04.12.2013

Neuveriteľné: dieselové motory budú jazdiť na benzín!

Dieselové motory, ktorých palivom je benzín sú menej náročné na údržbu, lacnejšie a úspornejšie. Produkovať budú čistejšie spaliny.

Hyundai je ďalším výrobcom, ktorý sa pokúša spojiť výhody dieselových a benzínových motorov do jedného balenia. Pripravuje vznetový motor, kde sa palivom stane namiesto doterajšej nafty benzín. Nie je prvou automobilkou, ktorá to skúša. Hyundai s Delphi nie sú v tomto prípade priekopníkmi. Pridávajú sa k predchodcom, ktorými sú Bosch s GM a ich HCCI motor a Mercedes, ktorý predstavil v roku 2007 podobné riešenie  v podobe motora DiesOtto.

Nepochybujeme o tom, že sa jednotlivé riešenia budú líšiť v detailoch. Vo všeobecnosti ide o jedno - spojiť vyššiu efektivitu naftovej jednotky s kultivovanejším prejavom benzínového motoru. Výhod je pochopiteľne viac. Okrem už spomenutých budú benzínové „dízle“ stačiť na stále prísnejšie emisné normy.

Namiesto downsizingu „nafťák“ na benzín

Kórejská automobilka Hyundai sa momentálne vôbec nehrnie do malých preplňovaných motorov. Má pre to asi významný dôvod. Chystá motory celkom novej koncepcie. Benzínový agregát má byť úspornejší ako výkonom odpovedajúci naftový diesel. Bude pritom lacnejší vo výrobe a menej náročný na údržbu.

Spaľuje benzín, nemá žiadne zapaľovacie sviečky. Vlastne sa v podstate správa ako naftový motor, ale je oproti nemu prevádzkovo výhodnejší  Navyše na rozdiel od klasických turbodieselov nebude mať problémy s plnením budúcich emisných noriem. Také vlastnosti má mať motor GDCI, ktorý automobilka Hyundai práve vyvíja v americkom vývojovom centre v Superior Township.

Skratka GDCI znamená Gasoline Direct Compression Ignition a značí fakt, že motor spaľuje benzín nie pomocou zážihu iskrou zo zapaľovacej sviečky, ale iba stlačením vzduchu a vstreknutím paliva. A práve od tohto spôsobu spaľovania benzínu, teda vlastne rovnakého, ako sa spaľuje nafta, si veľa sľubujú motorári mnohých automobiliek.

Už v roku 2007 predstavil Mercedes koncept motora DiesOtto (pomenovaný podľa mien vynálezcov vznetového a zážihového motora: Diesel a Otto), ale odvtedy sa praktickými výsledkami zatiaľ nepochválil. Na motore pracujúcom na takzvanom princípe HCCI (Homogenous charge compression ignition – teda vznetové spaľovanie homogénnej zmesi) pracujú tiež v General Motors.

Ako vlastne funguje

Hyundai sa však ako prvý pochválil fungujúcim motorom. Štvorvalec s objemom 1,8 litra má výkon približne 132 kW (180 k) a mal by byť podľa automobilky úspornejší ako dnešný moderný dvojlitrový  turbodiesel. Pre vznetové spaľovanie benzínu bolo treba urobiť pár zásadných konštrukčných zmien, ktoré pomáhajú vznetovému spaľovaniu a odlišujú motor od klasických zážihových. Má preto bližšie k dnešným naftovým dieselom, no na rozdiel od nich má pár zásadných rozdielov.

Hlavným poznávacím znakom je, že motor nemá zapaľovacie sviečky. Vidno to aj na fotkách bloku motora zvonka. Využíva systém priameho vstrekovania paliva, preplňovanie kompresorom (pri nízkych otáčkach) a turbodúchadlom (pri vyšších otáčkach). Okrem toho pracuje na benzínový agregát s vysokým kompresným pomerom 14,8:1.

Aby zážih benzínu fungoval spoľahlivo, má motor špeciálne časovanie ventilov. Tie výfukové sa otvárajú počas jedného cyklu hneď dva razy, čo má zaistiť dodatočný prestup tepla z výfuku do výmenou plynov ochladzovaného valca. Vzduch sa však aj naďalej zahrieva stláčaném vďaka vysokému kompresnému pomeru. Po prekročení kritickej teploty dôjde k vznieteniu paliva.

Zaujímavosťou je, že motor predstavil americkým novinárom v technickom centre Hyundai v americkom Superior Township motorový guru firmy Nayan Engineer. Nuž, mať meno Inžinier, to je doslova nomen omen... „Benzín je pravdepodobne najlepšie palivo pre diesel,” povedal doslova Engineer a doplnil ho kolega John Juriga, podľa ktorého dnešné dieselové motory, tak ako ich poznáme, nemajú pre zákazníkov ekonomický zmysel. Pritom bude čoraz náročnejšie a ťažšie s nimi plniť neustále sa sprísňujúce emisné predpisy.

Bude mať zvuk ako, ako diesel...?

Teoretické predstavy HCCI motorov boli (alebo ešte stále sú..?), že u nich bude palivo vo valci oveľa skôr, ako to plánuje Hyundai, kde hlavná dávka paliva by sa mala vstrekovať tesne pred okamihom vznietenia. Malo by to lepšie vytvoriť homogénnu zmes. O presnom časovaní vstrekovania však Hyundai zatiaľ nehovorí, lebo je to zrejme smer, ktorý sa bude ešte dolaďovať. Prítomní novinári tiež zistili, že sa zvukovo motor dosť podobá na dnešné turbodiesle. Nayan Engineer na to reagoval, že práve zvukový prejav a kultivovanosť chodu motora sa budú ladiť a možno ich upraviť rozdielnym časovaním a dávkovaním paliva pri vstrekovaní. Je však otázkou, za akú cenu. Veď aj ďalšími vlastnosťami pripomína GDCI dnešné naftové turbodieselové motor. Maximálne otáčky predstaveného prototypu motora sú totiž približne na hranici 4500 za minútu, takže s vysokootáčkovými motormi sa dá ťažko rátať.

Výhodou spoľahlivosť a cena

Na čo je teda vlastne celý tento nový koncept, keď svojim prejavom veľmi výrazne pripomína súčasné turbom preplňované naftové motory? Novinka je zatiaľ na začiatku vývoja a má podstatne väčší potenciál na zlepšovanie, ako dnešné naftové motory, ktoré sú takmer na konci svojho vývoja. Plusom je tiež fakt, že napriek viacerým spoločným princípom bude benzínový vznetový motor konštrukčne jednoduchší, napriek dvojitému preplňovaniu. Je to dôležité z dôvodu koncovej ceny, ktorá by mala byť výrazne nižšia, ako pri turbodieseloch. No a podstatná má byť oveľa väčšia spoľahlivosť. Nesmieme zabudnúť ani na to, že motor má byť aj ľahší. To pomôže k nižšej spotrebe vozidiel, a k dynamickejším jazdným vlastnostiam.

Inžinierom by sa malo ešte podariť dosiahnuť aj kultivovanejší chod s hladším zvukovým prejavom, hoci sa do vyšších využiteľných otáčok asi neposunú. No a nakoniec nemá mať motor GDCI problémy s plnením budúcich, stále prísnejších emisných noriem. Vďaka nim by sa dnešné už aj tak drahé turbodieselové motory mali stať ešte drahšími. Pre uvedené dôvody chce byť kórejská automobilka priekopníkom a plánuje, že svojou ponukou doslova prevalcuje súčasné naftové motory. Hyundai s výrobou takéhoto motora evidentne ráta. Je iba otázkou času, kedy sa objavia prvé Pod kapotou sériových áut. Kórejci tvrdia, že „v blízkej budúcnosti.“ Na budúci rok sa plánuje intenzívne jazdné testovanie.

Nová generácia Hyundai Sonata s premiérou na aprílovom autosalóne v New Yorku tak zrejme technologickú novinku ešte nedostane. Ktovie. Nechajme sa prekvapiť. Je však zrejmé, že tento neobvyklý motor nenechá na seba dlho čakať.

Jozef Vydra
ZDROJ: Hyundai

Komentáre k článku