balancing, yang memungkinkan untuk mencapai 12 ribu putaran pada desain eksperimental untuk MotoGP (pada bensin). Karena itu, 4 - 4. 5 ribu putaran untuk mesin diesel tidak berdampak negatif pada mesin.
2 piston per silinder, atau "berlawanan" sebaliknya
Sebuah motor dengan gerakan piston yang akan datang atau mesin dengan piston yang bergerak berlawanan (MAP), berlawanan dengan
prototipe pemasaran modernnya , bagaimanapun tidak hanya ada, tetapi masih berhasil beroperasi.
Mesin skema ini digunakan di lokomotif diesel, tank, pesawat terbang dan pembuatan kapal.
MAP pertama dibangun kembali pada tahun 1900 oleh Gobron-Brillié, dan sudah pada tahun 1903 sebuah mobil dengan mesin ini mencapai kecepatan 100 mil per jam! Lebih jauh, konstruksi Prancis yang sedikit dibangun kembali telah digunakan dalam penerbangan oleh Junkers.
Versi diesel dari MAP dibangun di Rusia oleh insinyur R.A. Korevo, dan dipatenkan pada tahun 1907 di Prancis.
Filosofi serupa dengan varian RAP juga dipasang pada sepeda motor.
2 nozel per silinder. Mengapa menyulitkannya?
Secara tradisional, ketika berbicara tentang jumlah silinder di mesin, diyakini bahwa jumlah nozel sama dengan jumlah ini. Mengapa menginstal lebih banyak?
Tentu saja, komplikasi injeksi berlebih sangat memengaruhi keandalan, dalam hal injeksi nitro oksida, gas, atau bahkan udara. Namun, tidak semuanya begitu sederhana, dan peningkatan jumlah katup per silinder ternyata memiliki efek negatifnya sendiri ...
Pada mesin pembakaran internal dengan sistem Dual Injector, bukan satu nozzle per silinder, tetapi dua untuk setiap katup. Karena itu, diameter tetesan bahan bakar yang memasuki silinder berkurang 60%, sehingga bensin terbakar dengan lancar dan stabil, terutama dalam kombinasi dengan sistem kontrol timing katup otomatis, para ahli Nissan menjelaskan. Penghematan bahan bakar 4% dibandingkan dengan mesin injeksi langsung.
Teknologi baru ini ekonomis dari semua sudut pandang: lebih murah dalam produksi (tidak perlu pompa tekanan tinggi), beratnya lebih rendah, memiliki desain sederhana dan memungkinkan untuk mengurangi emisi karbon dioksida ke atmosfer. Seperti dicatat oleh Nissan, sistem ini sangat cocok untuk mesin kecil, di mana injeksi langsung terlalu mahal dan secara teknis sulit dipasang.
Pesaing Nissan di negeri matahari terbit juga menciptakan versi mereka sendiri "2 nozel per silinder", tetapi dengan desain yang lebih kompleks.
Maka Lexus pada mesin seri mulai memasang sistem D-4S - Direct Injection versi 4-tak bensin Superior, yang menggabungkan keunggulan injeksi langsung dan konvensional.
Injeksi hybrid karena berbagai algoritma injeksi bekerja baik dengan menggunakan kedua injektor untuk injeksi, atau hanya satu (pada kecepatan di atas beban rata-rata). Dengan demikian, sumber daya nozel injeksi langsung dapat dihemat dan bahkan penghematan bahan bakar tercapai - keramahan lingkungan.
2 lilin per silinder. Teknologi langit untuk bumi
Ketika mereka mengatakan 2 lilin per silinder, artinya Twin Spark dari Alfa Romeo.
Untuk pertama kalinya, "2 lilin" muncul di mesin balap Alfa Romeo pasca-perang sebagai adaptasi teknologi penerbangan untuk mesin otomotif. Solusinya, selain keuntungan yang jelas, memberikan masalah yang tak terduga pada tahun-tahun pertama penggunaannya. Masalahnya adalah bahwa peningkatan daya karena pembakaran yang lebih baik ditambahkan ke dinamika mobil, yang menciptakan masalah untuk penanganan. Akibatnya, Italia di pertengahan 30-an, karena penyempurnaan motor, terpaksa melakukan penelitian serius di bidang finalisasi sasis.
Saat ini, Alfa Romeo adalah satu-satunya perusahaan yang memasok semua motornya dengan teknologi ini.
PS - Ada banyak contoh duplikasi dalam mobil. Ini terutama terlihat dalam elektronik mobil, dan dengan hadirnya teknologi tak berawak, contoh-contoh seperti itu akan menjadi lebih besar. Saya telah mendaftar hanya yang paling dasar yang mempengaruhi pengembangan pembuatan mesin dengan cara yang sama seperti pengenalan duplikasi prosesor pada pertumbuhan daya komputasi komputer.