2/4SIGHT: kétütemű és négyütemű motor egyben

2005.03.10. 12:08

Újabb meghökkentő, de ígéretes fejlesztésbe fogott a brit Ricardo Intézet számos külső partner támogatásával. Az elsősorban belsőégésű motorokkal kapcsolatos eredményeiről ismert független kutató és fejlesztő központ olyan dugattyús motor kidolgozásába kezdett, amely kétütemű és négyütemű motorként egyaránt üzemelhet, sőt, menet közben zökkenőmentesen képes váltani a két üzemmód között. A 2/4SIGHT elnevezésű tervezet jelenleg ugyan még csak számítógépes modellek és tervek formájában létezik, de az eddig elvégzett virtuális kísérletek biztató eredményeket hoztak. Ezek szerint egy ilyen motor azonos teljesítményszint mellett jóval kisebb és könnyebb lehet mint egy hagyományos benzinmotor, akár 30%-kal alacsonyabb lehet a szén-dioxid-kibocsátása, míg tüzelőanyag-fogyasztása a korszerű dízelmotorokéval vetekedhetne.

Az alapötletet az adta, hogy a szelepes kétütemű és a négyütemű motorok felépítése mechanikai szempontból alig tér el egymástól, így a befecskendezés és a szelepvezérlés paramétereinek megváltoztatásával át lehet váltani a két üzemmód között. Ahogy az az eddigiekből is sejthető, jelen esetben nem a Trabantoknál megszokott résvezérelt kétütemű-megvalósításról van szó, hanem egy hagyományos szelepes motorról, amelyben az elősűrítést valamilyen feltöltő végzi, az üzemanyagot pedig közvetlenül az égéstérbe fecskendezik. Problémák persze így is akadnak szép számmal, rögtön itt van például a szelepvezérlés kérdése. Kétütemű üzemmódban a szelepek éppen kétszer olyan gyorsan mozognak a főtengelyhez képest, mint egy négyütemű motorban, azaz valamilyen különleges, változó szelepvezérlésre lesz szükség. De emellett komoly kihívást jelenthet a mérnökönek a befecskendező rendszer programozása, illetve a megfelelő égéstér kialakítása is.

Felmerülhet a kérdés, hogy miért is jó az, ha a motor egyszer négyüteműként, másszor kétüteműként működik. A válasz igen egyszerű: a kétütemű motornál minden főtengely-fordulatra, míg a négyütemű motorok esetében csak minden második főtengely-fordulatra jut egy munkaütem. Így egy kétütemű elvileg kétszer olyan erős is lehet, mint azonos méretű négyütemű társa, viszont sokkal gyorsabban használódik el, a fogyasztása nagyobb lesz, és a hengerben zajló folyamatokat is nehezebb kézben tartani. A 2/4SIGHT alacsony fordulatszámon, részterhelésnél, amikor nincs szükség nagy teljesítményre, feltöltős négyütemű motorként viselkedik, de amikor szükség van a motor összes teljesítményére, kétüteművé válik. Ezzel a módszerrel az előzetes számítások szerint egy 2 literes V6-os motor kiválthat egy 3-4 literes V8-as négyütemű benzinmotort, egy 1000 köbcentis 2/4SIGHT rendszerű motor pedig a középkategóriás modellek 1,8-2 literes négyhengereseinek helyére állhat.

A bonyolult fejlesztési munkát persze nem egyedül végzi a Ricardo: a szelepvezérlés kialakítását egy Ma 2T4 nevű cégre bízták, a befecskendező-rendszert a japán DENSO készíti, az égéstér, a hűtés és az átkapcsolási folyamat vizsgálatát pedig két egyetem végzi. Az anyagi hátteret részben egyelőre ismeretlen autógyártó partnerek biztosítják, de az 1,9 millió fontos költségvetés egy részét a brit kormány állja a műszaki fejlesztések támogatására fordítható keretből. A menetrend szerint ebből a pénzből 30 hónap alatt el kell készülnie az első működőképes próbamotornak, és meg kell születniük az első kísérleti eredményeknek, amelyek nyomán később eldönthetik a nagy autógyártók, hogy átveszik-e a megoldás fejlesztését, és így végül évekkel később a vásárlók is találkozhatnak a 2/4 ütemű motorokkal saját autóikban, vagy sem.