Spis treści
Wyciekł patent Porsche na 6-suwowy silnik spalinowy. Zwiększona wydajność konstrukcji może pozytywnie wpłynąć na przyszłość silników spalinowych! O ile pomysł się przyjmie…
Ssanie, sprężanie, praca, wydech. Chyba każdy wie, co to oznacza, prawda? (A jeżeli nie, to odsyłamy do Wikipedii: silnik 4-suwowy.) Ale suwy pracy silnika nie zawsze muszą układać się w dokładnie taką kolejność. Gigant motoryzacyjny, firma znana z wielu innowacji oraz ze skutecznego przekładania szalonych pomysłów inżynieryjnych na imponujące połączenie prędkości-osiągów-przyczepności-wytrzymałości, niemieckie Porsche właśnie opatentowało nowy pomysł na silnik 6-suwowy.
Idea 6-suwowego silnika spalinowego nie jest nowa, pierwszy pojawił się już 1883 roku. W ostatnich dziesięcioleciach pojawiało się kilka ważnych patentów na silniki 6-suwowe, niektóre z nich wykorzystywały nawet dotrysk wody do komory spalania. Niezależnie od sposobu myślenia inżynierów, wszystko zawsze sprowadza się do jednego: do zwiększenia sprawności cieplnej silników. No i rzeczywiście, twórcy kilku 6-suwowych silników o spalaniu wewnętrznym z ostatnich lat twierdzą, że ich konstrukcje osiągają na przykład: „o 40% niższą konsumpcję paliwa” ; „dramatycznie obniżenie emisji zanieczyszczeń” czy też „65-procentową redukcję emisji dwutlenku węgla” (źródło: Wikipedia). Niestety, jak widzicie dookoła, silniki 6-suwowe nieszczególnie się przyjęły.
Silnik 6-suwowy od Porsche – jak to działa?
Na światło dzienne wyciekły właśnie patenty marki Porsche na ich własny silnik o spalaniu wewnętrznym, pracujący w 6 suwach. Patent ma 81 stron, ale aż tylu szczegółów w tym artykule nie potrzeba. A więc jak to działa?
Porsche opisuje, że „jest to sześć indywidualnych suwów, które podzielone mogą być na dwie 3-suwowe sekwencje”. Nawet sam patent został nazwany: „Metoda maszyny spalinowej z suwami trzy razy dwa”. Sztuczką do uzyskania tego efektu jest wyjątkowy układ cylindra.
Kolejność suwów jest standardowa dla silnika 6-suwowego (suwy dodatkowe, względem typowego silnika, zaznaczone kursywą).
- ssanie
- kompresja
- praca (moc!)
- kompresja (jeszcze raz)
- praca (więcej mocy!)
- wydech
Skąd dodatkowe suwy? Po suwach ssania, kompresji i pierwszej „pracy”, gdy po trzecim suwie tłok znajduje się na samym dole, otwierają się boczne porty w cylindrze służące do przepłukania komory spalania. Tymi otworami wtłaczane jest świeże powietrze. Jednocześnie otwiera się zawór wydechowy, co pozwala na wydalenie części spalin będących pozostałością po wybuchu mieszanki sprzed chwili. Następnie tłok wraca do góry, wtryskiwana jest nowa dawka paliwa, następuje kompresja mieszanki paliwa, świeżego powietrza i pozostałości gazów spalinowych z pracy w trzecim suwie. Następnie: zapłon i piąty suw (drugi suw pracy w tym cyklu) oraz szósty suw (drugi wydech w tym cyklu). I od nowa…
Szczegóły tkwią w sposobie realizowania dostawy świeżego powietrza. Nie ma tutaj standardowego wału korbowego, a zamiast tego znalazła się skomplikowana konstrukcja przypominająca mimośrodową przekładnię planetarną, której zewnętrzny pierścień ma zmienną grubość (jak klin) i za pomocą kolejnej przekładni ślimakowej zmienia położenie punktu obrotu mimośrodu (punktu mocowania korbowodu do wału).
W ten sposób tłok ma dwa różne Dolne Martwe Punkty. Na koniec trzeciego suwu, tłok opada niżej, odsłaniając w ten sposób porty, którymi wtłaczane jest świeże powietrze do komory spalania.
Po co nam 6-suwowy silnik Porsche?
Jak opowiada Porsche w swoim patencie: „Trwa nieustanny wysiłek zoptymalizowania pracy maszyn spalinowych w obliczu ciągle zwiększanych wymagań, aby ulepszyć wydajność energetyczną oraz inne aspekty nowoczesnych silników spalinowych o zapłonie wewnętrznym.”
Chodzi o to, aby poprawić sprawność silników. W ten sposób, gdy na producentów nakładane są coraz bardziej wyśrubowane normy emisji zanieczyszczeń, Porsche obmyśla sposób, aby pozostawić przy życiu ukochane przez nas silniki spalinowe o zapłonie wewnętrznym, bez konieczności przechodzenia na alternatywne sposoby napędzania pojazdów.
Powyższy akapit tłumaczy także, dlaczego piszemy o całej sprawie piszemy na portalu motocyklowym.
Oczywiście przed tego typu konstrukcją silnika stoi sporo wyzwań, jak chociażby wytrzymałość konstrukcji czy zwiększone opory i tarcie związane ze skomplikowanym układem „wału korbowego”. Oczywiście istnieje także prawdopodobieństwo, że tego typu silnik nigdy nie ujrzy światła dziennego, a opatentowanie pomysłu służy zabezpieczeniu własności intelektualnej
Zostaw odpowiedź