mojeauto.pl > motogazeta > Technika > Dwa suwy lub cztery suwy

Dwa suwy lub cztery suwy

Inżynierowie firmy Ricardo, która na co dzień trudni się projektowaniem i budowaniem różnych jednostek napędowych, opracowali rewolucyjny projekt. Jest to silnik o nazwie 2/4SIGHT, który w zależności od potrzeb może pracować jako jednostka cztero- lub dwusuwowa.

Dwa suwy lub cztery suwy
Parę lat temu pojawiły się pierwsze pogłoski, że Brytyjczycy z Ricardo stworzyli ciekawy projekt pozwalający na budowę silnika, który pracuje naprzemiennie w dwóch lub czterech suwach. W tej chwili są już gotowe wyniki badań oraz symulacja jego pracy. Projekt ten będzie z pewnością kamieniem milowym na kartach historii motoryzacji.

Konstrukcja silnika 2/4SIGHT nie przypomina jednostki dwusuwowej znanej chociażby z motocykli, a także niektórych motoryzacyjnych wynalazków z poprzednich epok. Bliżej jej jednak do czterosuwu. Konstruktorzy wykorzystali jeden rząd cylindrów z seryjnego silnika V6, o pojemności 2,1 litra. Nie ma tutaj jednak tradycyjnego rozrządu z wałkami. Zastosowano tutaj układ elektrohydrauliczny EHV, który odpowiada za zmianę pracy z czterosuwu na dwusuw. Występują natomiast tradycyjne zawory.

W przypadku kiedy silnik pracuje w trybie czterosuwowym wszystko odbywa się w sposób tradycyjny. Najpierw następuje suw napełniania, potem sprężania, pracy i wydechu. Nic tutaj nie zostało nadzwyczajnie zmienione. Przestawienie silnika w tryb dwusuwowy ma następować bardzo płynnie i co więcej, będzie mogło odzywać się pod obciążeniem. Gdy włączy się tryb dwusuwu, fazy napełniania, sprężania, pracy i wydechu muszą zmieścić się w dwóch suwach. Jeden suw to przesunięcie tłoka z górnego martwego punktu (GMP) do dolnego martwego punktu). Wychodzi więc na to, że w połowie suwu pracy następuje wydech, a gdy tłok osiągnie DMP - zawory dolotowe są w pełni otwarte. Gdy tłok wraca do góry, w połowie jego pracy zdążą się już zamknąć i następuje sprężanie.

Taka konstrukcja zakłada ryzyko w postaci współotwarcia zaworów dolotowych i wydechowych. Konstruktorzy zastosowali dwustopniowe doładowanie żeby temu zaradzić. Z silnikiem współpracuje kompresor Rotrex oraz turbosprężarka Honywell. Z powodu tego, że procesy napełniania cylindra i opróżniania go nie są tak szybkie jak w trybie 4-suwowym, a także ze względu na lepsze rezultaty pod kątem oszczędności i dynamiki, zastosowano tutaj bezpośredni wtrysk przygotowany przez firmę Denso.

Motor o nazwie 2/4SIGHT ma być mniejszą, ale wydajniejszą alternatywą dla potężnych jednostek o pojemnościach przekraczających grubo 4 litry. Podczas prac konstrukcyjnych inżynierowie symulowali na hamowni obciążenia odpowiadające pojazdowi o masie 1.800 kg, pod maską którego znajduje się 3,5 litrowy silnik. Przy 1.000obr./min jednostka potrafiła już generować rzędu 300Nm. Natomiast przy 2.500obr./min wartość ta spokojnie dobiła do 480Nm. Ograniczenie spalania w stosunku do większego odpowiednika zostało zmniejszone o 27 procent. Średnie zużycie wynosiło 7,9l/100km (10,8l/100km przedtem). Póki co trwają intensywne prace nad rozrządem, tak by możliwe było wejście tego silnika na rynki masowe.

Podobne wiadomości:

Leasing konsumencki

Leasing konsumencki

Finansowanie zakupu samochodu 2007-02-06

Nowe Twingo ze Słowenii

Nowe Twingo ze Słowenii

Aktualności 2007-04-26

Komentuj:

~pablo 2009-02-12

Moim zdaniem system z Hondy nie nadaje się bo tu chodzi o róznicę prędkości między wałkiem rozrządu a wałem korbowym. W czterosuwach wałek rozrządu kręci się dwa razy wolniej niż wał korbowy a w dwusuwach prędkość jest taka sama. W praktyce wystarczyłaby przekładnia, np. reduktor ze sprzęgłem, która łagodnie zmieniałaby przełożenie. Dziwi mnie zastosowanie turbosprężarek. Mają one małą sprawność przy niskich obrotach ze względu na stosowanie przepustnicy w silnikach benzynowych. Za to kompresory śrubowe mogą mieć sprawność 90% przy niskich obrotach a 60% przy wysokich. Turbina ma zwykle sprawność 70% a sprężarka 80% jeśli przepustnica jest otwarta. Dodatkowo turbo zwiększa temperaturę w kolektorze wydechowym i głowicy i często potrzebuje bogatej mieszanki.

~aaa 2009-02-08

i jeszcze uzupełnienie. Współotwarcie można uzyskiwać na konwencjonalnym DOHC bez większych problemów, a sterować jego czasem za pomocą VTC (system zmiennych faz rozrządu, jak vanos, vvtl - nie mylić ze zmiennym skokiem zaworu, jak v-tec, valvetronic). Praktycznie przebudowanie silnika czterosuwowego i turbodoładowaniem i wtryskiem bezpośrednim na dwusuwowy ogranicza się do zmiany oprogramowania, wałków rozrządu i zamontowania mniejszej turbiny dającej ciśnienie od 900 obrotów na minutę. Oczywiście to teoretycznie, bo w praktyce trzeba by zmienić wałki wyrównoważające, a i tak silnik uzyskiwał by moc zbyt wcześnie (za mały zakres roboczy, mniejszy niż w dieslu) jednak widać, że droga nie jest daleka dla chcącego. A podobną funkcjonalność jak EHV można by uzyskać z wykorzystaniem system zmiennego wzniosu zaworu np. z hondy pod nazwą VTEC. Oczywiście zmiana byłaby skokowa, ale dało by się to wykonać.

~aaa 2009-02-08

W sumie nie jest to wielki wynalazek, a w pewnym stopniu.... udziwnienie.... Rozrząd EHV rzeczywiście umożliwia przejście z jednego trybu w drugi, ale tak naprawdę nie jest to idealna droga. Silniki dwusuwowe z konwencjonalnym rozrządem są obecne od lat. Wymagają one doładowania (kompresor, sprężarka) nawet do pracy w trybie obrotów biegu jałowego. W związku z tym ogranicza się zakres obrotowy pracy takiego silnika. Niezbędny jest też wtrysk bezpośredni. Do tej pory rozwiązania takie były stosowane w przemysłowych dieslach (np. lokomotywy spalinowe). Teraz kiedy mamy doładowanie dwiema turbinami (różniącymi się wielkością) i wtrysk bezpośredni w silnikach benzynowych, tylko patrzeć jak zobaczymy powrót jednostek dwusuwowych z klasycznym rozrządem, np. OHC. Ogromną zaletą tego rozwiązania jest moment obrotowy, a co za tym idzie i moc maksymalna. Przeciętnie taki silnik przy 3000 obrotów uzyskuje moc czterosuwowego silnika kręcącego się z prędkością 6000 obrotów na minutę. Oczywiście oba doładowane. Łatwo przewidzieć, że w rozwiązaniach seryjnych łatwo będzie zbudować jednostkę 2.0 o mocy 500 i więcej koni, bez potrzeby ładowania tam 2 Bar czy też kręcenia do 8000.

~Kostuch 2009-02-07

480 Nm - ogromny moment obrotu ! Nic dziwnego, że zużycie paliwa jest znacznie mniejsze. Byleby ten motor nie był zbyt skomplikowany, to mógłby sie przyjąć w aucie. Tak jest na tym świecie, że im bardziej skomplikowana konstrukcja, tym bardziej jest podatna na zakłócenia i też tym droższa jest w produkcji. To się musi okazać dopiero w praktyce.

ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Konkurs na 25-lecie magazynu "auto motor i sport". Zrób sobie zdjęcie z jubileuszowym wydaniem magazynu i prześlij je do nas koszystając z formularza na stronie. Masz szansę na wygranie jednej z 30 nagród. Weź udział!
Wydania cyfrowe auto motor i sport Wydania cyfrowe auto motor i sport