Na nečekaně velkém stánku v "zeleném pavilonu", věnovaném ekologickým autům, stojí nenápadný černý Peugeot 407.
Firma z francouzského Lyonu v něm na Ženevském autosalonu předvádí unikátní zážehový motor. Má proměnný kompresní poměr, což výrazně snižuje spotřebu paliva a zvyšuje výkon. Několik takových konceptů jsme už měli možnost vidět, žádný z nich se však zatím nedostal do praxe. MCE-5 tvrdí, že jejich motor VCRi (Variable Compression Ratio intelligent) to změní.
Kompresní poměrKompresní poměr u spalovacích motorů udává poměr mezi objemem směsi nasáté a objemem směsi stlačené. U zážehových motorů se kompresní poměr pohybuje od 8:1 do 13:1. U vznětových motorů se kompresní poměr pohybuje od 14:1 do 23:1. Při tak vysoké kompresi se nasátý vzduch vlivem stlačení extrémně zahřeje, díky čemuž se vstříknuté palivo okamžitě samovolně vznítí. Zdroj: Wikipedia |
Problémem většiny motorů s proměnným kompresním poměrem je totiž jejich složitá konstrukce, která má za následek vysoké výrobní náklady nebo nízkou spolehlivost. Přidávají se i další obtíže. Z těchto důvodů třeba SAAB nikdy neuvedl v život svůj koncept motoru Saab Variable Compression z roku 2000.
MCE-5 však vyvinula motor s proměnným kompresním poměrem, jehož konstrukce není nijak výrazně složitější než konstrukce současných motorů. Důležitý je fakt, že blok motoru i hlava válců jsou jednolité nepohyblivé kusy, o změnu kompresního poměru se stará speciální mechanismus ukrytý uvnitř bloku.
Čtyřválec MCE-5 VCRi podává obdivuhodné výkony. Výkon je 162 kW (220 koní) a točivý moment 420 Nm. To jsou hodnoty, které se dají porovnávat s třílitrovým šestiválcem, nebo dokonce osmiválcovým čtyřlitrem. Přitom všem však motor dosahuje průměrné spotřeby 6,7 litru.
A to ještě MCE-5 tvrdí, že je u motoru prostor pro výrazná zlepšení. Pro rok 2010 firma chystá vylepšenou verzi motoru s přímým vstřikováním paliva, optimalizovaným spalovacím prostorem a vylepšeným motor managementem.
Pak prý spotřeba klesne na 6 litrů a výkon přitom stoupne na 270 koní a točivý moment na hodnotu 460 Nm. Další vývoj může přinést ještě následná vylepšení. Počítá se například se zavedením úsporného Atkinsonova cyklu, který by měl přinést další snížení spotřeby.
Firma si na vývoji svého motoru dává opravdu záležet. Celý vývoj totiž začal už v roce 1997 a letošek chce firma ve spolupráci s motorářskými firmami a subdodavateli využít k praktickým testům, které určí opravdovou spolehlivost motoru VCRi. Dodavatelské firmy mezitím budou vyvíjet technologie, které by umožnily sériovou výrobu takového motoru. Podle zástupců firmy se VCRi objeví v sériové produkci asi za 6 let.
Pro techniky
A jak tedy revoluční technologie VCRi funguje? Základem je změněný přenos síly z pístu na kliku. Kliková hřídel totiž není s pístem spojena přímo ojnicí, napojení se děje přes jakési vahadlo s ozubeným kolem.
Vahadlo je ovládáno mechanismem zabudovaným v bloku motoru a tím je umožněna změna kompresního poměru. Mechanismus pracuje na hydraulickém principu, ale k činnosti nepotřebuje žádné elektromagnetické ventily, což výrazně zvyšuje jeho spolehlivost. Pro každý válec lze navíc nastavovat kompresní poměr zcela individuálně, což u mnohých obdobných motorů nejde.
Systém má i další výhody. Píst je ve své dráze veden ozubenými koly, což znamená, že na něj nejsou vyvíjeny radiální tlaky, které normálně způsobuje ojnice. To znamená, že nedochází k nerovnoměrnému vybrušování válce do eliptické podoby, jako je tomu u běžných motorů.
To zvyšuje životnost motoru a dovoluje použít daleko vyšší přeplňovací tlaky. Díky mechanismu přenosu síly pomocí ozubeného kola vedeného vahadlem navíc mohl být zmenšen poloměr kliky u klikové hřídele. To znamená, že hřídel může být menší, přitom je ale pevnější než v běžném motoru.
Konstruktéři se však museli vyrovnat s precizní konstrukcí ozubených kol, která by mohla být zdrojem nepříjemného hluku, a také představují potenciální nebezpečí z hlediska spolehlivosti. Celý motor je jen o něco málo větší než běžný čtyřválec, takže s jeho zástavbou pod kapotu auta by neměly být problémy. Veškeré příslušenství motoru a různá napojení přitom zůstávají zachována.
Během několika let se tak možná na trhu dočkáme hned několika různých motorů s proměnným kompresním poměrem. Ten lze totiž aplikovat třeba do motoru MUSIC - čtěte ZDE. Prototyp dvoutaktu s proměnným kompresním poměrem také předvedl Lotus a měnit kompresní poměr bude i unikátní motor DiesOtto od Mercedesu.
Vývoj v oblasti benzinových motorů v poslední době opravdu nabírá na obrátkách, a tak je jen otázkou několika let, než tyto motory porazí své momentálně technologicky vyspělejší dieselové protějšky.
