A jövő motorja: kétszer két ütem?

2011.04.14. 17:23

A benzinmotor, úgy tűnik, még nem teljesen lejárt lemez. Az olasz nevű, de amúgy amerikai Scuderi mérnökiroda talált még 15-20 százaléknyi hatásfokot, miközben a nyomatékát a dízelek szintjére hozták. Ja, és egy végtelenül egyszerű kiegészítéssel akár olcsó hibridként is működhet.

A Scuderi-motor tulajdonképpen egy elfajzott négyütemű motor, amelyet a cég osztott ciklusú négyütemű motorként aposztrofál. Az alapötlet egyszerű, és tulajdonképpen ugyanazt viszi tovább, amit a hibrid Toyotákban használt Atkinson-motor vagy a régi Mazdák Miller-motorja: a sűrítésre kevesebb munkát használ föl, miközben a munkaütemben hagyja a gázt nagyobb mértékben terjeszkedni.

Azonban az eddig ismert megoldások a szelepvezérléssel játszottak, a Scuderi-motor a szívást és a sűrítést egy különálló, kisebb furatú hengerben végzi, majd a sűrített levegő egy átömlőcsatornán jut a munkaütemet és a kipufogást végző, nagyobbik hengerbe. Így  - bár a motor tulajdonképpen négyütemű – minden egyes főtengelyfordulatra jut egy munkaütem, szemben a hagyományos négyüteműekkel, ahol a főtengelynek kettőt kell fordulnia ehhez.
Az elvet eredetileg a cégalapító Carmelo Scuderi egyébként ismert mérnök-feltaláló az Egyesült Államokban, az ő tervei alapján készült az MK-48-as ADCAP (advanced capability – javított képességű) torpedó fejlesztése, illetve a CFC-hűtőközeg nélküli berendezésekhez szükséges, kenőolaj nélkül üzemelő hűtőkompresszorok technológiáját is ő fejlesztette ki. A feltaláló 2002 ben hunyt el, az általa fejlesztett Scuderi-motor még szívó kivitelű volt.
A céget továbbvivő gyermekei azonban csavartak még egyet a motoron: turbófeltöltővel látták el. Ez a megoldás képes a kipufogógáz energiájának részleges visszanyerésére is. A feltöltő jelentős nyomást állít elő, ez eléri a 3,2 bar (abszolút) nyomást. Mivel a levegő jelentős túlnyomással érkezik az első hengerbe, valójában ekkor is munkát végez, amivel a főtengelyt forgatja. Egyben lehetővé válik, hogy a kompresszorhenger térfogatát a munkavégző henger kb. felére csökkentsék.
A Scuderi motor egy másik ötletes alkalmazása tulajdonképpen egy primitív hibridhajtás. Lejtmenetben, motorfék-üzemben a kompresszorhenger(ek) által előállított sűrített levegőt el lehet tárolni egy sűrítettlevegő-tartályban, amelyet a munkavégző hengerekbe vezetve – akár befecskendezés és gyújtás nélkül – munkavégzésre hasznosíthat. Természetesen az eltárolt levegő a normál égésfolyamat táplálására is használható, ilyenkor a kompresszorhenger(eke)t lekapcsolják – ezzel is energiát spórolva. Bármelyiket is csinálják, megspórolható a hibridtechnika nehéz és drága elektromos része.
A technika tehát ígéretes. A cég szerint a nitrogénoxid-kibocsátás 80 százalék, a fajlagos fogyasztás tizennégy százalékkal csökken, a motor pedig közel 30 százalékkal kisebb lehet, miközben a fajlagos teljesítménye 140 százalékkal nagyobb, mint egy hasonló lökettérfogatú, szokványos motoré. Persze, mint mindennek, ennek is vannak hátrányai. Gyakorlatilag egy szűk hengerszögű V-motort kell építeniük, furcsa elékelésű főtengellyel, és vélhetően a kiegyensúlyozása is okoz problémákat. Emellett, valamennyi szelepet változó szelepvezérlésűre kell készíteni, hogy a Miller- és hibrid trükköket tudja a motor – ez sem az olcsó gyártás záloga.