21 Aprilie 2026, 15:03
Redacţia PiataAuto.md
Koenigsegg e una din companiile adorate de pasionaţii auto pentru tenacitatea sa de a dezvolta inginerie excepţională, gândită adeseori din perspective noi, care produce performanţă superbă în final. Iar fondatorul mărcii, Christian von Koenigsegg, e de obicei motorul principal al acestor invenţii, or, el are numeroase patente create şi pentru aviaţie, şi pentru industria auto. Acum câteva zile a fost publicată cea ai nouă patentă a inginerilor Koenigsegg, prin care aceştia au creat o metodă genială de a reduce vibraţiile în motoarele cu 3 şi cu 5 cilindri.
Foto: Christian von Koenigsegg, descriind ingineria modelului Gemera
Motoarele cu 3 cilindri sunt printre cele mai dezechilibrate din lume, din cauza viciului lor fizic. Geometria ne spune că oricare 3 puncte pot forma un cerc. Iar cei 3 cilindri, indiferent de ordinea combustiei lor, vor crea un cerc imaginar al ciclului lor de funcţionare, care vor face motorul să vibreze nu doar vertical, de la mişcările pistoanelor, ci şi pe orizontală, motorul având tendinţa de a se mişca.
Foto: Tendinţa de vibraţii longitudinale la motoare cu 3 cilindri, pe lângă cele primare
La un motor de 4 cilindri, cei doi cilindri din margine au pistoanele sincronizate, iar cei doi din centru sunt sincronizaţi între ele, iar astfel motorul obţine un echilibru mai natural.
Foto: Motor de 4 cilindri
La unul de 3 cilindri, cilindrii din margine nu sunt sincronizaţi cu niciunul altul, iar oricare ar fi ordinea combustiei, se va ajunge inevitabil la situaţia că toţi cilindrii din linie vor avea câte un eveniment de combustie şi şir, de la un capăt la altul.
Sunt 6 variante de permutări posibile pentru ordinea combustiei la o construcţie de 3 cilindri:
1. 1-2-3
2. 1-3-2
3. 2-1-3
4. 2-3-1
5. 3-1-2
6. 3-2-1
Aparent, o formulă ca 1-3-2, pare să rezolve problema — întâi are combustie cilindrul 1, apoi 3, de la celălalt capăt al blocului motor, apoi 2, din mijloc şi astfel ar exista o idee de echilibru. Doar că motorul reia apoi următorul ciclu 1-3-2, şi apoi următorul 1-3-2, iar când analizăm două cicluri alăturate de 1-3-2-1-3-2 observă că în mijloc apare aceeaşi succesiune nedorită de combustie de 3-2-1, care înseamnă că toţi cilindri vor avea câte o combustie pe rând, generând acea mişcare vibraţie nedorită.
E o problemă de care nu se poate scăpa, din cauza acelui principiu geometric al celor 3 puncte care pot forma inevitabil un cerc. Aşa că inginerii de până acum au făcut doar contracararea acestui efect — prin instalare de axe adiţionale în motor, cu rol de balansare. Efectiv acest axe adiţionale au contragreutăţi calculate pentru a se sincroniza la momentul potrivit şi a anula forţele induse într-o direcţie prin alte forţe de anulare în direcţie opusă. Dar prezenţa unui asemenea ax înseamnă greutăţi în plus, rezistenţă parazitară şi de obicei el funcţionează bine de plajă relativ scurtă de turaţii, nereuşind să anuleze complet vibraţiile. La motoarele cu 5 cilindri există o problemă similară, doar că poate fi mai uşor atenuată datorită numărului mai mare de cilindri.
Ceea ce face noua invenţie Koenigsegg e să anuleze în totalitate necesitatea acestui ax clasic de balansare şi să-l înlocuiască cu un compresor prin piston, sincronizat cu cilindrul 1. Compresoarele pot fi şi centrifuge, dar aici Koenigsegg optează pentru un compresor prin piston, rolul căruia e ca, prin mişcarea sa, să furnizeze aer comprimat într-un sistem pneumatic, despre are vom vorbi mai jos. Doar că această funcţie utilă e îmbinată în această invenţie cu funcţia de contrabalansare a motorului şi anulare a vibraţiilor inerente.
Foto: Construcţia noului sistem Koenigsegg
Mai exact, arborele cotit al motorului ar fi conectat în raport de 1:1 cu axul ce pune în mişcare compresorul, astfel încât să-i imprime acelui ax şi compresorului o mişcare sincronizată cu arborele cotit. În varianta sa cel mai uşor de înţeles, pistonul cilindrului numărul 1 s-ar mişca în jos, iar pistonul compresorului — în sus, cele două forţe anulându-se reciproc în mare parte, deşi dimensiunile şi masele pistoanelor nu sunt diferite. Pe axul compresorului în zona cilindrului 3, există o contragreutate sincronizată cu cilindrul 3, iar astfel când are loc mişcarea în jos a cilindrului 3, contragreutatea generează o forţă în vector invers şi o anulează. Astfel, compresorul anulează forţele cilindrului 1 şi contragreutatea pe cele ale cilindrului 3, iar astfel se obţine efectul atenuării forţelor de la cilindrii de la marginea motorului în 3 cilindri.
În rezultat, se obţine o funcţionare aproape perfect echilibrată a motorului cu 3 cilindri, după cum o descriu inginerii Koenigsegg, care exclude axul balansoar clasic cu greutate mare. Motorul poate prinde astfel turaţii mai mari şi poate deveni mai puternic.
Dar există şi două elemente bizare aici — compresorul şi axul balansoar poate fi sincronizat şi în fază cu cilindrii lângă care sunt amplasaţi. Adică atunci când cilindrul 1 mişcă în jos, şi pistonul compresorului mişcă în jos, şi ceva similar se produce şi la cilindrul 3 cu contragreutatea lui. Aparent, sunt ca o reţetă nu de a anula vibraţiile, ci de a le amplifica, însă inginerii Koenigsegg spun că în funcţie de cilindreea exactă a motorului şi amplasarea sa există cazuri când această formulă de construcţie e cea bună, cu ajustarea corespunzătoare a maselor.
Pe lângă asta, axul compresorului cu tot cu compresor poate fi amplasat atât la un etaj inferior arborelui cotit, cât şi unul superior, efectiv deasupra chiulasei. În ambele cazuri compresorul ar fi etanşat şi n-ar fi expus la uleiul de motor, dar axul său ar fi şi chiar trebuie lubrifiat. Totuşi, e foarte bizar să existe un asemenea compresor deasupra valvelor şi a arborilor cu came, făcând motorul nedorit de înalt.
Şi aici vine şi partea aia despre folosirea aerului comprimat, generat de compresor. Schiţele din patentă arată doar un singură forţă de transmisie între arbore cotit şi un alt ax, cel am compresorului, în tip ce axele cu came şi distribuţia clasică lipseşte cu desăvârşire. Iar asta pentru că acel aer produs de compresor va fi folosit să se pună în mişcare valvele de admisie şi evacuare, într-un sistem absolut variabil, în care aerul asigură forţa de acţionare a valvelor, mici solenoizi hidraulici asigură momentul exact al acţionării lor, iar computerul motorului asigură timpul exact al deschiderii valvelor. E un sistem complet variabil de operare a valvelor, cu mult peste sistemele VVT-i, VTEC, Valvetronic sau orice altul folosit de producătorii auto de azi, pentru că acest sistem poate varia imense, fiecare cilindru, fiecare valvă, în orice timpi şi poziţie dorită.
Iar unii pasionaţi auto ar putea recunoaşte că aici vorbim de ideea de demult al lui Christian von Koenigsegg şi de sistemul Freevalve, pe care el îl prezenta încă acum 10 ani. Pe atunci el a dezvoltat chiar un prim motor pentru producătorul chinez Qoros, care nu l-a mai valorificat deplin. Apoi, în 2020, Koenigsegg a prezentat noul model Gemera, care trebuia să vină cu un motor de 3 cilindri fără valve şi fără arbori cu came, cu sistemul Freevalve în formă evoluată. Datorită lipsei valvelor, variaţiei complete de deschidere şi a componentelor forjate, Koenigsegg a reuşit să scoată 600 CP dintr-un motor de 3 cilindri, cu 2,0 litri cilindree! Totuşi, pe atunci ideea era ca motorul să devină parte dintr-un sistem hibrid de 1.700 CP, ajutat şi de trei electromotoare.
Doar că în 2023, Koenigsegg a anunţat că renunţă la ideea unui motor de 3 cilindri, fără arbori cu came pe Gemera, în favoarea unui V8, pentru a avea 2.300 CP în total. Era o decizie parţial condusă de dorinţa cumpărătorilor de a avea un V8 la bază, nu un motor de 3 cilindri pe un hypercar cu un preţ de milioane de dolari. Iar acel motor îşi genera aerul comprimat dintr-un compresor auxiliar, nu unul integrat ca în patenta despre care vorbim azi.
Prin urmare, ceea ce vedem azi e o posibilă nouă renaştere a motorului Koenigsegg de 3 cilindri într-o formă nouă incredibil de echilibrată, sau un concept pe care Koenigsegg l-ar putea vinde şi către alţi producător. Christian von Koenigsegg deţine şi o Toyota GR Yaris, cu motor de 3 cilindri de 1,6 litri, de aproape 300 CP, cu care merge la muncă uneori, iar invenţia sa de acum poate fi o propunere pentru o viitoare îmbunătăţire şi a acestei construcţii.
Cert e că încă din 2016 Christian spunea că sistemul Freevalve îmbunătăţeşte enorm de mult calitatea emisiilor motorului, pentru că datorită variaţiei complete, fiecare cilindru poate opera cu două valve ajustate diferit, una din care poate duce spre o evacuare cu o turbină în cale, iar cealaltă fără turbină, cele două căi întâlnindu-se la catalizator. Astfel, motorul ar putea funcţiona în paralel ca unul aspirat sau turbo, cu proporţie variabilă a fiecărei laturi. Iar datorită acestui canal în ocolirea turbinei spre evacuare, catalizatorul e încălzit ultra rapid, şi emisiile devin rapid mai curate, exact ceea ce caută acum cu disperare toţi producătorii din cauza normelor Euro 7 care vor intra în vigoare la finele acestui an.
Prin urmare, acea invenţie a motorului fără valve şi fără arbori cu care, care era poate prea vizionară acum 10 ani, ba chiar şi acum 5 ani, poate prinde acum adevăratul având datorită noii invenţii care mai şi echilibrează în mod genial arhitectura de 3 cilindri.
2
5,290
ŞTIRI DE CARE AŢI PUTEA FI INTERESAT