Forgóhengeres motor két hajtókarral - Hülye motorok minisztériuma 2.
- Különleges egyhengeres motort fejlesztett az amerikai Avadi.
- A motornak bár csak egy hengere van, hajtókarból és főtengelyből kettő. Alul egy fogaskoszorún köröz két kisebb fogaskerék, ebben vannak a főtengelyek.
- A motornak a forgóhengerből fakadóan számos előnye van, de mindenek felett nagyon kompakt.
- A tesztek alapján már most 15,8 lóerő és 30 Nm leadására képes a kis, 250 köbcentis motor.
- A jövőben kisebb motorkerékpárokba, quadokba, kerti szerszámokba szerelhetik majd, illetve jó lehet elektromos autókba, mint hatótávnövelő motor.
Különleges belső égésű motort fejlesztett az amerikai Avadi Engines. Bár első ránézésére működése nem sokban tér el egy hagyományos egyhengeres, belső égésű motorétól, valójában egy elméletben jóval hatékonyabb rendszerről van szó. Nemcsak a dugattyú, de az egész henger forog működés közben, ezzel tudják le a vezérlés kérdéskörét. Egy hengerhez két hajtókar (hajtórúd) és két főtengely tartozik, nincsenek benne szelepek, a kihajtás tengelye pedig párhuzamos a hengerrel.
Lentről felfelé haladva a motorban van egy koronakerék, ami fixen áll a motor burkolatában. Erre ül fel egy-egy olyan fogaskerék, aminek éppen fele annyi foga van, mint a koronának, így az áttétel 1:2-höz. Ezeken a fogaskerekeken van egy-egy hajtókar, amik felfelé haladva egy közös dugattyúba csatlakoznak. Ahogy a kisebb fogaskerekek elindulnak a koronán, egymással ellenkező irányban forognak, így a hajtórudak is. Ezzel azt érik el, hogy a dugattyú működés közben nincs kitéve oldalirányú terhelésnek, szemben a hagyományos belső égésű motorokkal.
Működés közben a két fogaskerék körbe-körbe megy a fogaskoronán, ezért a hajtókarok és a dugattyú is forog. Mindennel együtt maga a henger is forog, ezért abban a dugattyú ugyanúgy viselkedik, mint egy hagyományos motorban.
A henger tetején a dugattyú feletti nyílás körbe-körbe jár. A blokk külső részén szintén található két nyílás, amelyek közül az egyik a szívó, a másik a leömlő oldal. Ahogy forog a henger, és közben megy a négy ütem, a szívás során azzal a nyílással találkozik a henger tetején lévő lyuk, ahol a keveréket kapja. Ezen túlmegy, sűrít, gyújt, majd az utolsó ütemnél ahhoz a nyíláshoz ér, ahol távozhat a kipufogógáz. A motor lényegében egy 360 fokos tengelyfordulat alatt végzi el mind a négy ütemet, míg a hagyományos motornak ez két fordulat. Ez egy elég kaotikusan hangzik, a videó segít megérteni a működését.
A motor nagyon jól néz ki különböző animációkon, viszont a 2021 óta tartó fejlesztés eljutott abba a fázisba, hogy fizikailag is megvalósuljon. A fejlesztő csapat egy 250 köbcentis motort épített, ami mindössze 30 centi hosszú 25 centi magas és 20 centi széles, miközben a súlya alig 10 kiló. Ennek ellenére a tesztek alapján 15,8 lóerő és 30 Nm forgatónyomaték leadására képes 3500-as fordulaton. Utóbbi értékben szerepe lehet a fogaskerekes megoldásnak, hiszen ilyen kihajtótengely – és henger – fordulat mellett a két főtengely 7000-es percenkénti fordulaton működik. A motor termikus hatásfoka a csapat szerint a tesztek alapján 42 százalék, ami a jobbak közé tartozik.
A motor további előnye, hogy a forgó dugattyúra a mérnökök elhelyezhetnek hűtőlamellákat, így forgás közben lényegében egy kényszerhűtést is megvalósítanak - ettől függetlenül a vízhűtés megépítése is tervben van. A kenésért egy rendes olajpumpa felel, ami fúvókákon keresztül folyamatosan juttatja be a kenőanyagot. Szintén előny, hogy a szelepek, vezérműtengely, lánc/szíj és rugók hiányában nyugodtan lehet emelni a fordulatszámot anélkül, hogy valamelyik alkatrész kevésnek bizonyulna – például amikor belebeg a szelep.
Ettől függetlenül ebben a koncepcióban is lehet még hiba, hiszen bár jól hangzik a szárazkarteres olajzás, kérdés, hogy magasabb fordulaton mennyire hatékony. Illetve ott van az is, hogy a centrifugális erő milyen hatással lesz magas fordulaton a hajtókarokra. Elnehezülhet a motor járása egy bizonyos fordulat felett? Mivel ismét egy elég érdekes koncepció merült fel, megkértem Ágó Bélát, hogy mondja el a véleményét.
A mérnöki komment
Érdekes elképzelés, nem vitás, hogy működhet. Sajnálom, hogy a 2 ütem megy ki a divatból, de ez a motor sem egyszerűbb, mint egy befecskendezős kétütemű. Az olajzása is rejt buktatókat főleg az álló "blokk" és a forgó hengeren átvezetett forgattyúscsap és hajtórúdcsap esetén. Mindent meg lehet oldani, de milyen áron? Talán egy többsoros gördülőcsapágy simán megoldja. Valóban nem kell hozzá lendkerék, mert a forgó tömeg így is hatalmas - itt erős kompromisszumot érzek a szilárdság és a teljesítmény/tömeg között. Persze Benz háromkerekűjében is milyen motor volt már? Azóta sokat léptünk előre a Ferrari 458 Speciale, de még az E46 M3 motorjáig is. Térjünk vissza rá 50 év múlva!
Tehát a koncepció ígéretes, de vannak korlátai. Nem lehet például többhengeres motorokat készíteni ilyen megoldással, illetve a fordulatszámot sem biztos, hogy magasra lehet emelni. Elegendő lehet a koncepcióban szereplő kényszerléghűtés, vagy valamilyen módon meg kell oldani a vizet is? Ezt nyilván az éles tesztek derítik ki majd.
Az Avadi egyébként kisebb motorok, quadok vagy kerti szerszámok meghajtásán gondolkozik a koncepcióval kapcsolatban, illetve felmerülhet, mint hatótávnövelő az elektromos autókban. Mivel elég kicsi, kompakt és könnyedén beépíthető, egy elektromos autóba minimális átalakítás után is elférhet akár egy pótkerék vagy egy első csomagtartó helyén. A fejlesztés 2021-ben indult és néhány hónapja érkeztek róla friss hírek, tehát valószínűleg nem felejtették el a koncepciót, továbbra is dolgoznak rajta.
