Είστε εδώ

Τεχνολογία

Koenigsegg TFG: Κινητήρας-ωδή στη μηχανολογία

του Σωτήριου Χάλλα

Η Koenigsegg παρουσίασε πρόσφατα την Gemera, ένα τετραθέσιο μοντέλο με υβριδικό σύστημα κίνησης, του οποίου ο θερμικός κινητήρας είναι τρικύλινδρος, στα 2.0 λίτρα και παρ’ όλα αυτά παράγει 600 ίππους. Πώς το κάνει;

Η σουηδική εταιρεία ονομάζει το νέο κινητήρα εσωτερικής καύσης που δημιούργησε, Tiny Friendly Giant ή για συντομία TFG, το οποίο μεταφράζεται ως “μικρός φιλικός γίγαντας”. Ο λόγος είναι ότι έχει απόδοση 300 ίππους ανά λίτρο, η υψηλότερη που έχει υπάρξει ποτέ σε αυτοκίνητο παραγωγής, ενώ ταυτόχρονα είναι ο ισχυρότερος τρικύλινδρος που έχει κατασκευαστεί ποτέ. Οι Σουηδοί αναφέρουν ότι η τεχνολογία του “απέχει έτη φωτός από οποιονδήποτε τρικύλινδρο παραγωγής υπάρχει σήμερα” και δεν έχουν άδικο, αφού ο επόμενος ισχυρότερος είναι εκείνος του Toyota GR Yaris, με την απόδοση στους 268 ίππους.

Στοιχείο πρωτοτυπίας του TFG και βασικό στοιχείο που συμβάλλει στην κορυφαία απόδοση είναι ότι δεν έχει εκκεντροφόρο άξονα. Αντ’ αυτού, για την κίνηση των βαλβίδων χρησιμοποιεί τεχνολογία από την αδελφή εταιρεία Freevalve. Αυτή περιλαμβάνει τη χρήση πνευματικών ενεργοποιητών, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για το ανεξάρτητο άνοιγμα και κλείσιμο της κάθε βαλβίδας.

Το τρικύλινδρο σύνολο σχεδιάστηκε ειδικά για χρήση στην Gemera, καθώς η εταιρεία ήθελε ένα μικρό και ελαφρύ κινητήρα με μεγάλη ιπποδύναμη. Ακόμα, είχε ληφθεί η απόφαση να μη χρησιμοποιηθεί ο τρόπος λειτουργίας της Regera (η οποία είναι επίσης υβριδική), στην οποία το θερμικό μοτέρ παράγει το μεγαλύτερο ποσοστό της δύναμης, αλλά να συμβαίνει το ακριβώς αντίθετο. Έτσι, στην Gemera ο κινητήρας εσωτερικής καύσης συμβάλλει στην ισχύ αλλά σε μικρότερο ποσοστό, ενώ παράλληλα φορτίζει τις μπαταρίες.

Αρχικά οι άνθρωποι της εταιρείας είχαν αμφιβολίες για τη χρήση ενός τόσο μικρού συνόλου, όμως ήθελαν να έχουν όσο το δυνατόν χαμηλότερο βάρος και μικρότερο μέγεθος, οπότε ο TFG ήταν η ενδεδειγμένη λύση.

Ο Κρίστιαν φον Κόνιγκσεγκ, ιδρυτής και ιδιοκτήτης της εταιρείας αναφέρει ότι οι κύλινδροι έχουν μεγάλη διάμετρο καθώς και μεγάλη διαδρομή, οπότε ο ήχος είναι πολύ πιο έντονος συγκριτικά με ό,τι έχουμε συνηθίσει να ακούμε από τρικύλινδρα σύνολα. Μάλιστα, τον συγκρίνει με εκείνον που κάνουν οι μοτοσυκλέτες της Harley-Davidson, απλά με έναν κύλινδρο επιπλέον. Παρά τις αυξημένες διαστάσεις, το όριο περιστροφής του TFG είναι αρκετά ψηλά. Συγκεκριμένα φτάνει μέχρι τις 8.500 σ.α.λ. με τη μέγιστη ισχύ να αποδίδεται στις 7.500 σ.α.λ.

Αυτό είναι εφικτό χάρη στην τακτική της εταιρείας να κατασκευάζει τα κινούμενα μέρη του κινητήρα με όσο το δυνατόν χαμηλότερο βάρος, διατηρώντας παράλληλα την αντοχή τους στα απαιτούμενα επίπεδα. Όσον αφορά τη ροπή, φτάνει τα 600 Nm με το εύρος απόδοσης να ξεκινάει λίγο κάτω από τις 3.000 σ.α.λ. και να φτάνει μέχρι τις 7.000 σ.α.λ.

Ακόμα ένα εξέχον χαρακτηριστικό του TFG είναι ο τρόπος που λειτουργούν τα δύο turbo που διαθέτει. Σε κάθε κύλινδρο υπάρχουν δύο βαλβίδες εξαγωγής, με τη μία να κατευθύνεται στο πιο μικρό turbo και την άλλη στο πιο μεγάλο. Στις χαμηλές σ.α.λ. ανοίγει μόνο η βαλβίδα του μικρού turbo το οποίο λόγω μεγέθους μπορεί να κινηθεί πολύ πιο εύκολα, ενώ πάνω από τις 3.000 σ.α.λ. αρχίζει σταδιακά να ανοίγει και η άλλη βαλβίδα.

Ο Κόνιγκσεγκ επισημαίνει ότι ο όρος Freevalve δεν είναι τυχαίος, αφού η κάθε βαλβίδα είναι πραγματικά ανεξάρτητη, καθώς υπάρχει η δυνατότητα πλήρους διαφοροποίησης ως προς το πότε και πόσο θα ανοίξει αλλά και πόσο διάστημα θα παραμείνει ανοιχτή. Για παράδειγμα, σε χαμηλό φορτίο ανοίγει μόνο η μία από τις δύο βαλβίδες εισαγωγής που έχει ο κάθε κύλινδρος. Επιπλέον, με το σύστημα να εξετάζει συνεχώς τις παραμέτρους λειτουργίας του κινητήρα, ανά πάσα στιγμή μπορεί να απενεργοποιηθεί ο οποιοσδήποτε κύλινδρος.

Χάρη στην τεχνολογία Freevalve μπορεί να γίνεται συνεχής εναλλαγή από κύκλο λειτουργίας Otto σε Miller, στον οποίο οι βαλβίδες μένουν ανοιχτές για μεγαλύτερο διάστημα, ώστε να μειωθούν οι απώλειες και να αυξηθούν η ισχύς και η αποτελεσματικότητα.

Αν και ο TFG έχει πολλά εξέχοντα χαρακτηριστικά, ένα από τα πιο “τρελά” είναι ότι σε θεωρητικό επίπεδο, όταν βρίσκεται στην περιοχή μέχρι τις 3.000 σ.α.λ. μπορεί να λειτουργήσει ως δίχρονος, όμως πάνω από αυτό το όριο επιστρέφει στην τετράχρονη λειτουργία του, αφού δεν υπάρχει ο απαιτούμενος χρόνος ώστε να απομακρυνθούν τα καυσαέρια. Αν και ακόμα η εταιρεία δεν έχει δοκιμάσει να τον λειτουργήσει ως δίχρονο, ο Κόνιγκσεγκ αναφέρει ότι θα ακουγόταν σαν εξακύλινδρος εν σειρά που περιστρέφεται στις 6.000 σ.α.λ.

Πέρα από όσα έχει καταφέρει μόνη της η Koenigsegg, συνεργάζεται με την εταιρεία SparkCognition η οποία εδρεύει στο Τέξας των Η.Π.Α. και αντικείμενό της είναι η τεχνητή νοημοσύνη. Ο στόχος είναι να αναπτυχθεί λογισμικό για τη διαχείριση των κινητήρων που χρησιμοποιούν τεχνολογίες της Freevalve. Με τον καιρό το σύστημα θα “μάθει” τους βέλτιστους τρόπους για να διαχειρίζεται τις βαλβίδες, φτάνοντας κάποια στιγμή σε επίπεδο να δίνει εντολές τις οποίες ακόμα δεν έχουμε φανταστεί ότι μπορεί να υπάρχουν. Βέβαια, αυτή η στιγμή απέχει ακόμα, οπότε προς το παρόν το λογισμικό θα είναι γραμμένο από ανθρώπους και όχι αποτέλεσμα των διεργασιών της τεχνητής νοημοσύνης.

Καινοτομία υπάρχει και στο θέμα του καυσίμου, αφού ο TFG εκτός από κανονική βενζίνη, με τη χρήση της οποίας η απόδοσή του μειώνεται στους 500 ίππους, είναι βελτιστοποιημένος να χρησιμοποιεί τρεις τύπους αλκοόλης, αιθανόλη, βουτανόλη και μεθανόλη ή οποιονδήποτε συνδυασμό των τριών. Ο λόγος είναι ότι οι αλκοόλες είναι καύσιμα ιδανικά για αυξημένη ισχύ, ενώ την ίδια στιγμή είναι πιο “καθαρά” αφού η χρήση τους συνεπάγεται χαμηλότερες εκπομπές σωματιδίων. Μάλιστα, αν έχουν παραχθεί με βιώσιμο τρόπο, ο TFG γίνεται carbon-neutral.

Αν και η κατασκευή ενός τέτοιου κινητήρα είναι κοστοβόρα, η Koenigsegg επισημαίνει ότι η χρήση λιγότερης πρώτης ύλης εξισορροπεί ως ένα βαθμό το αυξημένο κόστος. Σε κάθε περίπτωση, ο TFG απαιτεί τα μισά χρήματα σε σχέση με τον V8 5.0 λίτρων που διαθέτει η εταιρεία.

Εκτός από τον κινητήρα της, η Gemera ξεχωρίζει και για άλλα χαρακτηριστικά. Ο TFG είναι τοποθετημένος πίσω από την καμπίνα και αναλαμβάνει να κινήσει τους εμπρός τροχούς, σε συνδυασμό με το σύστημα μετάδοσης των Σουηδών που δεν απαιτεί την ύπαρξη κιβωτίου ταχυτήτων. Στον στροφαλοφόρο άξονα συνδέεται ένα ηλεκτρικό μοτέρ που προσθέτει στο σύστημα 400 ίππους ενώ λειτουργεί και ως γεννήτρια ώστε να παράγεται το απαραίτητο ρεύμα για τη φόρτιση των μπαταριών. Σε συνδυασμό με τους δύο ηλεκτρικούς κινητήρες  ισχύος 500 ίππων έκαστος που αναλαμβάνουν τους πίσω τροχούς, η συνολική απόδοση φτάνει τους 1.700 ίππους.

Με τα παραπάνω χαρακτηριστικά η Koenigsegg μένει πιστή στην κεντρομήχανη νοοτροπία των μοντέλων της, αφού ο TFG είναι τοποθετημένος στο κέντρο. Σίγουρα οι Σουηδοί θα μπορούσαν να κατασκευάσουν κάποιο αμιγώς ηλεκτρικό μοντέλο, όμως δε θέλουν να κάνουν κάτι τέτοιο επειδή θεωρούν ότι ακόμα το βάρος είναι πολύ μεγάλο και δεν παράγεται ικανοποιητικός ήχος. Έτσι, θα συνεχίσουν να επενδύουν στους κινητήρες εσωτερικής καύσης, από τη στιγμή που μπορούν να φτιάχνουν αυτοκίνητα οικονομικά στη χρήση (για περιβαλλοντικούς λόγους) και με ουδέτερο αποτύπωμα άνθρακα.

Ο TFG αποτελεί επίδειξη μηχανολογικής υπεροχής και ταυτόχρονα δείχνει μια εναλλακτική για το μέλλον της αυτοκίνησης. Μέσω αυτού η Koenigsegg αποδεικνύει ότι υιοθετώντας ένα διαφορετικό τρόπο σκέψης, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης μπορεί να συνεχίσει την πορεία του στην ηλεκτρική εποχή.

Για τον Κρίστιαν φον Κόνιγκσεγκ ο TFG είναι ο απόλυτος κινητήρας. Δε χρειάζεται να γίνει μικρότερος αφού είναι ήδη αρκετά μικρός. Ταυτόχρονα, δε χρειάζεται να γίνει μεγαλύτερος αφού ως ατμοσφαιρικός μπορεί να φτάσει μέχρι τους 280 ίππους και με την προσθήκη δύο turbo αγγίζει τους 600. Τέλος, αν θέλεις να έχεις περισσότερη δύναμη, τον συνδυάζεις με ηλεκτρικό μοτέρ οπότε δημιουργείς ένα υβριδικό σύνολο με περισσότερους από 1.000 ίππους.

Η Koenigsegg έκανε πάλι το “θαύμα” της. Πλέον, το μόνο που έχει να κάνει ο αυτοκινητιστικός κόσμος είναι να δώσει τα συγχαρητήριά του και να προσπαθήσει να φτιάξει κάτι ακόμα πιο εντυπωσιακό.

Σχετικά άρθρα

Ένα από τα πιο εμβληματικά και ποθητά μοντέλα στην ιστορία της Mazda είναι αναμφισβήτητα το RX-7.

Ένας οδηγός στην πόλη Νοβάτο της Καλιφόρνια κατέγραψε χάρη σε κάμερα που είχε τοποθετήσει στο πίσω μέρος του αυτοκινήτου του, τη στιγμή που μία οδηγός τον χτύπησε και επέλεξε να φύγει, χωρίς να αφήσει τα στοιχεία της.

Οι οίκοι στην Ευρώπη «ψάχνονται» στο θέμα της διαφοροποίησης, ενώ δεν είναι λίγοι που «παντρεύουν» το παρελθόν με σύγχρονες τεχνολογίες. 

Ένας τέτοιος οίκος είναι ο Lazareth που έφτιαξε ένα Mini Moke με καρδιά Maserati. 

Έαν έχεις κέφι όλα γίνονται. 

Ο Ζακ Μπράουν, επικεφαλής της ομάδας της McLaren στη Formula 1, θεωρεί ότι αυτή τη στιγμή το άθλημα βρίσκεται σε πολύ “εύθραυστη” κατάσταση, καθώς εκτός από τα έσοδά του, ίσως να απειλείται και η ίδια του η ύπαρξη.

Μπορεί σήμερα η Skoda να μην είναι γνωστή για τα επαγγελματικά της οχήματα, όμως πριν από 113 χρόνια διέπρεψε στην κατηγορία αυτή.

Κάποιες χώρες έχουν θέσει στόχο να απαγορεύσουν εντελώς την πώληση οχημάτων με μοτέρ βενζίνης ή/και πετρελαίου μέσα στις επόμενες δεκαετίες, στοιχείο το οποίο μπορεί να οδηγήσει κάποιον στο συμπέρασμα ότι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης σταδιακά θα αποτελέσουν παρελθόν, όμως η Mazda διαφωνεί.

Tην περίοδο 2002-2009 η Toyota ενεπλάκη και στη Formula 1, ξεκινώντας την εξέλιξη του μονοθεσίου από το 1999.

Ξεκίνησε ο διαγωνισμός του WRC για τους φίλους των αγώνων όπου η ψήφος θα κρίνει το ποιος είναι ο κορυφαίος οδηγός ράλι από το 1979, εποχή που θεσπίστηκε το παγκόσμιο πρωτάθλημα ράλι. 

Όλο και συχνότερα παρατηρούμε στα νέα μοντέλα ότι οι οθόνες αφής στο κέντρο του ταμπλό αυξάνουν διαρκώς το μέγεθος τους, ωστόσο η Nissan επιθυμεί στα μελλοντικά της μοντέλα να ακολουθήσει διαφορετική κατεύθυνση στο συγκεκριμένο τομέα.

Το Volkswagen e-Golf οδεύει προς το τέλος της εμπορικής του πορείας, όμως φαίνεται ότι δεν έχει σκοπό να αποχωρήσει ακόμα, καθώς η γερμανική αυτοκινητοβιομηχανία του έδωσε παράταση τουλάχιστον μέχρι τον Σεπτέμβριο.