Является ли Porsche 918 первым серийным автомобилем с выхлопной системой в верхней части / с выходом?
В этой статье указывается, что, поднимая выхлопную трубу, Porsche смог оснастить полностью плоский подколенный живот и более длинный диффузор, который имеет значительные преимущества для охлаждения и аэродинамики. В нем также говорится, что более короткая выхлопная труба уменьшит противодавление и вес, но опять же, этот вес теперь находится выше центра тяжести.
Меня больше всего интересует, как горячие выхлопные газы влияют на аэродинамику автомобиля. Горячий воздух увеличивает / уменьшает ламинарный поток? Это как-то создает барьер и действует как спойлер для кулера окружающего воздуха, выходящего с крыши? Изменится ли изменяющаяся температура выхлопных газов?
Какую пользу это может принести двигателям FI, а в будущем появится MR2 Turbo с аналогичной системой !? (пух-лизинг, тойота).
В любом случае, я думаю, что мы все можем согласиться, что это выглядит довольно круто, стреляя синим пламенем по отсеку двигателя.
источник
Ответы:
Я, конечно, не претендую на то, чтобы иметь какие-то особые внутренние знания о том, почему инженеры Porsche решили направить выхлоп таким образом, но я думаю, что мы можем проанализировать возможности и компромиссы с инженерной точки зрения и, возможно, увидеть, как можно прийти к такой вывод.
Возможные варианты
Я думаю, что мы можем безопасно исключить любую переднюю конфигурацию выхлопа, так что остается три варианта, которые можно себе представить для прокладки выхлопа:
У каждого есть свои издержки и преимущества, но давайте посмотрим на соображения, которые могли привести инженеров Porsche к их выводу. (Обратите внимание, что в большинстве последующих обсуждений я говорю «прямо за спиной», как с McLaren MP4-12C, с «под автомобилем», так как большинство пунктов применимо к любому из них.)
Устранение тепла
Во-первых, это одновременно спортивный автомобиль с высокой мощностью и гибрид. Часть спортивного автомобиля означает, что температуры выхлопа имеют тенденцию к более высокому концу спектра, а гибридная часть означает, что поддержание батарей достаточно холодным является важным фактором. Таким образом, отвод тепла от батарей (и других электрических систем) является важной целью. Любая из конфигураций может быть успешно использована для отвода тепла от батарей и от двигателя, но вся длина выхлопной трубы будет очень горячей и излучать тепло, так что диктует, что батареи почти должны быть впереди двигатель. Фактически, батареи 918 находятся между сиденьем водителя и двигателем, установленным в середине.
Экономия веса
Вероятно, очевидно, что облегчение автомобиля - это хороший способ как сделать его быстрее, так и потреблять меньше топлива (оба из которых были целями дизайна для этого транспортного средства.) Как правило, вес следует устранять там, где становятся практичными и даже дорогими вещами «практичный» за спортивный автомобиль стоимостью 800 тысяч долларов! Укорочение выхлопных труб экономит вес. Скорее всего, это будет точка в пользу верхнего или бокового выхлопа по сравнению с нижним выхлопом.
Распределение веса
Важно обращать внимание на то, где находится вес автомобиля высокой производительности. Вес, который нельзя устранить, как правило, предпочтительнее быть ближе к земле, чтобы понизить центр тяжести всего транспортного средства, чтобы улучшить характеристики управляемости. Батареи, двигатель, электродвигатели и трансмиссия имеют большой вес и устанавливаются на минимально возможном уровне с учетом других соображений. Это делает выхлопные газы снизу не невозможными, но, возможно, более сложными для движения, чем боковые или верхние выхлопы.
аэродинамика
Дно гоночного автомобиля (и 918) гладкое, чтобы обеспечить непрерывный и беспрепятственный поток воздуха под ним. Обеспечение плавного движения воздуха до тех пор, пока он не окажется позади автомобиля, помогает ему двигаться быстрее, уменьшая сопротивление. Весь поддон 918 может быть плавным вплоть до диффузора в задней части автомобиля, частично потому что нет отверстий для выпускных отверстий.
Если вы следите за гонками Формулы-1, вы можете узнать о «выдувном диффузоре», который имел большой эффект в Red Bull RB7 2011 года. Выхлопные газы использовались в качестве аэродинамического элемента при наличии потока выхлопных газов над задним диффузором. Это было очень эффективно, пока не было запрещено в 2011 году . Таким образом, теоретически, могли ли 918 иметь поток выхлопных газов под автомобилем через диффузор и иметь аэродинамическое преимущество? Возможно, но настоящая магия автомобиля Red Bull заключалась в том, что поток воздуха иотображение двигателя, позволяющее двигателю продолжать продувать воздух через диффузор, даже когда водитель поднял дроссель. Не имея этого, как только водитель поднимется, аэродинамика автомобиля резко изменилась бы, что нехорошо. Возможно, что Porsche обдумал, но отверг это, потому что в результате система была бы более сложной и неэффективной на скоростях, отличных от гоночных. Наберите еще одно очко в пользу боковой или верхней выхлопной трубы. Наличие выхлопа над двигателем действительно устанавливает его над центром тяжести для транспортного средства, но выхлоп также был спроектирован таким образом, чтобы быть как можно более маленьким и легким, смягчая отрицательный эффект от его установки высоко.
Потрясающие звуковые эффекты
Porsche позаботится о том, чтобы обеспечить впечатляющие ощущения от вождения, включая звук двигателя. Даже модели Porsche, которые являются немного более доступными, включают в себя такие функции, как «Sound Symposer», который является конструктивной особенностью с единственной целью передачи правильного звука двигателя в уши водителя. Определенная оценка для выхлопа в верхней части этого пункта.
Эффективный верхний выхлоп
Большинство из вышеперечисленных пунктов в пользу боковой или верхней выхлопной системы. На самом деле, большинство двигателей V8 имеют выпускные коллекторы сбоку, поэтому естественный кратчайший путь для выхлопа будет в стороны. Тем не менее, двигатель 918 имеет необычную (уникальную?) Особенность по сравнению с большинством двигателей V8 - выхлопные коллекторы происходят внутри V, а не снаружи. Это делает «прямой» выбор явным победителем с точки зрения кратчайшего пути.
источник