2024.03.29. - Auguszta

Kéthengeres kétütemû - Scuderi motort mutattak be a FISITA-n

Különleges kiállítója volt a múlt heti FISITA 2010 Kongresszusnak Budapesten, a Scuderi Engine életnagyságú, ikerdugattyús, „kétütemû” motorját is bemutatta.
Az amerikai autóipari mérnökök egyesületének (SAE) 2009-es kongresszusán mutatta be a Scuderi Engine saját, különleges motorkoncepciójának a prototípusát, az ikerdugattyús építésmód a tüzelõanyag-fogyasztásban 5–50 %-os csökkenést eredményezhet - utóbbi értéket sûrített levegõs hibridként produkálva. A motort 2009 májusában járatták elõször. Az autotechnika.hu tavaly õsszel közölt cikket a motorról, mi is erre támaszkodunk a részleteknél, ám a sajtóanyag alapján számos adatot pontosabbá tehettünk.

Carmelo Scuderi mérnök/ feltaláló1998-tól, 73 éves korától dolgozott egy megosztott négyütemû égésfolyamaton, 2002-ben azonban meghalt, s három fia foglalkozott tovább a projekttel. Az alapötlete az, hogy a négy ütemet megosztották a két együttmûködõ dugattyú között. Az elsõ biztosítja a szívást és a sûrítést, a második hengerben játszódik le az égés és a kipufogás. A két hengerben a megfelelõ ütemek egyidejûek, így az egész égésfolyamat egy fõtengelyfordulat alatt lejátszódik.

A Scuderi-motorba közvetlenül fecskendezik be a tüzelõanyagot az égéstérbe; legyen az benzin vagy gázolaj. Az elsõ dugattyú csak a levegõt sûríti, a kifelé nyíló szelepeknek köszönhetõen a dugattyú egészen megközelítheti a hengerfejet. Mivel ebben a hengerben nincs tüzelõanyag, így nem kell tartani a detonációs égéstõl, a kopogástól sem. Ebben a hengerben 75:1 kompresszióviszony is megvalósítható, 50-65 bar nyomást lehet elõállítani. A turbófeltöltõs motornál a végnyomás a 110-130 bart is elérheti. Ez a sûrített levegõ aztán egy összekötõ csatornán keresztül – amely egyúttal köztes hûtõként is szolgál – jut a munkahengerbe.

A szelepek nyitását egy vezérmûtengely biztosítja, visszatérítésükrõl az összenyomott levegõ gondoskodik, mintegy pneumatikus szeleprugóként. A dugattyúk kis fáziseltéréssel együtt mozognak. A szívó dugattyú valamivel elõbb éri el a holtponti helyzeteket, a munkahengerbõl a kipufogóütem végén sûrített levegõvel öblítik ki az égéstermékeket. Az égéstérbe a dugattyú felsõ holtponti helyzete után áramlik be a másik dugattyú által összesûrített levegõ. Az áramlás irányát úgy alakították ki, hogy az minél nagyobb örvénylést hozzon létre az égéstérben, így a keverékben a lángfront terjedési sebessége duplája a hagyományosnak. A gyújtást felsõ holtpont után 15 fõtengelyfokra idõzíthették.

A Scuderi-motorban elhagyhatták a fojtószelepet. A szabályozást a szívószelepek és a két hengert összekötõ csatorna segítségével valósítják meg. Különösen részterhelésesnél javul a motor hatásfoka, ezáltal 5–10 csökkenhet a fogyasztás.
A kisebb átlagos égéstér-hõmérséklet és a tökéletesebb égés következtében a kipufogógázok is tisztábbak lehetnek. Akár 85 %-kal kevesebb NOx-, illetve a dízelnél csekélyebb részecskekibocsátás jellemzi a konstrukciót.

Még ennél is jobb a turbófeltöltõs motor, itt a Scuderi 20–50 %-os fogyasztáscsökkenésre számít. Ebbe azonban valószínûleg már a hibrid üzemet is beleszámították, ez a motor ugyanis alkalmas a mozgási energia egy részének visszanyerésére. A két henger közötti összekötõ vezetékhez kapcsolnak még egy levegõtartályt, amelyet motorféküzemben a sûrítést végzõ dugattyú megtölt levegõvel. Amint ismét energiára van szükség, a munkahengerbe a levegõtartályban lévõ sûrített levegõ áramolhat. Így az egyes számú henger mozgatásához – mivel ekkor nem az szolgáltatja a sûrített levegõt – minimális energiára van szükség.

- Rekuperatív fékezés
A munkahenger inaktív, amíg a jármû és a motor össze van kapcsolva. Az elsõ hengerben a levegõ sûrítését végzi a jármû mozgási energiája.

- Normál üzem
A sûrítõ dugattyú több levegõt pumpál, mint amennyire a munkahengernek szüksége van. A felesleget elraktározzák a levegõtartályban, majd a henger inaktív lesz, amint megtelik a tartály. Ekkortól kezdve a motor a tartályban lévõ sûrített levegõvel üzemel.

- Teljes terhelés
A sûrítõ dugattyú inaktív, a munkahenger a tartályból jut sûrített levegõhöz, így a motor nem használ energiát a levegõ összenyomására.

- Kipufogás
A kipufogógáz kinetikai energiájának részleges visszanyerésére is van mód. A sûrítést végzõ hengerbe már eleve sûrített levegõ jut, így a kompresszió-végnyomás akár a 110-130 bar-t is elérheti, amit különösen stabil motorok esetén lehet jól optimalizálni.

Ez a hibrid üzemmód kisebb költséggel valósítható meg, mint egy villany- és belsõ égésû motorral szerelt hibrid esetében. A Scuderi sûrített levegõs hibrid konstrukciójának többletköltsége nagy sorozat esetén alig pár száz eurót jelentene. A turbófeltöltött változattal 135 lóerõs literteljesítmény is elérhetõ.