Ultra-hatékony benzinmotor

A kaliforniai Transonic Combustion vállalat által fejlesztett új befecskendező rendszer több mint 50 százalékkal növelheti a benzines erőforrások hatékonyságát. A rendszerrel ellátott tesztautó 64 mérföldet (~103 km) tett meg egy gallon üzemanyaggal (~3,7l/100km), autópálya tempóban. Ez jóval kedvezőbb, mint a költséges hibrid megoldások által felmutatott értékek – a Toyota Prius például azonos feltételek mellett 77 km megtételére képes.

A megoldás az üzemanyag égéstérbe fecskendezése előtti melegítésében és nyomás alá helyezésében rejlik. „A benzin így szuperkritikus állapotba kerül, ami nagyon gyors és tiszta égést eredményez, ezáltal lényegesen csökken a felhasznált üzemanyag mennyisége, illetve a károsanyag kibocsátás. A benzint ugyanakkor katalizáló anyaggal is kezeljük, ami úgyszólván aktiválja, részben oxidálja azt, a minél jobb égés érdekében.” – mondja Mike Rocke, a Transonic üzleti fejlesztésekért felelős vezetője.

Ez a technológia csak az egyike annak a számos kezdeményezésnek, melyek - a bekerülési költségek súlyozott figyelembevétele mellett - a meglévő erőforrások hatékonyságának növelését célozzák. „A belső égésű motorok reneszánszukat élik” – állítja William Green, a Massachusettsi Műszaki Egyetem vegyészmérnök professzora. „Turbófeltöltővel látnak el egyre kisebb lökettérfogatú erőforrásokat, tökéletesítik a szelepvezérlést, fejlesztik a közvetlen befecskendezéses technológiákat. Számos vállalati és egyetemi kutatás célozza jelenleg a különböző típusú, nem hagyományos közvetlen befecskendezéses motorok fejlesztését is és egyes kutatócsoportok igen ígéretes eredményekről számoltak be. De a Transonic ötlete kiemelkedik az injektálás fejlesztésének területén.” 

Ha a vártnak megfelelően működik a Transonic találmánya, az jóval kedvezőbb üzemanyag fogyasztási eredményekkel villoghat majd, mint a többi futó fejlesztés, melyek maximum 20 százalékos hatékonyság növekedést képesek produkálni. Rocke szerint befecskendező rendszerük ára a ma kapható injektorok értékétől nem fog érdemben eltérni.

Az újdonság két területen különbözik igazán a hagyományos direkt befecskendezéstől: szuperkritikus – bármilyen anyag egy kritikus nyomás és hőmérséklet felett (jelen esetben benzin) – folyadékot használ és nincs szüksége szikrára az üzemanyag gyújtásához. A szuperkritikus folyadék a hengerbe juttatva rendkívül gyorsan keveredik a levegővel. Amikor az üzemanyag befecskendezésre kerül, a forróság és a nyomás önmagában elegendő ahhoz, hogy szikra nélkül is meggyulladjon (hasonlóképpen, ahogy a diesel motoroknál történik), ami egyben gyors és egyenletes égést is eredményez. A gyulladást a dugattyú optimális helyzetének eléréséhez kell igazítani, így a lehető legtöbb energia alakítható át mechanikai mozgássá anélkül, hogy energia veszett volna el az égéstér/henger falának felmelegítésével, ahogyan az a hagyományos technológiáknál történik. A Transonic a lehető leghatékonyabb működés érdekében saját vezérlőszoftvert is fejlesztett, ami a motor terhelésétől függően szabályozza a befecskendezést.

A rendszerrel csökkenthető a fojtószelep veszteség is. Az elterjedt technológiák java részénél a levegő betáplálása részlegesen zárt folyamat. A Transonic rendszere nyitott levegő betáplálással működik, ezzel „szegény keveréket” - az eddig lehetségesnél üzemanyagban szegényebb keveréket - képez az égéstérben, ami a megfelelő égéshez kevesebb üzemanyag felhasználását teszi lehetővé. Folyamatosan 50 mérföld/h-s (80 km/h) sebességgel haladva a tesztautó 98 mérföldet tett meg (157 km) 1 gallon (3,7 l) benzinnel. Ez durván 2,36 l benzin 100 kilométeren, pedig az autó főbb technikai paraméterei nem térnek el érdemben a Priusétól. „A kulcskérdés az, hogy a magas nyomás és hőmérséklet milyen hatást gyakorol majd hosszútávon a motorra” – mondja Rocke.

Fejlesztését a Transonic saját erőforrásán mutatta be, de közleménye szerint három autógyártóval együttműködve is folytat kutatást. Szabadalmukat – melynek tesztelését dízel, biodízel és etanollal hajtott motorokon is végzik - önállóan tervezik gyártósorra bocsátani, az első üzemet pedig 2013-ra adnák át. A szériagyártású autók piacára 2014-től vezetnék be a technológiát. A projektet a világ két, talán legnagyobb kockázati tőke befektetője – a Venrock és a Khosla Ventures – támogatja.
  

Forrás: www.technologyreview.com

Varga Balázs