Η BMW κατοχύρωσε μια νέα τεχνολογία προανάφλεξης που μπορεί να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου έως και 20% και μαζί τις εκπομπές ρύπων, αφήνοντας όμως ερωτήματα για την άμεση εφαρμογή της σε μοτοσικλέτες.

Σε έναν κόσμο όπου η ανάγκη για ισχυρά οχήματα συγκρούεται με την επιτακτική ανάγκη για μείωση των εκπομπών ρύπων, οι μηχανικοί αναζητούν συνεχώς νέες τεχνολογίες που μπορούν να γεφυρώσουν αυτό το χάσμα. Μια τέτοια τεχνολογία, που υπόσχεται να φέρει επανάσταση στον τρόπο που λειτουργούν οι κινητήρες εσωτερικής καύσης, φαίνεται να έχει βρει η BMW μέσω της νέας πατέντας της που αφορά την προανάφλεξη.

Πρόσφατα, η BMW κατοχύρωσε μια εφεύρεση για ένα νέο, παθητικό σύστημα προανάφλεξης, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση καυσίμου. Σύμφωνα με την εταιρεία, κινητήρες εξοπλισμένοι με αυτή την τεχνολογία μπορούν να επιτύχουν την ίδια απόδοση με έως και 20% λιγότερο καύσιμο.

Η προανάφλεξη δεν είναι μια νέα ιδέα. Στην πραγματικότητα, η ιστορία της ξεκινά από τις πρώτες μέρες των κινητήρων ντίζελ, το 1908. Η βασική αρχή είναι η χρήση ενός μικρού θαλάμου, του προθαλάμου, όπου το καύσιμο ψεκάζεται και αναφλέγεται αυτόματα πριν η φλόγα περάσει στον κύριο θάλαμο καύσης. Αυτή η διαδικασία οδηγεί σε πιο ομοιόμορφη και αποτελεσματική καύση, με αποτέλεσμα τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών ρύπων.

Αν και η προανάφλεξη χρησιμοποιήθηκε αρχικά σε κινητήρες ντίζελ, στα τέλη της δεκαετίας του 1990 αντικαταστάθηκε σε μεγάλο βαθμό από τα συστήματα άμεσης έγχυσης. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία αυτή έχει αναβιώσει, αυτή τη φορά για τους βενζινοκινητήρες. Εταιρείες όπως η Mahle έχουν αναπτύξει νέα συστήματα προανάφλεξης για μεγάλους κινητήρες και έχουν συμβάλει σημαντικά στην εξέλιξη της τεχνολογίας για τους κινητήρες της Formula 1.

Υπάρχουν δύο τύποι προθαλάμου ανάφλεξης σε σύγχρονους βενζινοκινητήρες: ο ενεργός και ο παθητικός. Ο ενεργός προθάλαμος διαθέτει άμεση έγχυση καυσίμου, με το πλούσιο μείγμα να δημιουργείται στον ίδιο τον προθάλαμο. Αντίθετα, στον παθητικό προθάλαμο, το καύσιμο ψεκάζεται απευθείας στον κύριο θάλαμο καύσης και το πλούσιο μείγμα δημιουργείται στον προθάλαμο μέσω ειδικών καναλιών.

Σε κάθε περίπτωση, η διαδικασία της καύσης είναι πιο ελεγχόμενη και η φλόγα μεταφέρεται στον κύριο θάλαμο καύσης για να αναφλέξει το φτωχότερο μείγμα, επιτυγχάνοντας έτσι καλύτερη καύση και λιγότερες εκπομπές.

Η νέα αυτή τεχνολογία προσφέρει μια σειρά από πλεονεκτήματα που την καθιστούν ελκυστική για την αυτοκινητοβιομηχανία. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα είναι η βελτιωμένη καύση. Η διαδικασία που προηγείται της καύσης στον κύριο θάλαμο επιτρέπει την καλύτερη διάδοση της φλόγας και συνεπώς την πιο αποτελεσματική καύση του καυσίμου. Αυτό οδηγεί σε καλύτερη απόδοση του κινητήρα και ταυτόχρονα σε μειωμένες εκπομπές.

Επιπλέον, η τεχνολογία προθαλάμου συμβάλλει στη μείωση των κραδασμών και του θορύβου του κινητήρα, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τη βελτίωση της οδηγικής εμπειρίας, ειδικά σε χαμηλές στροφές. Η πιο ομαλή λειτουργία του κινητήρα λόγω της πιο ήπιας καύσης μειώνει επίσης τις φθορές στον κινητήρα, καθιστώντας τον πιο αξιόπιστο μακροπρόθεσμα.

Παρά τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας αυτής, υπάρχουν και ορισμένα μειονεκτήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Ένα από τα βασικά προβλήματα είναι οι απώλειες θερμότητας που προκαλούνται από τη διεξαγωγή μέρους της καύσης στον προθάλαμο. Αυτές οι απώλειες μειώνουν την αποδοτικότητα του κινητήρα, καθώς ένα μέρος της ενέργειας χάνεται.

Επιπλέον, ένα ακόμη μειονέκτημα της τεχνολογίας προθαλάμου ανάφλεξης είναι η αυξημένη πολυπλοκότητα που τη συνοδεύει. Η κατασκευή κινητήρων με προθάλαμο ανάφλεξης απαιτεί εξαιρετικά ακριβείς ρυθμίσεις για την επίτευξη της βέλτιστης καύσης, κάτι που αυξάνει τόσο το κόστος παραγωγής όσο και τις απαιτήσεις συντήρησης. Αυτή η πολυπλοκότητα μπορεί να καταστήσει τη συγκεκριμένη τεχνολογία λιγότερο ελκυστική για ορισμένες εφαρμογές.

Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα της βελτιστοποίησης που έχει επιτύχει η BMW είναι η σημαντική μείωση του μεγέθους του προθαλάμου σε σχέση με τον κύριο θάλαμο καύσης. Στους παλιούς κινητήρες ντίζελ με προθάλαμο, ο προθάλαμος αποτελούσε το 35% του συνολικού όγκου του θαλάμου καύσης. Αντίθετα, η BMW εκτιμά ότι η βέλτιστη αναλογία προθαλάμου προς κύριο θάλαμο στους νέους κινητήρες πρέπει να είναι μόλις 0,2%. Αυτό αναδεικνύει τη σημαντική εξέλιξη της τεχνολογίας, αλλά και τη μεγαλύτερη ακρίβεια που απαιτείται στις σύγχρονες εφαρμογές.

Παρόλο που η νέα πατέντα της BMW υπόσχεται πολλά για το μέλλον των κινητήρων εσωτερικής καύσης, είναι απίθανο να δούμε αυτή την τεχνολογία στις μοτοσικλέτες στο άμεσο μέλλον. Οι μοτοσικλέτες δεν υπόκεινται στους ίδιους κανονισμούς για τη μείωση των εκπομπών CO2 όπως τα αυτοκίνητα, επομένως δεν υπάρχει η ίδια πίεση για την υιοθέτηση τέτοιων τεχνολογιών. Επιπλέον, οι κινητήρες των μοτοσικλετών είναι συνήθως πιο απλοί και εστιασμένοι στην απόδοση, καθιστώντας την ενσωμάτωση της προανάφλεξης μια πρόκληση.

Η BMW, με την πατέντα της νέας τεχνολογίας προθαλάμου, έχει ανοίξει το δρόμο για τη βελτίωση της αποδοτικότητας των κινητήρων εσωτερικής καύσης. Με μειωμένη κατανάλωση καυσίμου και μειωμένες εκπομπές ρύπων, η τεχνολογία αυτή μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο μέλλον των κινητήρων, ιδιαίτερα στον τομέα των αυτοκινήτων.