(foto) Ce pune în mișcare noul Porsche 911 Carrera GTS? Analiza sistemului său hibrid inspirat de F1
T-Hybrid este denumirea pe care Porsche a dat-o grupului motopropulsor hibrid de performanță care dă energie noului 911 Carrera GTS facelift. T vine de la Turbo și înseamnă performanță. Aceasta, și nu economia de combustibil, este punctul central al acestei noi configurații. Una care ar putea rămâne originală pentru modelul iconic.
În acest articol desfacem noua unitate de propulsie pentru a afla ce are interesant acolo unde nu se vede cu ochiul liber.
Un motor complet nou, mai mare și mai mic în același timp
Modelul Porsche 911 Carrera GTS prezintă acum o revizuire completă a motorului care a debutat pe seria 991.2 din 2017. În locul benzinarului twin-turbo 9A2B6 de 3.0 litri, utilizat pe modelul 992.1 (prefacelift), noul 992.2 GTS s-a ales cu un motor 9A3B6 care are o cilindree de 3.6 litri. Utilizează un singur turbocompresor acționat și electric. Mai este completat de un motor-generator electric, intregrat în aceeași carcasă cu PDK-ul cu opt trepte. Toate acestea funcționând pe un sistem electric de 400 de volți.
Motorul 9A3B6 (arătat mai sus) a crescut în cilindree de la 2981 la 3591 cm3. S-a datorat creșterii alezajului (diametrului) de la 91 la 97 mm și a cursei cilindrului de la 76.4 la 81 mm. Dar, de asemenea, ocupă mai puțin spațiu, micșorându-se de sus în jos cu 4.3 cm. S-a făcut loc electronicii de control a puterii sistemelor hibride între partea superioară a motorului și capacul clasic înclinat. Filtrul de ulei a fost mutat din partea superioară în partea inferioară a motorului pentru a menține accesibilitatea.
Și nu numai că noul colector de admisie al motorului este mai puțin voluminos, dar și capetele cilindrilor au fost reproiectate
Sistemul de distribuție a supapelor folosește acum supape cu culbutori, cu mai puțină frecare decât cele anterioare. Această schimbare a eliminat sistemul de ridicare variabilă a supapei VarioCam Plus a motorului mai vechi, care nu mai este considerată necesară pentru a lărgi curba cuplului. Aceste capete au, de asemenea, orificii de admisie și evacuare mai mari pentru a permite un debit mai mare prin motor.
Reducerea dimensiunii contragreutăților arborelui cotit a permis economisirea a puțin peste 1.8 kg de greutate, fără a afecta netezimea. Alte modificări, cum ar fi eliminarea așa-numitului accessory drive, au redus greutatea totală a motorului. Cântărește acum 208 kg (-18 kg).
Lambda 1 și penalizările sale
În comparație cu motorul 9A2 din Porsche 992.1 GTS, raportul de compresie al motorului 9A3 a crescut de la 10,2:1 la 10,5:1. Iar presiunea de supraalimentare maximă de la 18.6 psi la 26.1. În mod normal, aceste modificări și creșterea cilindreei ar sugera o creștere a puterii de la 480 la aproximativ 700 de cai. Și cu adevărat o putere mare se aștepta de la primul 911 hibrid stradal. La urma urmei, este vorba de o cilindree aproape la fel de mare și de o supraalimentare mult mai mare decât cea a actualului 911 Turbo S cu 650 CP.
De fapt, însă, puterea a crescut cu doar 5 CP (458), iar cuplul în genere nu s-a schimbat (570 Nm). Vinovat de această limitare este Lambda 1 – adică un raport perfect echilibrat între combustibil și aer în toate punctele de funcționare ale motorului. Timp de zeci de ani, toate motoarele moderne au funcționat la un raport aer-combustibil de Lambda 1, deoarece acesta produce singura evacuare care poate fi folosită de catalizatorii cu trei căi pentru a reduce toți cei trei poluanți principali de smog. Numai la accelerație maximă, care apare rareori în timpul testelor de emisii, motoarele s-au îmbogățit ușor pentru a crește puterea cu poate 2%, pentru a reduce temperaturile și a păstra longevitatea motorului sau a catalizatorului sau pentru a suprima detonarea în cazul motoarelor cu turbocompresor.
Atelierele de tuning ar putea găsi o ieșire din situație pentru a spori puterea
Prin eliminarea posibilității de a utiliza un amestec bogat (până la 8% bogat la 992.1 GTS) în timpul funcționării cu supraalimentare, temperaturile maxime ale camerei de ardere cresc până la un punct în care momentul aprinderii trebuie întârziat drastic pentru a controla detonarea. Acest lucru reduce substanțial puterea. Adăugarea de supraalimentare compensează o parte din această pierdere, dar o supraalimentare mai mare produce, de asemenea, temperaturi de admisie mai ridicate, ceea ce este, de asemenea, contraproductiv. Pentru a compensa într-o oarecare măsură acest lucru, motorul 9A3 are un singur intercooler în loc de două mai mici. Această abordare oferă mai multă suprafață de aer pentru a răci mai bine încărcătura de admisie.
Atunci de ce Porsche a făcut asta? Se pare că în Germania există un regulament al Autorității auto care a impus Lambda 1 în toate condițiile de funcționare. Există excepții pentru anumite motoare de înaltă performanță în cazul în care îmbogățirea puterii ar putea fi justificată. Dar cu motorul 9A3, Porsche a decis să se conformeze. Așa că ne trezim cu un motor mai mare și mai mult boost care produce cu greu mai multă putere, dar funcționează mai curat, chiar și la putere maximă. Salut Euro 7!?
Un singur turbocompresor acționat/asistat electric
În locul celor două turbocompresoare duble de pe 992.1 GTS, noul model primește o singură suflantă cu un electromotor de 20 kW. Acesta e montat între compresor și roata turbinei, cu rulmenți cu role la fiecare capăt al motorului. Energia de rotație furnizată de acest motor reduce foarte mult decalajul turbo la turații mici. De exemplu, la 2000 rpm și cu o supapă de accelerație închisă, vechiul GTS avea nevoie de mai mult de trei secunde pentru a atinge volumul maxim de supraalimentare atunci când acceleratorul era apăsat în podea. Noul GTS face acest lucru în puțin mai puțin de o secundă – și asta pentru a obține o presiune de supraalimentare considerabil mai mare.
Acest nou ”melc” este fabricat de BorgWarner și este considerabil mai mare decât vechea pereche. Unitățile anterioare folosite pe Porsche 911 GTS, S și Carrera de bază măsurau 55 mm în diametru pe partea compresorului și 8 mm pe partea de evacuare. Cea nouă măsoară 83 și 80 mm respectiv, pe măsura volumului mult mai mare de aer pe care trebuie să îl deplaseze!
Nu există niciun wastegate pe unitate. În schimb, la turații ridicate, motorul se transformă într-un generator și produce până la 15 CP. Acest lucru atrage suficientă putere de la turbină pentru a împiedica turbo-ul să depășească linia roșie de 125.000 rpm. Energia electrică produsă merge în baterie – dacă este necesar – și la motorul electric. Și completează puterea totală de la aproximativ 5700 rpm în sus, la accelerație maximă.
Sistem de evacuare asimetric
Acest turbocompresor electric unic este mai mare decât fiecare dintre vechile turbocompresoare duble, care erau amplasate de o parte și de alta a motorului. Astfel, inginerii Porsche au poziționat acum un ”melc” mai mare în dreapta motorului. Au mai folosit un colector crossover de la cilindrii din stânga motorului pentru a alimenta turbocompresorul cu gaze de eșapament. Atât acesta, cât și colectorul său cântăresc împreună aproximativ 27 kg, adică la fel cât cântăreau vechile turbocompresoare cu ale lor colectoare.
Fiind turbocompresorul în dreapta, toba de eșapament a motorului a fost ascunsă în spațiul din partea stângă. Seamănă mai degrabă cu un mic rezervor de combustibil decât cu forma cilindrică obișnuită a majorității amortizoarelor de zgomot, dar această configurație a utilizat cel mai bine volumul disponibil. Iar în cazul tobelor, mai mare este întotdeauna mai bine.😎
În lipsa unui accessory drive care să aglomereze partea din spate a motorului, o țeavă mare direcționează gazele de eșapament ale turbocompresorului către intrarea în tobă. În interiorul acestei țevi se află catalizatorul și filtrul de particule. Porsche spune că este un dispozitiv cu un grad de restricție foarte redus, cu un efect redus asupra puterii motorului.
No Accessory Drive
În cele din urmă, așa numitele accesorii ale motorului au fost mult simplificate. Nu mai este nevoie de un demaror sau generator, deoarece motorul electric de 54 CP din PDK îndeplinește ambele funcții. Cu o putere mult mai mare decât cea a unui demaror obișnuit, noul GTS se trezește la viață în momentul în care demarorul este cuplat.
Având la dispoziție 400 de volți, încă un electromotor compact acționează compresorul de aer condiționat. Iar pompa de apă a fost mutată în interiorul motorului și acționată de o extensie a pompelor de ulei. Astfel, nu mai este nevoie de nicio curea externă pentru a acționa orice accesoriu.
Motor-generator
Ultimul element de producere a puterii este motorul-generator montat pe cutia de viteze PDK cu opt trepte. Transmisia cu opt trepte își aranjează angrenajele pe patru arbori, în loc de doi. Asta o face mai compactă, din față în spate, și lasă spațiu pentru acest motor electric. Electromotorul are un design sincron cu excitație permanentă și furnizează maxim 40 kW și 150 Nm.
Motorul electric este atașat la motorul boxer fără un ambreiaj între cele două. Din acest motiv automobilul nu poate rula exclusiv electric. Dar electromotorul poate furniza un cuplu generos pentru a suplimenta puterea motorului la turații mici. Astfel, chiar și scurtul decalaj în acumularea presiunii turbocompresorului electric poate fi atenuat prin adăugarea cuplului de acționare electrică. Puterea totală combinată a mașinii se ridică la 541 CP la 7500 rpm și 610 Nm (1950-5000 rpm).
Baterie litiu-ion
O baterie litiu-ion utilizează 216 celule individuale separate în două straturi. Fiecare strat al așa-numitelor celule 2170 (21 mm în diametru și 70 mm în lungime) este conectat în serie. Astfel: 108 celule înmulțite cu 3.7 volți per celulă sunt egale cu cei 400 de volți. Cele două straturi sunt apoi cablate în paralel, creând o baterie cu o capacitate energetică brută maximă de 1.9 kWh. Cântărește aproximativ 27 kg și are aproximativ aceleași dimensiuni ca o baterie normală cu plumb-acid a unui 911. Este amplasată în aproximativ aceeași locație, chiar în fața parbrizului, puțin mai la dreapta față de centru.
Deoarece un hibrid precum acest GTS adaugă și retrage în mod constant energie din această baterie – mult mai des decât un PHEV și mult mai des decât un BEV pur – este probabil ca puțin peste jumătate din această capacitate, de ordinul a 1.1 kWh, să fie utilizată pentru a promova o durată de viață lungă a bateriei. Bateria are propriul sistem de răcire cu lichid pentru a menține temperatura sub 42 de grade Celsius. O baterie separată, de mici dimensiuni, cu ioni de litiu, furnizează 12 volți pentru acele sisteme care au nevoie de ea atunci când motorul nu este în funcțiune.
Iată deci, doar pentru ce și nu numai, modelul Porsche 911 Carrera GTS facelift costă minimum 162.500 de euro în Republica Moldova.
Cmentariile sunt închise