JAV kompanija Scuderi Group sukūrė ir sėkmingai išbandė vidaus degimo variklį, turintį labai jau netradicinį darbinį ciklą, pavadintą Scuderi Cycle. Jeigu šio ciklo idėja iki šiol dar kėlė abejonių, tai po sėkmingo variklio bandymo liko vienintelis klausimas – ar ji tikrai pranašesnė už įprastinį vidaus degimo variklį.

Pati Scuderi Cycle idėja pristatyta dar prieš tris metus. Tuomet tai tebuvo „popierinė“ koncepcija – tiesa, jau su kai kuriais paskaičiavimais ir kompiuterine animacija. Per šiuos tris metus kompanija Scuderi Group ne tik nepamiršo idėjos, bet ir pagamino pirmą realų variklio prototipą – vieno litro benzininį variklį be įpurškimo.

Jo bandymai buvo atlikti dar šių metų birželio mėnesį, tačiau tik dabar kompanija paviešinimo bandymų vaizdo klipą ir išplatino pranešimą spaudai.

Kuo gi šis variklis skiriasi nuo įprastinio Otto ciklo vidaus degimo variklio? Priminsime, jog tradiciniuose varikliuose visi cilindrai atlieka tas pačias funkcijas, tik skirtingais laiko momentais. Šios darbinės funkcijos dar vadinamos taktais:

• Pirmasis taktas – įsiurbimas. Sukantis velenui, stūmoklis iš kraštutinio taško slenka žemyn, dujos cilindre praretėja, atsidaro įsiurbimo vožtuvas ir pro jį į cilindrą patenka degusis kuro ir oro mišinys. Kai stūmoklis pasiekia kraštutinį tašką, įsiurbimo vožtuvas užsidaro.
• Antrasis taktas – suspaudimas. Toliau sukdamasis alkūninis velenas ima kelti stūmoklį į viršų, ir šis spaudžia degųjį mišinį. Abu vožtuvai yra uždaryti. Kai stūmoklis vėl pasiekia kraštutinį viršutinį tašką, degusis mišinys užsidega (nuo žvakės kibirkšties benzininiuose varikliuose, nuo spaudžiamų dujų įkaitimo dyzeliuose).
• Trečiasis taktas – darbas (degimas). Mišinys sudega staiga (sprogsta), labai padidėja degant susidariusių dujų slėgis. Jos spaudžia stūmoklį, ir dėl to jis slenka žemyn – atlieka darbą. Leisdamasis stūmoklis priverčia judėti švaistiklį, o šis – alkūninį veleną. Šio takto metu abu vožtuvai yra uždaryti.
• Ketvirtasis taktas – išmetimas. Stūmoklis nusileidžia iki apatinio kraštutinio taško, atsidaro išmetimo vožtuvas ir pro jį deginiai išmetami iš cilindro lauk, o stūmoklis kyla į viršų. Baigiantis šiam taktui, išmetimo vožtuvas užsidaro.

Kaip visa tai atrodo tikro variklio viduje, galite pažiūrėti štai šioje naujienoje esančiame video intarpe.

Naujasis Scuderi Cycle variklis taip pat turi visus taktus, tik jame įsiurbimo ir darbo taktas atskirtas ne laike, o erdvėje. Tas pats vyksta ir su išmetimo bei suspaudimo taktais. Nors iš pirmo žvilgsnio tai gali pasirodyti kiek sudėtinga, tačiau iš tikro viskas labai paprasta.

Scuderi Cycle variklyje, skirtingai nei įprastiniuose, yra naudojami dviejų paskirčių cilindrai, dirbantys poroje. Vienas iš poros cilindrų naudojamas oro įsiurbimui ir suspaudimui, o antras – kuro mišinio uždegimui bei degimo produktų pašalinimui. Šie cilindrai tarpusavyje sujungti papildomu kanalu, turinčiu atskirą vožtuvą.

Abiejų poroje esančių cilindrų stūmokliai dirba sinchroniškai, tačiau persislinkę per 30 laipsnių kampą. Kitaip tariant papildomo cilindro darbas nuo pagrindinio atsilieka per 30 laipsnių kampą. Darbinio takto metu pagrindinio cilindro stūmoklis juda žemyn atlikdamas naudingą darbą (sukdamas alkūninį veleną). Tuo pat metu truputi vėluodamas papildomo cilindro stūmoklis ima įsiurbinėti orą. Kuomet pagrindinio cilindro stūmoklis pasiekia patį apatinį tašką, iš inercijos ima kilti į viršų, tuo pat metu atsidaro išmetimo vožtuvas ir degimo produktai pašalinami lauk. Sinchroniškai, tik su 30 laipsnių vėlavimu, papildomo cilindro stūmoklis baigia įsiurbti orą ir pasiekus apatinį tašką, užsidaro įsiurbimo vožtuvas ir stūmoklis judėdamas į viršų spaudžią orą.

Pagrindinio cilindro stūmokliui pasiekus viršutinį tašką ir pašalinus visus degimo produktus, užsidaro išmetimo vožtuvas ir stūmoklis ima judėti žemyn – tuo pat metu atsidaro papildomas vožtuvas, sujungiantis papildomą cilindrą su pagrindiniu. Papildomame cilindre kaip tik baigiamas suspausti oro mišinys, kuris per atsidariusi vožtuvą nustumiamas į darbinį cilindrą. Kai tik visas mišinys iš papildomo cilindro patenka į darbinį, papildomas vožtuvas užsidaro ir darbiniame cilindre kibirkštis įžiebia suspaustą mišinį.

Nesunku pastebėti, jog šiuo atveju mišinys uždegamas tuomet, kai darbinio cilindro stūmoklis jau yra pradėjęs leistis. Įprastiniuose varikliuose mišinys uždegamas stūmokliui dar nepasiekus viršutinės pozicijos (dar vadinamo viršutiniu mirties tašku). Jeigu uždegimas vėluoja, išsiderina variklio darbas ir tenka jį remontuoti – tačiau Scuderi Cycle atveju tai nesukelia jokių problemų.

Kuo toks variklis pranašesnis už įprastinį? Kol kas aiškių eksperimentinių duomenų nėra, tuo labiau, jog ir pats prototipas sukurtas visai neseniai. Tačiau pati kompanija tikisi, jog toks darbinis ciklas leis padidinti įprastinių vidaus degimo variklių efektyvumą 5-10%, o jei panaudojus įpurškimą, efektyvumas galėtų išaugti iki 25-50%. Tiesa, kol kas šie skaičiai tik popieriniai ir teks laukti realių tyrimų rezultatų.

Žinoma, tuo pačiu dar nėra jokios kalbos ir apie praktinį variklių panaudojimą tikruose automobiliuose, tačiau jeigu kompanija neklydo dėl pačio veikimo principo, galbūt neklys ir dėl variklio parametrų?

Prie to pačio galite paskaityti apie dar vieną egzotinį variklio tipą – laisvo stūmoklio variklį.

Komentarai (16)