General Motors patentoval motor s meniteľným kompresným pomerom
General Motors si nechal patentovať spaľovací motor, ktorý dokáže meniť kompresný pomer. Od takejto konštrukcie si koncern sľubuje vyššiu tepelnú účinnosť a nižšiu spotrebu paliva. Podobnú technológiu však už pred rokmi zaviedol do sériovej výroby Nissan a v súčasnosti od nej ustupuje.
Variabilný kompresný pomer bol dlhé desaťročia považovaný za jeden z hlavných cieľov konštruktérov spaľovacích motorov. Základná myšlienka spočívala v tom, že motor by pri malom zaťažení pracoval s vysokým kompresným pomerom, ktorý zvyšuje jeho tepelnú účinnosť, a pri veľkom zaťažení a vysokom plniacom tlaku by kompresný pomer znížil, aby zabránil detonačnému spaľovaniu. Takéto riešenie by teoreticky umožnilo spojiť nízku spotrebu s vysokým výkonom. Mechanicky ho však bolo veľmi náročné realizovať.
Nissan prišiel s technológiou VC-Turbo, masovo sa nepresadila
Nissanu sa to podarilo po približne dvoch desaťročiach vývoja. V roku 2016 predstavil technológiu VC-Turbo, ktorá sa v roku 2018 dostala do sériovej výroby pod kapotou modelu Infiniti QX50. Dvojlitrový preplňovaný štvorvalec dokázal plynule meniť kompresný pomer od 8 : 1 do 14 : 1. Základom bol viacprvkový kľukový mechanizmus, ktorý menil polohu piestov v hornej úvrati.
Technológia VC-Turbo sa napriek očakávaniam výraznejšie nerozšírila a zostala obmedzená na niekoľko modelov značiek Nissan a Infiniti. Jedným z posledných modelov, ktoré ju využívali, bol Nissan X-Trail e-Power. Jeho preplňovaný trojvalec 1,5 VCR slúžil ako generátor elektrickej energie v hybridnej sústave a nebol mechanicky prepojený s kolesami. Po príchode modernejšej verzie X-Trailu ho Nissan nahradil konvenčnejším trojvalcom bez variabilnej kompresie.
Patent GM opisuje motor s predĺženou expanziou
Patentová prihláška amerického koncernu nesie názov Extended Expansion Engine With Variable Compression Ratio for Longitudinal Mounting Applications, teda motor s predĺženou expanziou a variabilným kompresným pomerom určený na pozdĺžnu zástavbu. Opisuje spaľovací motor s neobvyklým kľukovým mechanizmom. Kým pri klasickom motore je pohyb piesta pevne určený geometriou ojnice a kľukového hriadeľa, GM navrhuje sústavu ďalších spojovacích článkov a riadiaci hriadeľ, ktorý dokáže pohyb piesta meniť.
Konštrukcia umožňuje rozdielny kompresný a expanzný pomer. Piest tak môže spalinám počas pracovného zdvihu umožniť expandovať vo väčšom objemovom pomere, než v akom sa pred zapálením stláčala zmes. Z horúcich spalín by sa tak získalo viac mechanickej práce a menej energie by odchádzalo do výfuku. Podľa patentovej dokumentácie počíta motor s kompresným pomerom približne od 7 : 1 do 11 : 1 a expanzným pomerom od 10 : 1 do 15 : 1. GM zatiaľ neuvádza, aké zlepšenie spotreby by to prinieslo.
Podobný princíp využíva aj Toyota
Podobný termodynamický princíp nie je úplnou novinkou. Využívajú ho napríklad hybridné pohony Toyoty pracujúce s Atkinsonovým cyklom. Rozdiel je v tom, že Toyota dosahuje kratšiu efektívnu kompresiu špecifickým časovaním sacích ventilov, kým GM chce zmenu dosiahnuť mechanickou cestou.
Každý ďalší hriadeľ, kĺb či spojovací článok zvyšuje výrobné náklady, hmotnosť a mechanické straty. Aby malo takéto riešenie zmysel, jeho prínos v spotrebe musí byť dostatočne veľký na to, aby tieto straty vykompenzoval. Patentová dokumentácia počíta s radovým šesťvalcom, čo naznačuje, že GM by mohlo uvažovať o využití technológie vo veľkých SUV alebo pikapoch Chevrolet a GMC, ktoré sú za Atlantikom mimoriadne populárne.
