► Τεχνολογία κινητήρα Porsche
► Νέα μορφή 4 + 2χρονου κινητήρα
► Εξετάζοντας τις πρόσφατες πατέντες της Porsche
Η Porsche έχει καταθέσει διπλώματα ευρεσιτεχνίας για έναν κύκλο κινητήρα με δύο συμβάντα καύσης για κάθε έξι κτύπους (ή τρεις περιστροφές του στροφαλοφόρου άξονα). Τον ονομάζουν 2 x 3χρονο. Εγώ θα πρότεινα ταπεινά να είναι 4 + 2χρονος.
Ο συμβατικός τετράχρονος κύκλος έχει φάσεις που περιλαμβάνουν την εισαγωγή, τη συμπίεση, την εκτόνωση και την εξάτμιση (με την καύση να λαμβάνει χώρα ακριβώς πριν από την εκτόνωση). Ο νέος κύκλος προσθέτει ένα δίχρονο συμβάν, το οποίο ενεργοποιείται από μια αρκετά πολύπλοκη διάταξη στροφαλοφόρου άξονα που επιτρέπει δύο διαφορετικές θέσεις άνω και κάτω νεκρού σημείου κατά τη διάρκεια του ίδιου κύκλου. Περιλαμβάνει τώρα δεύτερα γεγονότα συμπίεσης και διαστολής μετά την πρώτη φάση διαστολής: το δίχρονο κομμάτι. Μόνο που είναι ακόμα πιο πολύπλοκο από αυτό…
Στις απεικονίσεις των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας της, η Porsche έχει δείξει μια φάση “καθαρισμού” μεταξύ της πρώτης εκτόνωσης και της δεύτερης συμπίεσης, καθώς μπαίνει σε λειτουργία η ασυνήθιστη διάταξη του στροφαλοφόρου άξονα. Αυτός ο μηχανισμός επιτρέπει στο έμβολο να φτάσει σε ένα “χαμηλότερο” BDC από ό,τι για τα τετράχρονα κομμάτια του κύκλου και, με αυτόν τον τρόπο, να αποκαλύψει μια ζώνη θυρίδων απορρόφησης που παραμονεύουν ακριβώς έξω από το οπτικό πεδίο.
Υπό αυτή την έννοια, η “πλύση” είναι ένας όρος δύο ταχυτήτων. Λίγο πριν οι θύρες αυτές αποκαλυφθούν, οι βαλβίδες εξαγωγής ανοίγουν, επιτρέποντας σε ορισμένα καμένα αέρια να διαφύγουν και μειώνοντας την πίεση στον κύλινδρο. Όταν το έμβολο ανοίγει τις θυρίδες, ο αέρας υπό πίεση εκτοξεύει τα αέρια προς τα πάνω και μέσω της εξάτμισης – αυτό το ονομάζουμε “καθαρισμό με ενιαία ροή”. Στη συνέχεια, οι βαλβίδες εξαγωγής και οι θυρίδες απορρόφησης κλείνουν και πραγματοποιείται η δεύτερη συμπίεση με ανάφλεξη στο TDC.
Αυτό το δεύτερο συμβάν καύσης είναι το κλειδί. Μπορεί να μην πρόκειται για αύξηση της ισχύος αλλά για μείωση των εκπομπών με την επανακαύση των αερίων που έχουν παγιδευτεί στον κύλινδρο. Οι δίχρονοι κινητήρες προσφέρονται για την καύση “ομογενούς ανάφλεξης με συμπίεση”, η οποία είναι αποδοτική και καθαρή, χωρίς σπινθήρα ή φλόγα με τη συνήθη έννοια. Ενώ κάποια καυσαέρια θα χάνονταν κατά την πρώτη εξάτμιση, τα περισσότερα θα μπορούσαν να παγιδευτούν και να αναφλεγούν. Ωστόσο, δεν μπορείτε να επιτρέψετε την έξοδο φρέσκου αέρα από την εξάτμιση, αλλιώς ένα απλό σύστημα μετεπεξεργασίας δεν θα λειτουργήσει, οπότε αυτό θα περιόριζε την ισχύ.
Δεν έχω καμία αμφιβολία ότι η ιδέα της Porsche θα μπορούσε να λειτουργήσει. Αλλά πραγματικά, γιατί να θέλετε να προσπαθήσετε; Επειδή υπάρχουν κάποια μειονεκτήματα…
Πέρα από τη μηχανική πολυπλοκότητα του στροφαλοφόρου άξονα (με τα υποκυκλικά γρανάζια του – σκέψου ένα μεγάλο σετ Σπιρογράφων), οι ελεγχόμενες από το έμβολο θυρίδες απαιτούν προσπάθεια για να ξεπεραστεί η πιθανή φθορά των δακτυλίων, αλλά είμαι σίγουρος ότι μπορεί να γίνει (οι μεγάλοι δίχρονοι ναυτικοί κινητήρες είναι κινητήρες με μονή ροή-απορρόφηση και είναι εξαιρετικά αξιόπιστοι). Γενικά, με θύρες ελεγχόμενες από έμβολο, η εξάλειψη της κατανάλωσης λαδιού απαιτεί επίσης προσπάθεια. Όπως είπα, δεν θα επανακαυστούν όλα τα αέρια και θα χρειαστείτε επίσης πίεση υπερπλήρωσης για το scavenging. Επιπλέον, οι εκκεντροφόροι πρέπει τώρα να περιστρέφονται στο ένα τρίτο της ταχύτητας του κινητήρα, με τις βαλβίδες εξαγωγής να ανοίγουν δύο φορές.
Αλλά γιατί να μην απλοποιήσετε τα πράγματα και να κατασκευάσετε απλώς έναν δίχρονο με μονοαερισμό αναρροφήσεων; Ναι, η αυτοκινητοβιομηχανία έχει σοβαρές προκαταλήψεις κατά των δίχρονων κινητήρων. Αλλά αυτός ο εξάχρονος είναι τουλάχιστον το ένα τρίτο της διαδρομής και πολύ πιο πολύπλοκος…