Porsche бросает вызов традиционным решениям в мире двигателей внутреннего сгорания. Немецкий автогигант недавно зарегистрировал патент на инновационную конструкцию мотора, которую специалисты уже назвали одной из самых сложных за всю историю автомобилестроения. Разработанная схема нацелена на устранение трех ключевых проблем, с которыми инженеры сталкивались десятилетиями: неравномерный нагрев цилиндров, неэффективная подача воздуха и топлива, а также нежелательный теплообмен между впускными и выпускными каналами. В результате появляется перспектива создания двигателя, где каждый элемент работает согласованно и без компромиссов.
Современные бензиновые и дизельные двигатели представляют собой пример высочайших инженерных достижений, однако даже они не свободны от вынужденных компромиссов. Наиболее острой остается задача сохранения равномерного температурного баланса между цилиндрами, продуманной организации потоков воздуха и выхлопных газов, а также изоляции впускного тракта от перегрева. В традиционной компоновке cross-flow впускной и выпускной коллекторы располагаются по разные стороны головки блока, обеспечивая горизонтальное движение воздуха через камеру сгорания. Это облегчает конструкцию и снижает риск перегрева впуска, но не решает проблему с неравномерным прогревом и мешает образованию идеального вихревого потока, необходимого для эффективного сгорания топливовоздушной смеси.
Такая схема позволяет изолировать холодный воздух от горячих газов, однако одна сторона блока неизбежно перегревается, а другая остается относительно холодной. Кроме того, подобная организация потоков не способствует образованию сильного вихря в камере сгорания, необходимого для максимального перемешивания топливной смеси. В итоге возможности по увеличению мощности и экономии топлива остаются ограниченными, что и подтолкнуло инженеров Porsche к поиску радикального решения.
Фото: Carsweek.ru
Патент Porsche предлагает полностью новую архитектуру двигателя. Вместо привычных боковых коллекторов впускной тракт теперь размещается в самом центре головки блока цилиндров, обеспечивая прямую подачу воздуха к каждому цилиндру. Выпускная система также подверглась серьезным изменениям: теперь каждый цилиндр имеет два выпускных клапана, выводящих газы в отдельные коллекторы, расположенные по обе стороны двигателя.
Часть пространства, ранее предназначенного для впуска, теперь занята элементами выпускной системы. Клапаны размещены в ротационной схеме, что позволяет улучшить движение потоков внутри головки блока. Таким образом, воздух поступает вертикально из центра, а выхлопные газы выводятся симметрично по бокам. Этот подход позволяет решить сразу три важнейшие задачи и делает работу двигателя более эффективной и сбалансированной.
Применение новой схемы сулит сразу несколько ключевых преимуществ:
- Симметричное расположение выпускных коллекторов способствует равномерному прогреву всей головки блока. Это предотвращает появление локальных перегревающих зон, увеличивает ресурс двигателя и снижает вероятность поломок, что особенно актуально для мощных моделей Porsche.
- Центральный впуск обеспечивает оптимальное формирование вихревого потока в камере сгорания. Воздух интенсивно перемешивается с топливом, что способствует полному сгоранию смеси, повышает удельную мощность, снижает расход топлива и уменьшает выбросы вредных веществ — что становится все более актуальным в условиях ужесточающихся экологических стандартов.
- Максимальное расстояние между впускными и выпускными каналами препятствует перегреву поступающего воздуха от выхлопных газов, сохраняя его плотность и увеличивая общую эффективность двигателя. По оценкам инженеров, такая схема способна повысить мощность на 5-10% даже без использования турбонаддува или компрессоров.
Однако столь смелое решение не обходится без новых вызовов. Внедрение столь сложной головки блока цилиндров с двойными выпускными коллекторами и центральным впуском требует технологической точности и использования современных методов производства, таких как 3D-печать или лазерная обработка. Обслуживание подобных моторов также станет куда более сложной задачей, а механикам придется осваивать новые навыки и инструменты.
Эксперты полагают, что расходы на разработку и производство таких двигателей могут вырасти вдвое, однако для Porsche, который традиционно делает ставку на инновации, это не выглядит непреодолимым препятствием. Напомним, в свое время компания уже совершила прорыв со своим легендарным 911, и нынешняя разработка может стать отправной точкой для нового технологического этапа.
На данный момент речь идет только о патенте, и официальных заявлений о запуске новой конструкции в серийное производство нет. Однако аналитики не исключают, что дебютная версия может появиться на гиперкарах, подобных 918 Spyder, или в гибридных модификациях Cayenne.
Если технология будет реализована, поклонники марки смогут увидеть двигатель, сочетающий классический звук и мощность с эффективностью, сравнимой с электромобилями. Это позволит не только укрепить позиции Porsche на рынке премиальных автомобилей, но и стать стимулом для конкурентов — таких как Ferrari и Lamborghini — искать собственные инновационные решения. В условиях, когда мировая автопромышленность активно движется к электрификации и снижению выбросов, появление столь необычной конструкции показывает, что двигатели внутреннего сгорания еще не исчерпали свой потенциал.
Ранее сообщалось о новой версии Porsche Panamera с фиксированным спойлером и двигателем V8 PHEV.
Источник: ithome.com.
