NOVOSTI

Motori s promjenjivim omjerom kompresije

 

 

Budućnost benzinskih motora uz turbo/kompresor varijacije leži i u mogućnosti promjenjivog omjera kompresije te sposobnosti kombiniranja rada po Otto i Diesel principu. Iako se čini kao znanstvena fantastika motori koji rade po navedenom načelu uskoro će doživjeti i svoju serijsku primjenu.

 

MCE-5 VCRi (variable compression ratio intelligent) četverocilindrični motor s promjenjivim omjerom kompresije iz svega 1484 kubična centimetra uz pomoć dva turbo punjača istiskuje čak 217 konjskih snaga i 420 Nm okretnog momenta pri samo 1500 o/min

 

Omjer kompresije! Koliko puta smo samo čuli i pročitali navedeni pojam, no znamo li uistinu što znače navedene brojke koje susrećemo pod tehničkim podacima motora! Poput primjerice 12:1, 20:1 i slično. Omjer kompresije u biti predstavlja odnos između volumena svakog pojedinog cilindra motora kada je klip u donjoj mrtvoj točki i volumena cilindra kada je klip u gornjoj mrtvoj točki. Što su veći omjeri, veće su i razlike između volumena navedenih stanja i obrnuto. U pravilu, manje kompresijske omjere imaju benzinski motori, a veće dizelski motori. Veći kompresijski omjer znači i veću iskoristivost motora, odnosno manju potrošnju goriva, dok manji kompresijski omjer u pravilu rezultira većom trenutnom snagom. Kombiniranjem omjera kompresije kod motora moguća je veća iskoristivost te prilagođavanje rada motora uvjetima vožnje. Ideja o promjenjivom kompresijskom omjeru motora datira još od 1920-ih godina, a jednu od prvih serijskih primjena imala je tijekom II. svjetskog rata u kojem je sovjetski tenk T34 bio pokretan upravo motorom sa mogućnošću promjenjivog kompresijskog omjera. Glavni razlog razvoja ovakvog motora bila je mogućnost korištenja raznih vrsta goriva. Sama ideja je dugo godina ostala zaboravljena u inženjerskim ladicama, a početkom 21.stoljeća čuveni proizvođač izvanbrodskih motora Evinrude, predstavio je dvotaktni motor sa promjenjivom kompresijom oznake 55 MFE. U modernoj automobilskoj povijesti švedski Saab je 2000. godine predstavio svoju viziju VCR (variable compression ratio) motora s promjenjivim omjerom kompresije. Prototipni benzinac je iz zapremine od samo 1500 kubičnih centimetara razvijao čak 218 konjskih snaga i 350 Nm okretnog momenta. No, financijski problemi ovog uglednog proizvođača na neko vrijeme su odgodili službeno predstavljanje modela. Ipak, mnogi drugi proizvođači poput Nissana, Mercedesa te malo poznatog francuskog MCE-5, nastavili su gdje je Saab stao.

 

VCR (variable compression ratio) - promjenjivi omjeri kompresije

 

Osnovna zamisao ovakvih motora je mogućnost automatskog reguliranja visine hoda klipa ovisno o režimu rada motora. Da bi se navedeno ostvarilo potreban je posve novi mehanizam pokretanja klipova koji će putem aktuatora i u ovisnosti o centralnom kompjuteru motora podešavati visine podizanja u vrlo kratkom vremenu. Pri tome najveći problem predstavlja način promjene obujma kompresije te izvedbe klipnjače i pojedinih zupčanika. Kako bi se navedeno ostvarilo potrebna je potpuno nova koncepcija motora sa blokom motora integriranim zajedno sa koljenastim vratilom odnosno radilicom, posebnim nazubljenim mehanizmom vođenja klipova te fiksnim klipnjačama. Kod ovakvih motora radilica svojim ekscentričnim dijelom pomiče klipove pomoću dodatnog produžetka bočno spojenog na klipnjaču. U praksi, ovisno o načinu vožnje, centralna jedinica motora putem aktuatora na svakom cilindra aktivira mehanizam kojim se u određenom trenutku smanjuje ili povećava hod klipova. Svaki cilindar ima svoj vlastiti sustav za podešavanje, tako da se kompresijski omjer svakog cilindra može mijenjati neovisno od drugih cilindara. Gotovo nevjerojatno zvuči činjenica da se hod klipa može podešavati s preciznošću od 0.01 milimetra.

 

Presjek motora MCE-5 VCRi prikazuje način vođenja klipova te smještaj aktuatora