Duke Engines: Zmenia rotujúce piesty budúcnosť motorov?

Spaľovací piestový motor je tu už viac ako sto rokov a zatiaľ to nevyzerá, že by sa chystal do dôchodku. Z pokusov vytvoriť čosi nové sa stali len neúspešné epizódy. Spomeňme príklad rotačného Wankelovho motora. Z času na čas sa však predsa len objavia odvážlivci, ktorí tvrdia, že môže existovať aj efektívnejšie riešenie. Medzi nich patrí aj novozélandská spoločnosť Duke Engines, ktorá už dlhé roky vyvíja axiálny piestový motor. A zdá sa, že mu verí. Predstavila totiž už tretiu generáciu funkčného prototypu.

V porovnaní s konvenčnými piestovými motormi, kde sa vratný pohyb premieňa pomocou kľukového hriadeľa na rotačný, však nie je až taký odlišný. Aspoň v princípe. Má totiž tiež piesty, ktoré sa pohybujú hore a dole. Vystačí si však s menším „príslušenstvom“, napríklad nepotrebuje žiaden ventilový rozvod, a má polovičný počet sacích a výfukových potrubí. Je tiež menší a ľahší, ak by sme ho porovnali napríklad s vidlicovým 6-valcom.

Foto: Duke Engines

Duke Engines - axialny motor Motor má päť rotujúcich valcov, ktorých ojnice tlačia na rotačný axiálny disk. Ten plní úlohu kľukového hriadeľa.

Najviac sa od klasických motorov líši tým, ako motor Duke Engines mení vratný pohyb na rotačný. Má päť valcov, ktoré spolu s blokom rotujú okolo zvislej osi. Funkciu klasického kľukového hriadeľa na seba prebral akýsi rotačný disk, ktorý vykonáva axiálny pohyb, podobný tomu, ako keď roztočená minca krúži na podklade tesne predtým, ako sa celkom zastaví. Axiálny pohyb disku je následne prevedený na výstupný hriadeľ. Motor má objem troch litrov a klasický štvortaktný cyklus.

Obrovskou prednosťou je jednoduchosť konštrukcie. Aspoň tej, ktorá privádza zmes do valcov. Hoci ich má päť, stačia mu tri sacie a tri výfukové potrubia. Keďže valce rotujú, každý kanál vie tak obslúžiť viac valcov, a to platí aj o zapaľovacích sviečkach. Motor Duke Engines ich má len tri. Rotačný blok motora tiež úplne nahrádza funkciu ventilového rozvodu. Potom neprekvapí kompaktnosť konštrukcie a skutočnosť, že tento 5-valec je až o 30 % ľahší ako klasický vidlicový 6-valec s rovnakým zdvihovým objemom.

Výkonom však rozhodne neohúri. Tretia generácia dáva z troch litrov bez preplňovania 160 kW a 339 Nm. Takéto parametre je dnes možné získať aj z klasických preplňovaných 4-valcov s objemom 1,4 alebo 1,6 litra, ktoré nebudú iste väčšie a ťažšie ako tento 5-valec. Napriek tomu hovorí spoločnosť a vysokej termodynamickej účinnosti, ktorá pramení napríklad z vysokého kompresného pomeru 14 : 1. Môže si ho dovoliť aj s 91-oktánovým palivom, keďže motor je menej náchylný na samovznietenie.

Ani táto hodnota však nie je niečím, čo by sme nepoznali. Podobne vysoký kompresný pomer používa napríklad aj Mazda v benzínových motoroch SkoActiv-G. Otázka je aj tesnosť motora medzi hlavou a rotujúcimi valcami. Naopak, logicky znie argument o minimálnych vibráciách, keďže výstupný hriadeľ sa otáča v opačnom smere ako valce. I tak je perspektíva hmlistá a ani novozélandská spoločnosť netají, že motor zatiaľ nie je zrelý do sériových áut.

„Odhadujeme, že v priebehu niekoľkých rokov by sme mohli dospieť k verzii pripravenej pre sériovú výrobu,“ povedal na konto axiálneho motora John Gervey z Duke Engines. Zatiaľ spoločnosť hľadá investorov, ktorí by sa nadchli pre jej projekt.