Pentru o lungă perioadă de timp, a fost importantă mai multă putere de la o deplasare mai mică
Mic, mai mic, mai mic. Motorul cu ardere internă se micșorează de aproximativ 20 de ani. Acolo unde a existat un șase cilindri, patru o fac astăzi. Iar cu trei cilindri aproape că s-a impus ca unitate standard în clasele de vehicule inferioare. Unii ar putea spera că procesul de micșorare va continua până când nu mai rămâne nimic din motorul cu ardere. Cu toate acestea, din cauza lipsei de alternative electrice pentru distanțe mari și pentru transportul de încărcături, are o viață lungă în față.
Faptul că tendința către „reducere” se încheie acum este consecința logică a schimbării legilor statului și a legilor neschimbabile ale fizicii. Dacă inginerul îl folosește pe acesta din urmă, poate crește performanța unui motor cu ardere internă aducând mai mult oxigen și mai mult combustibil în camera de ardere într-o proporție ordonată. Exact acest lucru a făcut posibilă descoperirea turboalimentării cu injecție directă și gaze de eșapament, inițial cu motorină și, de la începutul mileniului, și cu benzină. Puterea specifică a crescut considerabil, 100 kW (136 CP) pe litru de cilindrare pot fi găsite acum și în mașinile de zi cu zi. Ca urmare, deplasarea și numărul de cilindri au scăzut. Deoarece cilindrul individual nu trebuie să devină prea mic, altfel eficiența motorului va scădea: Raportul dintre suprafață și volum devine prea nefavorabil, iar pierderile datorate frecării cresc.
Această dezvoltare a ajutat inițial motoarele pe benzină să respecte valorile limită de CO2 mai stricte. Chiar dacă puterea specifică este de fapt relevantă doar pentru viteza maximă, motoarele pe benzină supraalimentate cu injecție directă se comportă mai economic într-un test comun pe bancul de testare. Consumul scade considerabil dacă formarea amestecului inflamabil nu are loc înainte, ci în cilindru și poate fi controlată foarte precis. În plus, un motor mic funcționează mai rar la sarcină redusă, unde consumul specific, legat de performanță, crește brusc.
Acest lucru este relevant deoarece NEDC (New European Driving Cycle), care este obligatoriu până în septembrie, este utilizat preponderent în astfel de puncte de operare. Cu toate acestea, atunci când cererea de energie este foarte mare, centrele electrice au o problemă: temperaturile gazelor de eșapament cresc la valori peste 1000 de grade Celsius. Pentru a proteja componentele din spatele motorului, în special a turbocompresorului, trebuie injectat combustibil suplimentar. Se evaporă și astfel scade energia termică din gazele de eșapament. Procesul, cunoscut și sub denumirea de „îmbogățire”, înseamnă că cifrele standard de consum pentru motoarele cu injecție directă pot fi dublate atunci când se circulă rapid pe autostradă.
Cu toate acestea, Uniunea Europeană schimbă acum procedura de testare utilizată pentru a determina consumul de combustibil al vehiculelor noi. „Programul de testare ușoară armonizată la nivel mondial”, sau WLTP pe scurt (F.A.S. din 6 august 2017) este în vigoare pentru omologarea de tip din septembrie. Viteze semnificativ mai mari sunt conduse în noul ciclu de testare. Pentru motor, acest lucru înseamnă: Punctele de funcționare se deplasează spre sarcini mai mari și turații mai mari, adică către un consum mai puțin favorabil. Cu cât este mai mare puterea specifică a unui motor, cu atât este mai pronunțat acest efect, așa cum arată graficul de pe această pagină pentru un vehicul de gamă medie anonimizat. Combinația dintre un motor mic, foarte încărcat și un vehicul greu este deosebit de nefavorabilă. Unitatea se trage literalmente cu masa de transportat - efect care, de altfel, duce la creșterea emisiilor de poluanți în testele rutiere care au fost prescrise recent.
De aceea, unitățile de reducere foarte dezvoltate se sting din nou? Este posibil ca unele combinații extreme motor-vehicul, cum ar fi SUV-urile cu doar trei cilindri, să dispară de pe piață. Cu toate acestea, din moment ce încărcarea turbo și injecția directă la presiune ridicată nu numai că reduc consumul de combustibil, ci și emisiile de poluanți în zone largi ale hărții, nu există un pas înapoi. Numai direcția luată se va schimba: Servicii specifice mai ridicate nu mai sunt de dorit. În schimb, o altă idee intră în joc, chiar dacă poate fi realizată numai cu un nivel ridicat de angajament tehnic. Pentru că ar fi ideal dacă ați putea schimba deplasarea în funcție de situație în timp ce conduceți.
Afișați conținutul complet în postarea originală
Ceea ce la început pare o idee nebună începe deja să se facă astăzi, neobservat de șofer. În cazul în care sunt utilizate comenzi variabile ale supapelor, supapele de admisie pot fi închise înainte ca cursa de admisie să se termine - sau mai târziu când cursa de lucru a început deja. Ambii factori reduc compresia efectivă în cilindru, care, atunci când supapa este închisă, este setată exclusiv de traseul pistonului de la punctul de inversare inferior la cel superior. O altă posibilitate de reducere a deplasării efective la sarcini mici este dezactivarea cilindrului. Un mecanism de comutare a arborelui cu came dezactivează jumătate din cilindri, ceea ce înseamnă că aceștia funcționează într-o zonă de hartă mai eficientă. Deja răspândită în motoarele cu opt cilindri, tendința către munca cu fracțiune de normă este acum în creștere și la motoarele mai mici. În 2018, Ford vrea chiar să aducă pe piață primul trei cilindri, care lasă doi cilindri activi doar atunci când pedala de gaz este utilizată ușor.
Și asta nu este tot: din ce în ce mai mulți oameni se gândesc să schimbe geometria deplasării în timpul conducerii. Ideea este veche, încă din 2000, tehnicienii mărcii Saab, acum decolorată, se gândiseră la un motor în care chiulasa putea fi îndepărtată mecanic de carter. Dar acum Nissan pare a fi cu adevărat serios. La Viena Motor Symposium, Nissan a prezentat un motor de serie în care cursa pistonului poate fi variată utilizând o manetă reglabilă în bielă. Multe eforturi, care merită în special dacă nu există un motor electric suplimentar la bord care să poată sări deoparte de motorul cu ardere.