Czy Porsche 918 to pierwszy samochód produkcyjny z górnym układem wydechowym?
W tym artykule wskazano, że kierując wydech do góry, Porsche było w stanie wyposażyć całkowicie płaski podbrzusze i dłuższy dyfuzor, co ma znaczące zalety w zakresie chłodzenia i aerodynamiki. Mówi także, że krótsze rury wydechowe zmniejszą ciśnienie wsteczne i ciężar, ale z drugiej strony ciężar ten znajduje się teraz powyżej środka ciężkości.
Najbardziej interesuje mnie wpływ gorących spalin na aerodynamikę samochodu. Czy gorące powietrze zwiększa / zmniejsza przepływ laminarny? Czy w jakiś sposób tworzy barierę i działa jak spoiler na chłodniejsze powietrze wychodzące z dachu? Czy zmieniające się temperatury spalin coś by zmieniły?
Jaka byłaby korzyść dla silników FI i czy w przyszłości znajdzie się MR2 Turbo z podobnym systemem !? (puh-LEASE, Toyota).
Tak czy inaczej, myślę, że wszyscy możemy się zgodzić, że wygląda całkiem% $ &?! # @ Fajne strzelanie niebieskimi płomieniami nad komorą silnika.
źródło
Odpowiedzi:
Z pewnością nie twierdzę, że mam jakąkolwiek specjalną wiedzę wewnętrzną, dlaczego inżynierowie Porsche zdecydowali się na taką trasę wydechu, ale myślę, że możemy przeanalizować możliwości i kompromisy z punktu widzenia inżynierii i być może zobaczyć, jak można dojść do taki wniosek.
Możliwe opcje
Myślę, że możemy bezpiecznie wyeliminować dowolną konfigurację wydechową skierowaną do przodu, dzięki czemu pozostawiają trzy opcje, jakie można sobie wyobrazić, aby skierować wydech:
Każda ma swoje koszty i korzyści, ale spójrzmy na względy, które mogły doprowadzić do wniosku inżynierów Porsche. (Zwróć uwagę, że omijam „prosto z tyłu”, jak w przypadku McLarena MP4-12C z „pod samochodem” w większości poniższych dyskusji, ponieważ większość punktów dotyczyłaby jednego z nich.)
Eliminuje ciepło
Po pierwsze, jest to zarówno samochód sportowy o dużej mocy, jak i hybryda. Część samochodu sportowego oznacza, że temperatury spalin mają tendencję do wyższego końca spektrum, a część hybrydowa oznacza, że utrzymanie wystarczająco niskich temperatur akumulatorów jest ważnym czynnikiem. Ważnym celem jest więc odprowadzenie ciepła z akumulatorów (i innych układów elektrycznych). Każda z konfiguracji może być z powodzeniem zastosowana w odprowadzaniu ciepła z dala od akumulatorów i z dala od silnika, ale na całej długości rury wydechowej będzie bardzo gorąco i promieniuje ciepło, co oznacza, że akumulatory prawie muszą być przed silnik. W rzeczywistości akumulatory 918 znajdują się między siedzeniem kierowcy a silnikiem zamontowanym w połowie.
Oszczędność masy
Prawdopodobnie oczywiste jest, że lżejsze auto jest dobrym sposobem zarówno na przyspieszenie go, jak i na zmniejszenie zużycia paliwa (z których oba były celami projektowymi tego pojazdu). Ogólnie rzecz biorąc, waga powinna zostać wyeliminowana tam, gdzie stają się praktyczne, a nawet drogie rzeczy „praktyczne” jak na samochód sportowy o wartości 800 000 $! Krótsze stosowanie rur wydechowych zmniejsza ciężar. Byłby to prawdopodobnie punkt na korzyść wydechu górnego lub bocznego w porównaniu do wydechu dolnego.
Rozkład masy
Ważne jest, aby zwrócić uwagę na to, gdzie znajduje się ciężar w pojeździe o wysokich osiągach. Ciężaru, którego nie można wyeliminować, zwykle preferuje się, aby znajdować się bliżej ziemi, aby obniżyć środek ciężkości całego pojazdu, aby umożliwić lepsze właściwości jezdne. Baterie, silnik, silniki elektryczne i przekładnia są ciężkie i są montowane tak nisko, jak to praktyczne, biorąc pod uwagę inne względy. To sprawia, że wydech z dolnym prowadzeniem nie jest niemożliwy, ale być może trudniejszy do przeprowadzenia niż wydech boczny lub górny.
Aerodynamika
Dno samochodu wyścigowego (i 918) jest gładkie, aby umożliwić ciągły i niezakłócony przepływ powietrza pod nim. Utrzymywanie płynnego przepływu powietrza do momentu, aż znajdzie się już za samochodem, pomaga jechać szybciej, zmniejszając opór powietrza. Całe podwozie 918 może być gładkie aż do dyfuzora z tyłu samochodu, częściowo dlatego, że nie ma otworów na otwory wylotowe.
Jeśli śledzisz wyścigi Formuły 1, możesz wiedzieć o „dmuchanym dyfuzorze” zastosowanym z wielkim skutkiem w Red Bull RB7 2011. Gazy wydechowe zastosowano jako element aerodynamiczny poprzez przepływ spalin przez tylny dyfuzor. Było to bardzo skuteczne, dopóki nie zostało zakazane w 2011 roku . Więc teoretycznie, czy 918 miałby przepływ spalin pod samochodem przez dyfuzor i miałby przewagę aerodynamiczną? Może, ale prawdziwą magią samochodu Red Bull był przepływ powietrza imapowanie silnika pozwalające silnikowi nadal dmuchać powietrzem przez dyfuzor, nawet gdy kierowca zdejmie przepustnicę. Bez tego, gdy tylko kierowca podniesie, aerodynamika samochodu zmieniłaby się nagle, co nie jest dobre. Być może Porsche rozważyło to, ale odrzuciło to, ponieważ system byłby w rezultacie bardziej złożony i nie byłby skuteczny przy prędkościach innych niż wyścigowe. Zdobądź kolejny punkt na korzyść jednej lub dwóch górnych wydechów. Wydech nad silnikiem rzeczywiście powoduje zamontowanie go powyżej środka ciężkości pojazdu, ale wydech został również zaprojektowany tak mały i lekki, jak to możliwe, łagodząc negatywny efekt zamontowania go wysoko.
Niesamowite efekty dźwiękowe
Porsche dokłada wszelkich starań, aby zapewnić wrażenia z jazdy, w tym dźwięk silnika. Nawet modele Porsche, które są nieco tańsze, zawierają takie funkcje, jak „Sound Symposer”, który jest funkcją projektową, której jedynym celem jest przekazywanie odpowiedniego dźwięku silnika do uszu kierowcy. Zdecydowany wynik dla układu wydechowego na szczycie w tym punkcie.
Wydajny górny układ wydechowy
Większość powyższych punktów preferuje układ wydechowy boczny lub górny. W rzeczywistości większość silników V8 ma kolektory wydechowe z boku, więc naturalna najkrótsza droga wydechu byłaby na boki. Jednak silnik 918 ma niezwykłą (unikatową?) Cechę w porównaniu z większością silników V8 - kolektory wydechowe pochodzą z litery V zamiast z niej. To sprawia, że wybór „prosto” jest wyraźnym zwycięzcą pod względem najkrótszej ścieżki.
źródło