name | autoweek.cz

Miliony na revoluční motor

28.01.2011 | Vladimír Rybecký | Trendy

Firma LiquidPiston vyrobila funkční prototyp svého revolučního rotačního motoru pracujícího s tzv. vysoce účinným hybridním pracovním cyklem (HEHC - High-Efficiency Hybrid Cycle). Investoři proto projekt podpoří dalšími 5 miliony dolarů.

Princip rotačního motoru využívajícího vysoce účinného hybridního pracovního cyklu HEHC (High-Efficiency Hybrid Cycle) je vynálezem ruského emigranta, fyzika Nikolay Shkolnik (či chcete-li Nikolaj Školnik). Na vývoji pracuje se svým synem Alexandrem, který studuje MIT.

Otec a syn Školnikové na vývoj svého motoru v roce 2007 získali grant ve výši 70 000 dolarů od vojenského výzkumného programu SBIR (Small Business Innovation Research). Jejich výsledky byly natolik působivé, že krátce na to se k projektu připojily společnosti Adams Capital Management a Northwater Capital a poskytly kapitál ve výši 1,25 milionu dolarů na stavbu zkušebního prototypu. Vznikla společnost LiquidPiston, která po třech letech práce předvedla funkční prototyp v praxi (původně slibovala, že to bude do dvou let). Výsledky zkoušek přesvědčily vedení Northwateru, Adamsu a ještě jedné nejmenované společnosti, aby na druhou fázi vývoje věnovaly 5 milionů dolarů.

Motor LiquidPiston M2.5 slibuje v porovnání se všemi jinými motory s vnitřním spalováním mimořádný poměr výkonu k hmotnosti, díky použití menšího počtu pohyblivých částí snazší výrobu i údržbu, větší spolehlivost ale především mnohem vyšší účinnost teplotního cyklu a díky tomu i velmi nízké emise.

Pracovní cyklus HEHC údajně dosahuje účinnost využití tepelné energie v palivu 50 až  57 %, zatímco stávající motory se pohybují kolem 30 %. LiquidPiston dokonce uvádí, že teoretická tepelná účinnost procesu je 74 %. Je to dáno tím, že v sobě spojuje přednosti všech pracovních cyklů dosud používaných v motorech s vnitřním spalováním, tedy Ottova, Dieselova, Atkinsonova a Rankinova.

Cyklus HEHC pracuje s velkým kompresním poměrem (18:1). Stlačuje se ale jen vzduch, a to v oddělené spalovací komoře. Do té se vstřikuje palivo, které se samo vznítí jako u vznětového motoru. Jenže pak nedojde k expanzi, protože proces hoření probíhá v isochorických podmínkách, tedy za stálého objemu, až do okamžiku, kdy veškeré palivo shoří. Teprve poté spaliny expandují do expanzního válce až do dosažení atmosférického tlaku. Podobně jako u Atkinsonova cyklu je k tomu využíván větší objem pro expanzi než pro kompresi.

Do spalovací komory nebo expanzního prostoru se vstřikuje malé množství vody pro ochlazení, zlepšení mazání a zabránění vzniku úsad v komoře i na pístech. Odpařování vody navíc zvyšuje tlak v kompresním prostoru, což umožňuje částečně rekuperovat energii potřebnou k chlazení. Motor používá rotační dmychadlo pro stlačení vzduchu a oddělený rotační expandér.

Použití velkého kompresního poměru umožňuje použití nejrůznějších druhů paliva - naftu i benzin, ale též CNG či biopaliva.

Reakce na tento projekt jsou různé. Leckdo jej pokládá za nesmysl a snahu popřít zákony termodynamiky, ale třeba bývalý vicepresident společnosti Pratt&Whitney Ed Crow vidí v tomto nápadu obrovský potenciál schopný vyvolat revoluci v přístupu k motorů s vnitřním spalováním. Podle toho, jak byly prezentovány výsledky prvních funkčních zkoušek se ukazuje, že tento motor nebude vhodný k přímému pohonu motorových vozidel. Měl by ale být ideální pro pohon systému prodlužujícímu dojezd elektromobilů (rotační motor vycházející z Wankelova pro tento systém zkouší Audi).