H Porsche καινοτομεί ξανά, κατασκευάζοντας ένα κινητήρα βενζίνης 6 χρόνων.
Ναι, καλά διαβάσατε, 6 χρόνοι και όχι 6 κυλίνδροι. Η Porsche, σε συνεργασία με το Ρουμανικό Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Cluj-Napoca, φαίνεται να αψηφά την τάση της ηλεκτροκίνησης και να επαναπροσδιορίζει την τεχνολογία των κινητήρων με μια πρωτοποριακή ανακάλυψη που υπόσχεται να ανατρέψει τα δεδομένα στον χώρο της αυτοκίνησης.
Ο νέος κινητήρας που αναπτύσσουν δεν είναι ένα απλό μοτέρ εσωτερικής καύσης, αλλά αντιθέτως, πρόκειται για έναν 6-χρονο κινητήρα με εντυπωσιακή αρχιτεκτονική.Ο μηχανισμός λειτουργίας του είναι τόσο καινοτόμος, που αναρωτιέται κανείς αν η Porsche βρήκε το κλειδί για την επόμενη γενιά αποδοτικών κινητήρων.
BUY NOW
Στην ουσία, ο νέος κινητήρας είναι ένας "διπλός" 3-χρονος. Οι μηχανικοί κατάφεραν να συνδυάσουν δύο κύκλους των 3 χρόνων, χρησιμοποιώντας έναν περίπλοκο στροφαλοφόρο άξονα και ένα σύστημα πλανητικών γραναζιών.
Η κλασική λειτουργία των μοτέρ βασίζεται στη διαδικασία των 4 χρόνων, που περιλαμβάνει την αναρρόφηση, τη συμπίεση, την ανάφλεξη και την εξαγωγή. Στην περίπτωση του νέου κινητήρα της Porsche, ο κύκλος επεκτείνεται για να προσθέσει μια δεύτερη συμπίεση και ανάφλεξη. Οι χρόνοι αυτοί καταμετρώνται ως εξής:
- Εισαγωγή (180 μοίρες)
- Συμπίεση (360 μοίρες)
- Ανάφλεξη (540 μοίρες)
- Συμπίεση (720 μοίρες)
- Ανάφλεξη (900 μοίρες)
- Εξαγωγή (1.080 μοίρες)
Η ιδέα πίσω από αυτή τη σύνθετη διαδικασία είναι να επιτευχθεί καλύτερη καύση, αυξάνοντας την απόδοση και μειώνοντας τις απώλειες, με στόχο έναν κινητήρα που θα συνδυάζει τα πλεονεκτήματα των 2-χρονων και 4-χρονων κινητήρων.
Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες πτυχές αυτού του κινητήρα είναι η χρήση ενός πλανητικού κιβωτίου ταχυτήτων, το οποίο παίζει καθοριστικό ρόλο στη λειτουργία του. Μέσω αυτού του μηχανισμού, η Porsche καταφέρνει να αλλάξει το μήκος της διαδρομής της μπιέλας, δημιουργώντας δύο άνω και δύο κάτω νεκρά σημεία (OT', OT", UT', UT"). Αυτά τα σημεία αντιπροσωπεύουν τα σημεία αναστροφής του εμβόλου και είναι κρίσιμα για τη λειτουργία του κινητήρα.
Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας επιτυγχάνει δύο συμπιέσεις και δύο αναφλέξεις κατά τη διάρκεια της πλήρους περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα, βελτιώνοντας την απόδοση και την ισχύ του κινητήρα.
Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια γύρω από αυτόν τον κινητήρα είναι ο τρόπος με τον οποίο καταφέρνει να συνδυάσει τη δίχρονη και την τετράχρονη λειτουργία με ένα τόσο περίπλοκο σύστημα. Στις 540 μοίρες του στροφαλοφόρου άξονα, ο κινητήρας λειτουργεί ως δίχρονος, επιτρέποντας στον αέρα να εισέλθει στο μοτέρ μέσω καναλιών έκπλυσης. Καθώς το έμβολο ανεβαίνει, ο φρέσκος αέρας συμπιέζεται και είναι έτοιμος για την επόμενη φάση της καύσης.
Η χρήση καναλιών έκπλυσης είναι χαρακτηριστικό των δίχρονων κινητήρων, αλλά εδώ προστίθενται επιπλέον μηχανισμοί που βελτιστοποιούν τη διαδικασία, ενώ η συμπίεση και η ανάφλεξη επαναλαμβάνονται δύο φορές κατά τη διάρκεια του κύκλου.
Η προσθήκη 360 μοιρών παύσης κατά τη διάρκεια του δεύτερου κύκλου είναι ένα άλλο χαρακτηριστικό που διαφοροποιεί αυτόν τον κινητήρα. Κατά τη διάρκεια αυτής της παύσης, οι βαλβίδες παραμένουν ανοιχτές, επιτρέποντας τη συνολική απομάκρυνση των καυσαερίων από τον κύλινδρο, ενώ φρέσκος αέρας εισέρχεται και ετοιμάζεται για την επόμενη καύση.
Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζει η Porsche είναι η διαφοροποίηση των θερμοκρασιών και τα καυσαέρια. Κατά τη διάρκεια του κύκλου, οι θερμοκρασίες των καυσαερίων κυμαίνονται σημαντικά ανάλογα με τη φάση της καύσης. Στο κάτω νεκρό σημείο (UT") το αέριο που διαστέλλεται είναι πολύ θερμότερο από αυτό που ψύχεται κατά την εκτόνωση στο άνω νεκρό σημείο (OT").
Αυτό δημιουργεί νέες απαιτήσεις για το σύστημα εξαγωγής, το οποίο πρέπει να διαχειριστεί την αλλαγή θερμοκρασιών χωρίς να προκαλεί ζημιά στον κινητήρα ή να αυξάνει τις εκπομπές καυσαερίων. Το ζήτημα της επεξεργασίας των καυσαερίων είναι κρίσιμο, καθώς σήμερα αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες στον τομέα της αυτοκίνησης και της προστασίας του περιβάλλοντος.
Μπορεί το κύριο θέμα της συζήτησης να είναι οι χρόνοι του κινητήρα, αλλά μια άλλη σημαντική ερώτηση είναι πόσους κυλίνδρους μπορεί να έχει αυτή η διάταξη. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η ευελιξία του σχεδίου επιτρέπει την κατασκευή του με διαφορετικό αριθμό κυλίνδρων, όμως ένας πολυκύλινδρος κινητήρας φαίνεται να έχει τα περισσότερα πλεονεκτήματα από άποψη εξισορρόπησης των μαζών.
Η χρήση πολλών κυλίνδρων προσφέρει καλύτερη εξισορρόπηση των κραδασμών, ειδικά σε υψηλές ταχύτητες περιστροφής, όπου η τριβή από το πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να έχει αρνητική επίδραση στην απόδοση.
Το πιο βασικό ερώτημα που προκύπτει είναι αν όλη αυτή η τεχνολογία μπορεί να αποδώσει στον πραγματικό κόσμο. Θεωρητικά, ο κινητήρας αυτός φαίνεται να προσφέρει μια σειρά πλεονεκτημάτων, όπως η βελτιωμένη καύση και η μεγαλύτερη ισχύς. Ωστόσο, η πολυπλοκότητα του συστήματος και οι νέες πηγές τριβής που εισάγονται με το πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων ενδέχεται να αντισταθμίσουν τα οφέλη.
Η Porsche αναγνωρίζει ότι μπορεί να μην είναι τόσο αποδοτικός όσο φαίνεται στα χαρτιά, καθώς η αύξηση της τριβής και οι διαφοροποιήσεις στις καύσεις ενδέχεται να περιορίσουν την απόδοσή του, ειδικά σε υψηλές ταχύτητες περιστροφής.
Προς το παρόν, ο 6-χρονος κινητήρας της Porsche παραμένει στο στάδιο της πατέντας. Αν και η τεχνολογία είναι ενδιαφέρουσα, η εφαρμογή της σε μοντέλα παραγωγής είναι αβέβαιη. Ίσως αυτή η καινοτομία να αποτελεί απλώς μια επίδειξη τεχνολογικής ευφυΐας, παρά μια ρεαλιστική λύση για το μέλλον της αυτοκίνησης.
