Scruderiho motor prý překonal klasický spalovací motor  
Tvůrci motoru s rozděleným cyklem oznámili, že vyřešili jeho hendikep. Nová verze svou účinností překonala zážehový motor. Navíc nabízí 80% snížení emisí oxidů dusíku a o polovinu menší produkci oxidu uhličitého.

 

Zvětšit obrázek
Scuderi motory mohou využívat vysoké plnící tlaky, jaké turbodmychadla nedosahují. Masivní turbulence přepouštěného vzduchu do spalovacího válce vede k dokonalému promíchání paliva a čistšímu spalování.

Od roku 1876, kdy si Nicolaus August Otto nechal patentovat zážehový motor, se na jeho čtyřech pracovních dobách prakticky nic nezměnilo. Jen se mírně upravují cykly sání, komprese, expanze a výfuk, podle toho zda chceme, aby z motoru bylo nadupané žihadlo, nebo úsporný lenoch.

Zvětšit obrázek
Prototyp motoru. (Kredit: Scuderi Group)

Zdálo se, že čtyřdobý motor už nemůže přijít s něčím zcela novým, co by zlepšilo jeho relativně nízkou účinnost. Jednu takovou novinku ale začaly v tomto týdnu zahraniční media přetřásat. Motor scuderi. Jeho princip není ničím převratným. Již delší dobu je znám jako takzvaný „Split-Cycle Engine“ (motor s rozdělenými cykly).  Patentovat si jej nechal v roce 1914 J. Koenig.  Američan s italským původem Camillo Scuderi jen tuto myšlenku trochu oprášil a vylepšení si také patentoval tentokrát jako „Scuderi Split-Cycle Engine“.  I když s převratnými vylepšeními čtyřdobého motoru přišlo již hodně „vynálezců“, Scuderi nepatří k pomatencům. Na svém kontě má celou řadu úspěchů. Pracoval pro firmy Hamilton Standard, Raytheon, Avco Lycoming, Hughes Aircraft Company. Spolupodílel se dokonce i na vývoji pušky Mk-48,  námořnictvu zase pomáhal vylepšovat torpédo ADCAP. S NASA zkoušel nové typy skafandrů a jako expert na kapaliny vyvíjel hasicí zařízení pro letadlové lodě. Mimochodem, díky němu nám neutíká v kuchyni z ledniček chladivo (chlorované uhlovodíky). Od roku 1998 Scuderi se začal zcela věnoval jen svému motoru. Od roku 2001 na jeho zdokonalování pracuje společnost Scuderi Group.


Principem motoru scuderi je rozdělení čtyř pracovních dob do dvou válců. Jeden vzduch nasává a stlačuje jako pístový kompresor. Vzduch se následně přepouští do druhého válce. Dále již vše pokračuje jako v klasickém čtyřtaktu. Vstříknuté palivo se zapálí a na konci jsou spaliny vypuštěny výfukem. Z konstrukčního hlediska jde tedy o spojení kompresoru s klasickým motorem.  Ve škole jsme se učili, že k zážehu dochází před horní úvratí, tedy ještě předtím, než píst dosáhne svého nejvyššího bodu. U  tohoto motoru ale  jiskra svíčky a zážeh jsou načasovány až za horní úvrať, tedy do okamžiku, kdy se píst začne pohybovat „směrem dolů“.  I pozdější zážeh totiž zajistí dokonalé prohoření směsi. Jsou k tomu dva důvody - stlačený vzduch, který se z kompresorového válce přepouští do pracovního, v něm vytvoří takovou turbulenci, že se palivo se vzduchem dokonale promíchá. Tím druhým důvodem je rychlejší hoření směsi. Přispívá k tomu vysoký kompresní poměr 75:1 a více.  Vyjádřeno v jednotkách tlaku to odpovídá 50 barům. U klasického zážehového motoru hovoříme o tlacích o celý řád nižších. Výhodou těchto motorů je, že pouhou změnou vrtání (průměru) kompresního válce lze plnící tlak snadno upravit. Teoreticky by toto řešení mělo vést ke zlepšení tepelné účinnosti téměř o čtvrtinu.

 

 

Zvětšit obrázek
Přebytečným stlačeným vzduchem lze plnit zásobník – motor může pracovat jako takzvaný Air-hybrid.

Motor Scuderi má ale ještě jedno eso v rukávu. Jeho kompresorovou část lze zapojit při brzdění a touto energií získat větší množství stlačeného vzduchu. Ten se následně hodí například při rozjezdu. Motor totiž může pracovat jako hybrid využívající k pohonu stlačený vzduch. Tlakovou nádobu lze přebytky vzduchu plnit i při jízdě v nejúspornějším režimu a jeho zásobou si zlepšovat výkon při předjížděcích manévrech, kdy je rychlá akcelerace nanejvýš žádoucí. Kompresní válec lze samozřejmě odpojit když je nádrž na vzduch plná.

Když říkáme, že dnešní moderní spalovací motory mají nízkou účinnost, tento motor na tom byl zpočátku ještě hůře. Jeho první prototypy narážely na problém s malým množství nasávaného vzduchu. Podle vyjádření společnosti Scuderi Group, ve kterém se opírají o výsledky nezávislého testování jejich nového motoru, se problém nízké tepelné účinnosti motoru podařilo vyřešit. Ztráty způsobené opakovaným stlačováním „zbytkového“ nasátého plynu v prvním válci, odstranili technickými úpravami. Dokonalejšího  vyprazdňování nasávaného vzduchu dosáhli vnějším otevíráním ventilů. To dovolilo snížit vůli mezi pístem a hlavou válců pod 1 mm. Z tlakového válce se jim po této úpravě daří vypudit mnohem více vzduchu. Southwest Research Institute (SwRI)  zkoušel nový jednolitrový dvouválcový motor téměř rok. Z předběžných výsledků vyplývá, že motor má nyní o 30-36 procent vyšší účinnost, než motor s klasickým atmosférickým sáním a že dosahuje o 25 procent lepší výsledky, než jaké ve své účinnosti vykazoval původní model. Zkoušený motor nyní generuje 135 koní při 6000 ot/min (100 kW), což je hodnota, které dosahují jen větší a také mnohem žíznivější klasické automobilové motory.


Motor Scuderi ale nemá jen samé výhody, má problémy s chlazením pracovního válce. Tím, že u něj nedochází  ke klasickému proplachu čerstvým studeným vzduchem,  přehřívá se. Dalším zádrhelem je kompresní poměr v prvním válci s hodnotou okolo 100:1.  Tak vysoké tlaky vyžadují  zesílenou konstrukci. Otázkou tedy je, jakých hodnot mohou nabývat maximální otáčky motoru. Nikdo nepochybuje o tom, že jeho kroutící moment bude jistě obdivuhodný, nicméně to, že nejsou zveřejňovány další podrobnosti, dává důvod k pochybnostem, že samotný motor bude dost hmotný, "těžkopádný" a jen neochotně půjde do otáček. To ale může vyvážit jeho úspornost. Právě ta může hrát důležitou roli při jeho uplatnění v praxi. Určující bude,jak moc budeme muset s pohonnými hmotami šetřit. Něco by mohl naznačovat fakt, že o licenčních podmínkách firma Scuderi Group jedná se 14 zájemci z řad automobilových gigantů. Scuderi motor totiž může být bez nároků na velké změny, sestavován ze součástek z nichž jsou dnes montovány konvenční motory. Někteří techničtí experti jsou přesvědčeni, že se Scuderiho motory budeme setkávat v autech „na úsporu“ nikoli pro sport, již během tří let. Oponenti namítají, že prototypy existují již řadu let a moc toho zatím nepředvedly. Jistá skepse bude na místě.

 

 

 

Test motoru

 

Pramen:  Scruderi Group   

Datum: 28.01.2011 12:49
Tisk článku

Energie bez konce - Vynálezy, koncepty, řešení - von Rétyi Andreas
 
 
cena původní: 279 Kč
cena: 240 Kč
Energie bez konce - Vynálezy, koncepty, řešení
von Rétyi Andreas
Související články:

O2 Pursuit – kříženec Yamahy s potápěčskou láhví     Autor: Josef Pazdera (07.11.2012)
Postavit warpový pohon bude možná snazší, než se myslelo     Autor: Stanislav Mihulka (20.09.2012)
Mikromotorky pro maličké satelity     Autor: Stanislav Mihulka (19.08.2012)
Reluktanční motor znovu na scéně     Autor: Josef Pazdera (28.07.2011)
Zvuk jako cesta k přeměně tepla na elektřinu     Autor: Josef Pazdera (07.06.2007)



Diskuze:

Lineární motor

Juraj Čurko,2014-09-10 12:04:49

Lineární motor je dobrý, sám jeden vlastním, teď jsem k němu kupoval nový akumulátor odsud http://www.parker.cz/produkty/elektromechanika/aktuatory/standartni-aktuatory/ a celkově dobrá spokojenost.

Odpovědět

Veď to tam píšu, napr. u vznetového:

Rudolf Dovičín,2011-02-01 18:54:21

Priemernú teplotu majú údajne síce vyššiu (ale to znižuje sadze), no maximálnu teplotu vraj majú nižšiu, preto tie nižšie emisie NOx.

Odpovědět

Zakopaný pes je jinde

Jan Šimůnek,2011-01-31 11:02:58

Takový motor nutně musí produkovat oxidy dusíku v množství "větším než malém" (tlak a teplota ve válci). Pokud se udělá konstrukčně standardní motor s keramickou vložkou ve válci a keramickou spodní částí pístu, tak se dosáhne srovnatelné účinnosti (prototypy takových motorů, schopné utáhnout běžné auto se spotřebou mezi 1 - 2 l/100 km existují také), ale taky se tam bude slučovat část vzdušného dusíku s kyslíkem za vzniku NOx. Což je průšvih, protože tuto škodlivinu neodstraní katalyzátor a je to významná komponenta oxidačního smogu (losangelesského typu). Prostě efekt slučování vzdušného kyslíku a dusíku je tč. limitujícím faktorem účinnosti spalovacích motorů, bez ohledu na jejich konkrétní konstrukci.

Odpovědět

Re

Marek Slavik,2011-01-30 23:03:38

TOto nie je nic ine ako braytonov motor v nepodarenom prevedeni.......prve co sa musi zmenit je sposob konverzie suvneho pohybu na rotacny a tam je pes zakopany.....

Odpovědět


Re: Re

Petr Ježek,2016-09-26 20:40:38

Rotační písty jsou problémem. Zatímco u lineární koncepce lze jedinou podstatnou nevýhodu vibrace eliminovat zdvojením s opačnými pohyby (jakýsi lineární boxer), rotační provedení má těžko řešitelné přesné nelineární písty i válce a to to prodražuje. Sám jsem se to pokusil v kruhové variantě navrhnout, ale efektivní koncepce neexistuje. Takže zapomeňte na kruhové řešení, je to dražší a hůře optimalizovatelná varianta.

Odpovědět


Re: Re: Re

Petr Ježek,2018-02-13 09:58:40

Nabízí se ovšem jedno elegantní řešení: Spojit "lineární" pohyb s elektromagnetickou indukcí. Mimochodem, ony uvozovky akcentují skutečnost, že to, co se zdá lineární v malé vzdálenosti se na obvodu rovníku má jako cyklické...

Odpovědět

LCE

Jaroslav Kačena,2011-01-30 18:04:39

při otevření tohoto článku jsem si vzpomněl na linearní spalovací motor, který byl podobnou nadějí, asi před šesti lety, ale po těch šesti letech se nic neděje, alespoň jsem o tomto motoru nic dalšího neslyšel.

Odpovědět


Je dlouha cesta k prvnimu prototypu...

Ondřej Zeman,2011-01-30 22:32:40

Ten prvni model, o kterem pisete, byl teprve testovaci - funkcni model, na nemz se overil princip a schopnost elektroniky ridit ten proces. Na prvnim provoznim prototypu se stale jeste pracuje. Ze to trva tak "dlouho"? Neni se co divit, tahle technologie je narocna na konstrukci a hlavne na ridici elektroniku, zvlast kdyz se jedna o stroj s vykonem a spolehlivosti, ktery ma byt pouzitelny v automobilu a elektrocentralach.

Ze stejneho duvodu necekejte, ze o Scruderiho opet motoru uslysite nejak brzo.


jinak o LCE bylo slyset i celkem nedavno - Pořad Studio 2010 - stoji za poslechnuti...
http://www.lceproject.org/o-projektu-publikace.php

Odpovědět


Reakce na příspěvek pana Zemana.

Ondi Vo,2011-02-01 01:01:21

Myslel jsem, že dvoutakty jsou nevratně pohřbeny.

Odpovědět

Problém účinnosti motoru

Josef Jindra,2011-01-28 16:05:34

Tak k tomuto bych byl velmi, velmi skeptický. Jako studie dobré ale dokud neukáží praktickou realizaci tak si dovolím pochybovat z následujících důvodů :
- účinnost u běžného spalovacího motoru velmi závisí na stupni komprese, problém je, že s rostoucí kompresí dochází k samozápalům palivové směsi, proto je jisté omezení přes které se lze obtížně dostat ( cca 1:10 až 1:12, platí pro běžná paliva ), vzhledem ke stupni komprese který uvádějí si nedovedu představit jaké palivo chtějí použít - oni to také taktně zamlčují ( je to podle nich zážehový motor )
- není jasné jak chtějí regulovat výkon motoru, normálně se to dělá regulací vstřiku spolu s klapkou na nasávacím potrubí, v případě že budou chtít použít vyrovnávací tlakové nádoby pro aktivní brzdění toto nepůjde
- ukázaný prototyp nemá vůbec řešené chlazení, jsem si jist že nemůže pracovat na výkonu 100 kW déle než několik okamžiků
- u prototypu není řešeno uchycení vlastního motoru a přenos výkonu na další agregát ( brzdnou stolici ), takto to prostě nemohli na brzdě měřit.
- z výše uvedeného bych si dovolil prohlásit že udávané účinnosti a výkony jsou v lepším případě pouze teoreticky vypočtené v horším vycucané z prstu, nebo mají ještě jiný prototyp který však neukázali a který je řešen jinak.

Odpovědět


Souhlas s kritikou

Ondi Vo,2011-01-28 17:51:00

Nemyslím si, že se jedná o propracovaný projekt, spíš mi to evokuje představy nějakých amatérů. Nic bych za to nedal, že ten objekt vystavený v té vitríně je jen nefukční maketa.
Pevně spřažený kompressor znamená jen ztráty při částečném zatížení ... a v automobilech pracují motory po většinu času v částečném zatížení. Ve Wiki je u daného motoru ještě avizované turbodmychadlo poháněné výfukovými polyny.

Odpovědět


Re: je to podle nich zážehový motor

Rudolf Dovičín,2011-01-29 18:18:24

http://ScuderiGroup.com/gas-engines/
http://ScuderiGroup.com/diesel-engines/

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace