Мы писали о том, что в двигателях Ferrari с прошлого года используется передовая технология Turbulent Jet Ignition (TJI), разработанная Mahle Powertrain и позволяющая повысить эффективность процесса сгорания топлива. Эксперт британского MotorSport Magazine Марк Хьюз приводит ряд подробностей её использования.
В частности, подтвердилось, что в Mercedes используют эту технологию в своих гибридных силовых установках с самого начала, с 2014 года. Также выяснилось, что TJI была создана сторонним разработчиком, вероятнее всего, некогда знаменитой компанией Cosworth, но затем её инженеры нашли себе другую работу – кто-то перешёл в Mercedes High Performance Powertrains, кто-то в британский филиал компании Mahle (Mahle Powertrain), одного из поставщиков Ferrari.
В Renault тоже ведут изыскания в этой области, и в модернизированной силовой установке, которая дебютирует в Гран При Канады, такая технология уже используется, что позволит повысить мощность двигателя внутреннего сгорания примерно на 30 л.с. Такие моторы получит и заводская команда французского концерна, и Red Bull Racing.
На иллюстрации от компании Mahle, использованной в предыдущем тексте, объясняется устройство «гражданской» версии двигателя, в котором применяется технология TJI. Поскольку, в соответствии с действующим техническим регламентом Формулы 1, инжектор в каждом цилиндре может быть только один, то в форкамере, расположенной над основной камерой сгорания, находится только свеча зажигания.
В гоночном моторе инжектор впрыскивает топливную смесь в основную камеру сгорания. Около 3% этой смеси за счёт давления наддува поступает в форкамеру через маленькие отверстия в кольце, отделяющем её от основной камеры. Самая сложная задача использования этой технологии в Формуле 1 состояла в том, чтобы гарантированно добиться, что в форкамеру будет поступать топливная смесь нужного качества.
Когда топливо попадает в форкамеру через упомянутые выше отверстия, увеличивается степень его распыления, что немного повышает его горючесть, но основное преимущество в другом.
Когда искра от свечи поджигает топливную смесь в маленькой форкамере, языки пламени устремляются в основную камеру сгорания очень точным образом, поскольку проходят через те же самые маленькие отверстия, но только в противоположном направлении. Смесь в основной камере воспламеняется одновременно в нескольких точках, что позволяет добиться более равномерного и быстрого сгорания, чем в обычном двигателе.
Это создаёт повышенное давление на поршень точно в тот момент, когда он достигает верхней мёртвой точки, а равномерное распределение этого давления снижает детонацию.
Суть в том, что применение технологии TJI позволяет добиться более мощной вспышки в цилиндре и при этом избежать детонации – в результате повышается топливная эффективность, что выражается в увеличении и мощности, и экономичности.
