엔진이 정점에 도달했나요? – 칼럼 – 자동차와 운전자

Nov 27, 2023

1970년대 후반 어느 시점에 우리는 기화기의 정점에 도달했습니다. 이는 새로운 규정의 바이스로 인해 압박을 받는 일반 가족용 세단의 기화기가 복잡성과 부품 수 측면에서 정점에 이르렀다는 것을 의미합니다. Rochester Quadrajet을 예로 들면 Q-jet 전문가인 나의 오랜 친구 Paul Wright가 제안합니다. 처음에는 더 빠른 부분 스로틀 반응과 효율적인 순항을 위한 더 작은 프라이머리와 충분한 개방 포효를 위한 더 큰 보조 엔진을 갖춘 우아한 4배럴 디자인으로, 1965년 도입된 이후 10년 이상 동안 GM 자동차의 연료 계량의 중심이 되었습니다. .

그러나 1975년에는 제어 장치, 푸시로드, 캠이 종기처럼 자라고 있었습니다. 고온 유휴 보상기, 시간이 지정된 캐니스터 퍼지 포트, 공기 밸브 대시팟, 아네로이드 계량 막대 어셈블리 및 자동 온도 조절 코일이 있었습니다. 안전 운동가들과 EPA(1970년 설립)의 압력을 받아 GM은 심지어 Q-jet 전자 제어 장치를 제공하여 추울 때 더 깨끗하고, 뜨거울 때 더 안정적이고, 전복 시 더 안전하고, 아무것도 하지 않을 때 냄새가 덜 나도록 만들려고 노력했습니다. . 그 결과, 들어오는 공기에 대한 적절한 비율로 연료를 분무하는 상대적으로 간단하고 효과적인 베르누이 장치는 증기로 작동되는 캔디 스트라이퍼처럼 보이도록 마무리되었습니다. 당황한 기계공들은 이를 "Quadrajunk"라고 부르기를 좋아합니다.

그러나 아무리 최고의 기화기라도 사회가 자동차에 요구하는 변화를 감당하지 못했고, 결국 업계는 대거 분사 방식으로 전환하게 됐다. 간단히 말해서, 탄수화물이 연료 레일로 바뀌면서 엔진 상단이 더 단순한 장소가 되었습니다. 그러나 스모그와 그을음이라는 지역적 재앙을 줄이는 대대적인 승리는 지구적 재앙인 이산화탄소를 공격해야 하는 새로운 사회적 긴급 상황으로 바뀌었을 뿐입니다. CO2를 줄이는 유일한 방법은 연료를 덜 태우는 것입니다. 따라서 엔진은 효율성을 찾기 위해 점점 더 많은 노력을 기울이고 있습니다. 문제는 이제 우리가 엔진의 정점에 도달했는가 하는 것입니다.

최근 저는 포르쉐의 신형 991.2 세대 터보차지 911 카레라에 대한 기술 프레젠테이션에 참석했습니다. 포르쉐가 911의 기본 엔진이 되는 3.0리터 트윈터보 플랫 6라고 부르는 MA2에는 연료를 한 방울씩 절약하기 위한 다양한 전자 기계식 위젯이 탑재되어 있습니다. 오일 펌프의 전자 제어는 고압이 필요하지 않을 때 엔진 부하를 줄여줍니다. 2단계 워터 펌프는 배출 온도까지 엔진 속도를 높이고 기생 손실을 줄이기 위해 "필요 기반 냉각"만을 제공합니다. 새로운 폴리머 오일 팬은 4.4파운드를 절약하는 동시에 엔진 전체를 수 피트 높이에서 떨어뜨려도 견딜 수 있을 만큼 내구성이 뛰어납니다(동영상 참조). 조립된 캠샤프트는 고압 펌프를 구동하여 최대 3625psi의 연료를 인젝터에 공급하며 값비싼 정밀 공차 가공의 핵심입니다.

나중에 나는 각각 수백만 줄의 소프트웨어 코드, 전기 자동차 모터 및 배터리가 포함된 엄청난 부품 수의 MA2 및 그 엄청난 부품 수의 PDK 변속기와 비교하여 강연을 하는 엔지니어에게 언급했습니다. 로프와 도르래. 확실히 단순성만으로도 자동차 제조업체가 EV 개발에 투자하는 중요한 유인이 될까요? 엔지니어는 고개를 끄덕인 다음, Weissach 주변의 엔진 비트를 생산하는 모든 상점이 어려운 상황에 직면할 수 있다는 점에 대해 이야기했습니다. 디젤게이트 이후의 폭스바겐 그룹에서 누구나 관심을 갖는 것은 전기뿐인 것 같다. 포르쉐 북미 지역의 새로운 CEO인 클라우스 젤머는 그날 저녁 만찬에서 쿼드 터보차저 수평대향 8기통 루머인 960에 대해 일축하면서 많은 것을 확인했다. 쿠페는 포르쉐가 연구한 것이지만 그룹이 전기 및 하이브리드 기술에 중점을 두고 있다는 점을 고려하면 "관련이 없습니다".

EV에는 범위, 무게, 비용, 소비자 수용에 이르기까지 문제가 있으며, 그 편재성은 10년 또는 20년 정도 걸릴 수 있습니다. 그러나 내연기관은 고르디우스적 복잡성의 무게로 인해 붕괴될 위험에 처해 있는 것 같습니다. 나는 내 동료 KC Colwell에게 최근에 엔진 개발이 엉망이 된 사례가 있는지 물었습니다. 그는 신속하게 볼보의 터보 및 슈퍼차저 2.0리터 4기통, 트윈 터보와 전기 슈퍼차저를 갖춘 아우디의 트리플 부스트 3.0리터 디젤 V-6, F-150용 포드의 10R80 10단 변속기를 포함한 목록을 이메일로 보냈습니다. 이는 EPA 경제 사이클에서 엔진 회전수를 1400rpm 미만으로 유지하기에 충분히 넓은 비율 확산을 갖습니다. 우리는 이중 분사 시스템, 물 분사, 여러 개의 쿼드 터보 엔진, 그리고 폭스바겐의 이국적인 가변 기하학 터보 및 실린더 비활성화 기능을 갖춘 1.5리터 4엔진에 대해 보고했습니다. , 아시다시피 2는 새로운 4이고 4는 새로운 12입니다. 더 많은 시스템, 더 많은 소프트웨어 및 사운드 생성기와 로보 컨트롤을 통해 시뮬레이션되는 더 많은 엔진 경험이 있습니다.