|
Miközben a
korszerű dízelmotorok az európai autóvásárlók közében egyre nagyobb
népszerűségnek örvendenek, addig a benzinesek sorsa egyre nehezebb. Hogy
visszahódítsák vezető pozíciójukat, mindenképpen szükséges a további
fejlesztés.
Európában az utóbbi években rendkívüli mértékben
megugrott a dízelmotoros gépkocsik iránti kereslet, ami azzal magyarázható,
hogy az utóbbi években itt történtek a leglátványosabb fejlesztések. Talán
az európai gyártók is egy kicsit jobban ráálltak a dízel részlegükre, ezért
is érezzük ennyire látványosnak a fejlődést. Eközben azonban a
benzinmotorok sem toporogtak egyhelyben, még ha nem is lettek annyira
látványosak az újdonságok.
Míg a dízeleknél a minél nagyobb teljesítmény elérése inspirálta a
tervezőket, az egyre szigorodó környezetvédelmi normák betartása mellett, a
benzinmotoroknál a minél kisebb fogyasztás, a kisebb környezetszennyezés
elérése volt a fő cél. Első lépésként kezdtek elterjedni a hengerenként 4
szelepes, befecskendezős motorok, majd ezeket fejlesztették tovább, -
melyet én két fő részben foglaltam össze.
Újfajta befecskendezés
Az egyik fő irányvonal a befecskendezés módszer
megváltoztatása volt. A dízeleknél alkalmazott közvetlen üzemanyag
befecskendezést megpróbálták a gyártók átrakni a benzinmotorokba is. Ez
olyan jól sikerült, hogy sorra jelennek meg az új 3 betűs kódok, melyek
mind közvetlen befecskendezést takarnak. Miért is jó ez? El tudjuk érni
vele a kívánt célt? A válasz az, hogy igen. Ha tudjuk javítani a
keverékképzést, akkor tudjuk csökkenteni az üzemanyag fogyasztást.
Felvetődhet az olvasókban a gondolat, hogy eddig is voltak befecskendezős
motorok, azok miért nem voltak jók? A válasz igen egyszerű: az eddigiek nem
közvetlenül a munkatérbe fecskendezték a tüzelőanyagot, hanem a szívócsőbe,
ezek az új rendszerek pedig közvetlenül a hengerbe juttatják a benzint.
Ezért jobb lesz a keverékképzés, ráadásul az eddigi injektoros motorokhoz
képest 10%-os fogyasztáscsökkenést is el lehet vele érni.
Szóval ez a módszer hatékonyabb, és miközben csökkenti az üzemanyag
fogyasztást, növeli a teljesítményt is. Igaz nem túl látványosan. Vegyünk
egy átlagos motort. Egy 2 literes motorban szunnyadó 150 lóerő már 10 évvel
ezelőtt sem volt különösen nagy szám, látszólag semmi fejlődés, de tessék
megtekinteni a fogyasztási adatokat, illetve az emisszió értékeket... A rendszer ugyanúgy áll vezérlő egységből,
befecskendező fúvókából, nyomástároló csőből, mint ahogy azt a dízeleknél
megszokhattuk. A becskendező fúvókákat, melyek a kedvező dízelmotoros
tapasztalatok alapján lettek kialakítva, átültetve, már a piezo-kristályos generációkból kerülnek ki. Ez lehetővé
teszi az üzemanyag befecskendezésének pontos időzítését. A hagyományos
befecskendezős motorokhoz viszonyítva (2-5 bar) nagy, 50-120 bar nyomáson
dolgoznak.
Változó szelepvezérlés
A másik fő irányvonal a változó szelepvezérlés
használata. Egyre több gyártó készít olyan motorokat, melyeken egy
számítógép figyeli a gyorsítás mértékét, a fordulatszámot, és ezen értékek
figyelembe vételével határozza meg a szelepnyitási-, és zárási időt.
Elsősorban a szívószelepeknél alkalmazzák, de előfordul, hogy a
kipufogószelepeknél is közbeavatkozik. (BMW Double
Vanos). A szívóoldalai vezérműtengely helyzetének
megváltoztatásával befolyásolhatjuk a szívószelepek nyitási idejét. A
változó vezérlések sok esetben képesek úgy működni, hogy részterhelésnél a
kipufogási ütem után égéstermékek maradnak a hengerben, - ezzel hasonló
hatást érnek el, mint a kipufogógáz-visszavezetéssel, tehát csökken a
szívási veszteség és a nitrogénoxid-kibocsátás. Ezek a módosítások
részterheléskor nagyon jó hatással vannak a menetdinamikára, a
teljesítményre, és a fogyasztásra. Körülbelül 7-8%-os fogyasztás csökkenés
érhető el vele.
Van, ahol még ennél is tovább mennek, és a szelepkiemelés mértékét is
változtatja egy kicsi hidraulikus vezérlőszelep. A fő cél itt is a
veszteségek csökkentése, tehát a szívószelepet csak annyira nyitják ki,
hogy az adott üzemállapothoz szükséges levegő bejuthasson. Így működik
például a BMW Valvetronic rendszere, mely
lehetővé teszi azt is, hogy elhanyagoljuk a fojtószelepet a
szívórendszerből.
Egyéb megoldások
Tulajdonképpen ezek voltak a legjelentősebb fejlesztések
a benzinmotoroknál az elmúlt kb. egy évtizedben. Persze nem csak erre a két
ágra korlátozódott a fejlesztés. Nemcsak az üzemanyag fogyasztást
csökkenti, tudja az is, hogy ha beburkoljuk a motort, kevesebb hőt ad le,
így csökken a hőveszteségből adódó
fogyasztásnövekedés. A jó minőségű benzin is csökkenteni tudja a
fogyasztást, illetve a károsanyag kibocsátást.
Vannak olyan gyártók, akik még egy trükköt bevetnek a fogyasztás
csökkentésére: kikapcsolják a feleslegesen működő hengersort. Persze ez
csak nagy és sok hengeres, mondjuk 8, 10 hengeres motoroknál oldható meg.
De egy kicsit tovább is mehetünk. Minek járjon a motor, ha nem kell? Azért,
hogy az alapjáraton pocsékoljuk az üzemanyagot? Erre fejlesztették ki a
start/stop rendszert. Ezt eddig is meg tudtuk csinálni,
fogtuk a gyújtáskulcsot, aztán elfordítottuk. Itt is majdnem erről van szó,
csak kicsit komolyabban. Akkor vesszük hasznát, ha dugóban állunk, ami ugye
gyakran megtörténik az emberrel. Ekkor a rendszer leállítja motort, majd ha
kinyomjuk a kuplungot, akkor újra indít. Ezzel nagymértékben csökkentjük a károsanyag kibocsátást. Elterjedését egyelőre az
akadályozza, hogy nem elég fejlettek a gépkocsik villamos hálózatai, de
idővel (kb. 2006) ez is megoldódik majd.
Van még egy "okosság", ami ugyanúgy nagy durranás lehet: ez a
változtatható kompresszió-viszonyú motor. Az alapelve az, hogy
megváltoztatjuk a dugattyú útját, mellyel csökkenteni-, illetve növelni
tudjuk a kompresszió-viszonyt. A Nissan, illetve a Saab foglalkozik a
technika minél jobbá tételével. A képen a Saab SVC rendszere látható.
 
Végezetül az utolsó technikai csemege mára - aminek szerintem legalább
akkora sikere lesz mint a változó szelepvezérlésnek,
vagy a közvetlen befecskendezésnek - az elektromos impulzusfeltöltő (EIF).
A rendszer azon túl, hogy még egy hárombetűs kóddal bővíti az autós
szótárunkat, más dolgokra is képes. Minden egyes szívócsőben van egy ilyen
"szerkentyű". Ahogy a dugattyú halad az alsó holtpontja felé,
kinyitnak az EIF szelepi, mellyel hangsebesség feletti turbulens (gomolygó)
lökéshullám indul el a dugattyú felé. Ez a lökéshullám nekicsapódik a
dugattyúnak, amit lenyom, eközben az EIF szelepei lezárnak. Ez a lökésszerű
térfogat-növekedés 50%-os nyomatéknövekedést tesz lehetővé, miközben
15-20%-al csökkenti az üzemanyag fogyasztást. Még kísérleti stádiumban van,
a Siemens gyár még nem közölte a megjelenésének várható időpontját. Ezen kis áttekintés után mindenki nyugodtan eldöntheti
magában, hogy jól dolgoztak-e a fejlesztők vagy sem? Én azt gondolom, hogy
nem vallottak szégyent, hiszen erősebb, kisebb fogyasztású, és sokkal
környezetkímélőbb motorok vannak a cégek birtokában. Persze az igazi ítélő
majd a vásárló lesz. Dízel vagy benzines? Jó kérdés...
|
