name | autoweek.cz

Bezemisní motor na zkapalněný vzduch

20.11.2012 | Vladimír Rybecký | Trendy

Další pohonná jednotka s nulovými emisemi je na obzoru. Motor Dearman pracuje na zkapalněný vzduch.

Uznávaná britská poradenská a engineeringová firma orientující se především na vývoj spalovacích motorů Ricardo uznala technologii motoru Dearman a jeho komerční potenciál.

Podstatou funkce motoru je vstřikování kryogenního (zkapalněného) vzduchu do horkého prostředí uvnitř motoru a následná produkce vysokotlakého plynu, jenž pohání motor. Z výfuku vychází studený vzduch.

Výroba tohoto motoru je údajně levnější než v případě technologií využívajících elektrické akumulátory nebo palivové články. Poskytuje vynikající hustotu energie, rychlé doplňování paliva a neexistuje u něj problém s délkou dojezdu.

Motor Dearman si představte jako motor s vnitřním spalováním bez zapalovací svíčky. Namísto nafty se do válce vstřikuje kryogenní vzduch. Nedochází tedy ke spalování. Vzduch je uchováván při kryogenní teplotě (méně než -160 °C). Teplota okolního prostředí jej silně zahřeje a jeho skupenství se tím opět změní na plynné. Průvodním jevem je rychlá expanze plynu.

Když je píst v horní úvrati, vpustí se do válce malé množství kryogenní kapaliny. Bezprostředně poté, co se kapalina dostane do kontaktu s látkou umožňující tepelnou výměnu, která je vzhledem k kryogenním teplotám přehřátá, proběhne prudká tepelná výměna za vzniku tlaku, jenž stlačí píst dolů.

V dolní úvrati se otevře výfukový ventil a vracející se píst vytlačí látku umožňující tepelnou výměnu i vzduch z motoru. Látka se vrací a studený vzduch odchází do výfuku. V horní úvrati začíná nový cyklus.

Použití kryogenních kapalin pro přenos energie má velký smysl, zejména proto, že hustota energie kapalného vzduchu se dá porovnat pouze se dvěma současnými technologiemi - dusíkem a akumulátory. Tyto motory s nulovými emisemi se mohou používat v budoucích generacích automobilů, lodí, vysokozdvižných vozíků, motocyklů, autobusů, nákladních automobilů, důlních zařízeních a určitých typech generátorů.

Ve srovnání s jinými technologiemi s nulovými emisemi je v případě kapalného vzduchu silnou stránkou jeho prodeje  pohodlí a velmi rychlé doplňování paliva. Vzduchu je dostatek a kryogenní kapaliny se již nyní vyrábějí a distribuují v obrovských objemech ve všech zemích, což by zlevnilo nezbytnou podpůrnou infrastrukturu pro zavedení motoru Dearman.

Kapalný vzduch je zdrojem energie přinášejícím malé riziko. Je uskladněn při nízkém tlaku a nehrozí nebezpečí výbuchu. Kromě toho je výroba izolovaných nádrží používaných k uskladnění kapalného vzduchu levnější než v případě vysokotlakých nádob.

Průvodní náklady na dodatečnou energii jsou velmi nízké, motor vyžaduje jen zvětšení velikosti nádrže. Navíc existuje spousta dalších technologií sloužících odlišnému rozsahu rozvíjených aplikací, které mohou využívat stejný typ energie (kryogenní kapalinu) a sdílet společnou infrastrukturu. V neposlední řadě tato navrhovaná technologie nevyžaduje použití vzácně se vyskytujících materiálů.

Firmy Ricardo a Dearman nyní spolupracují na tom, aby se tato technologie přiblížila komerčnímu využití.

Nelze si ale nevšimnout, že ani v tomto případě ve skutečnosti nejde o bezemisní pohon, protože zkapalnění vzduchu samozřejmě vyžaduje energii.