Zázračný motor zo Slovenska funguje

Z času na čas sa objavia informácie o zázračných motoroch. Motoroch, ktoré by mohli vysokou účinnosťou a nízkou spotrebou riešiť problém ubúdajúcich ropných rezerv. Tie posledné prišli priamo zo Slovenska.

RTU engine
Motor RTU využíva známe fyzikálne princípy. Napriek tomu má tepelnú účinnosť až do 70 percent. Väčšinu energie horiacej zmesi dokáže totiž premeniť na prácu, a nie na odpadové teplo.
Autor:

Slovensko-americká spoločnosť RTU (Revolutionary Technologeis United), za ktorou stojí známy slovenský výrobca malosériových automobilov Attack Dick Kvetňanský a americký vynálezca a konštruktér Alberto Solaroli, totiž vyvinula a predstavila takzvaný pseudo-adiabatický motor. Ten síce využíva princíp 4-taktného zážihového motora, ale jeho tepelná účinnosť je vraj 65 až 70 percent! To by znamenalo, že efektívna účinnosť tohto motora by bola viac ako 55 %. Len pre porovnanie, najmodernejšie zážihové motory dosahujú efektívnu účinnosť 25 % – 30 %. Všetku ostatnú tepelnú energiu „premenia“ na zbytočné odpadové teplo.

Namiesto tepla tlak

Ide o revolúciu? Podľa Jána Lešinského, experta na spaľovacie motory zo Slovenskej technickej univerzity, v podstate nie. „Princípy, na ktorých motor pracuje, sú známe už desaťročia, tím RTU je však pravdepodobne prvým, ktorý ich úspešne implantoval do jedného motora.“ O tom, že funguje, však niet pochybností. „Do skúšobne som prišiel po dlhom rozhovore s autormi projektu. A musím povedať, že som bol skeptický. To čo som však videl, považujem za jedinečný technický výsledok.“

Experimentálny motor vychádza z preplňovaného 5-valca 2.5 TFSI z kupé Audi TTRS (250 kW). Má však úplne nový sací a výfukový systém, priame vstrekovanie zmenené na vstrekovanie do plniaceho traktu, špeciálne piesty aj piestne krúžky a snaží sa dosiahnuť takzvaný adiabatický spaľovací dej. Je to pracovný obeh, pri ktorom nedochádza k výmene tepla medzi plynom, v našom prípade zapálenou expandujúcou zmesou a okolím, teda samotným sapľovacím priestorom. To znamená, že energiu rozpínajúcej zmesi premení motor na prácu (tlakovú energiu) a nie na teplo.

Aby to bolo možné dosiahnuť, motor pracuje s extrémne chudobnou zvírenou zmesou (Lambda 1,2 – o 20 percent viac vzduchu) a na turbomotor skutočne extrémnym kompresným pomerom (14,0 : 1). „Studený proces“ sa začína už pri saní, kde motor využíva turbodúchadlo ani nie tak za účelom dostať do spaľovacieho priestoru čo najviac vzduchu pod vysokým tlakom, ale ako kompresor chladiaceho systému založenom na princípe Venturiho trubice. V saní sa tak vstupujúci vzduch schladí až na –20 oC. Zjednodušene povedané, v saní prebieha efekt sódovej bombičky, ktorá sa po vypustení do fľaše prudko ochladí. Keďže zmes je podstatne studenšia ako okolie a je veľmi chudobná na palivo, motor dokáže aj napriek vysokému kompresnému pomeru odolávať nežiaducemu detonačnému horeniu. Teda neželanému samovznieteniu, ktoré vzniká kritickým zahriatím stlačenej zmesi ešte predtým, než preskočí iskra. Z tohoto dôvodu nebýva pri bežných benzínových motoroch kompresný pomer vyšší ako 11:1 (výnimkou je len motor mazda Skyactive-G).

RTU engine
RTU engine
Autor: RTU

Keďže k zapáleniu zmesi prichádza vo veľmi malom priestore a pri silnej turbulencii zmesi, je samotné horenie také rýchle, že pri chemickej reakcii, ľudovo povedané, nestihne uniknúť teplo. Tak sa väčšina energie premení na tlakovú energiu tlačiacu na piest. Do výfuku uniká len toľko tepla, koľko je potrebné na prácu turbodúchadla. Teplota výfukových plynov je len okolo 400 oC. V bežnom motore je to približne 1 500. „Je to neuveriteľné, ale počas behu motora sa môžete dotknúť jeho turbodúchadla bez rizika popálenia. Na saní sa dokonca vytvára námraza,“ hovorí Kvetňanský.

Výkon bez emisií

Motor preto prakticky nepotrebuje chladiacu sústavu. Chladiaca kvapalina tu síce je, ale nie na účel chladenia a odvodu prebytočného tepla, ale len na udržiavanie rovnomernej teploty bloku. Zahrieva sa na teplotu len približne 13 °C, kým pri bežných motoroch je to 90 stupňov.

Takýto motor nepotrebuje dokonca ani katalyzátor. Nie je to „bluf“. Pri „studenej expanzii“ dochádza totiž k reakcii, kde zmes zhorí na čisté CO2 a vodu. Molekuly uhlíka a vodíka sa jednoducho definitívne zlúčia s kyslíkom. Tým, že teplota ďalej nerastie, nedostanú šancu k ďalším reakciám, ktorých výsledkom je pri bežných motoroch opäť vznik tepla a škodlivých emisií.

A výsledok? Stredný efektívny tlak motora je až 46,1 baru, čo je viac ako dvojnásobok originálneho agregátu Audi 2.5 TFSI . Tomu zodpovedajú priam zázračné parametre. Na skúšobnej motorovej brzde namerali motoru výkon 598 kW (814 k) a 1 000 Nm krútiaceho momentu. To je nárast výkonu o 320 a krútiaceho momentu o 260 percent. A k tomu všetkému mal motor prakticky nemerateľné emisie.

Neuveriteľná účinnosť znamená nielen výkon, ale aj podstatne nižšiu spotrebu. Autori projektu tvrdia, že ak by tento motor, inak postavený pre športové účely, zabudovali do bežného auta, spotreboval by na 100 km len okolo piatich litrov benzínu. Ľahko si predstaviť, o čo nižšia by bola spotreba, ak by išlo o verziu s výkonom zodpovedajúcim potrebám hromadne vyrábaných áut. Napríklad 100 kW.

Autori sa neboja ani nízkej životnosti. Keďže motor pracuje s extrémne vysokými tlakmi, je vybavený špeciálnymi piestnymi krúžkami. Zloženie materiálu je tajné, ale vraj sú také pružné, že si ich dokážete omotať okolo prsta. Tak či tak tvrdia, že najväčšou príčinou opotrebovania je pre bežný motor vysoká teplota a nie tlak či trenie. Tu by mal teda pseudo-adiabatický motor veľkú výhodu.

Zatiaľ len na okruhy

Experimentálny motor čaká ešte množstvo skúšok. Premiéru by mal mať podľa Kvetňanského v roku 2014 na niektorých vytrvalostných pretekoch. „Motor je chránený patentom, ktorý obsahuje približne pätnásť špecifických technických riešení. Pre správnu činnosť sú všetky nevyhnutné.“ O motore tiež prezradil, že je veľmi citlivý na nastavenie, najmä na tlaky a teploty v sacom a vo výfukovom systéme. Ak sa nejaký z množstva parametrov zmení, celý efekt sa stratí.“ Ján Lešinský z Katedry spaľovacích motorov a lodí STU si preto myslí, že tím čaká ešte veľa práce. „Domnievam sa, že takýto motor pracuje veľmi dobre pri vysokom zaťažení. To je ideálne pre športové účely, ale pre hromadné použitie budeme potrebovať motor, ktorý bude schopný spoľahlivej a efektívnej prevádzky aj v oblasti nízkeho a stredného zaťaženia.“

Porovnanie motorov
Motor Audi 2.5 TFSI 2.5 RTU
Zdvihový objem (ccm) 2480 2480
Kompresný pomer 10:1 14:1
Zloženie zmesi Lambda 1 Lambda 1,2
Výkon (kW/ot.) 250/5400 598/-
Krút. moment (Nm/ot.) 450/1600 1000/-

Suzuki Baleno - 2016

Suzuki Baleno je na Slovensku. Cenou štartuje pod Fabiou!

25.05.2016 14:00

Jedna z najočakávanejších jarných noviniek dorazila na slovenský trh. Suzuki Baleno je prvým modelom značky, ktorý môže konkurovať tradičným predstaviteľom nižšej triedy – Škode Fabia, VW Polo, Oplu Corsa či Fordu Fiesta. Má najväčší kufor v triede, mikrohybridný systém a cenu, ktorou podlieza väčšinu súperov.

Peugeot 3008 - 2016

Peugeot 3008: 'Francúzsky Tiguan' 4x4 nedostane. Už ani hybridné

25.05.2016 06:00

Prvá generácia Peugeotu 3008 nepatrila práve k bestsellerom. To sa má ale zmeniť. Čudesný kríženec MPV a SUV sa totiž pretransformoval na módny crossover. Aj keď bez štvorkolky.

Aston Martin Vanquish Zagato Concept - 2016

Aston Martin Vanquish Zagato: Koncept pre Villa d'Este aj do série

24.05.2016 12:00

Nestačí vám klasický Aston Martin Vanquish? Tak potom je tu spolupráca britského výrobcu kultových kupé s talianskou karosárňou Zagato. Ich piaty historický počin bude predstavený na súťaži elegancie Concorso d'Eleganza Villa d'Este.

Euro, peniaze

Na tunel Čebrať by mohli ísť aj eurofondy

25.05.2016 18:37

Druhá fáza rozostavaného úseku diaľnice D1 Hubová - Ivachnová s tunelom Čebrať pri Ružomberku by mohla byť spolufinancovaná z peňazí EÚ.

Igor Matovič, Richard Sulík

SaS a OĽaNO vytvoria Opozičnú radu

25.05.2016 17:55

Strana Sloboda a Solidarita a hnutie Obyčajní ľudia a nezávislé osobnosti podpíšu v piatok opozičnú dohodu, na základe ktorej vznikne Opozičná rada.

Mochovce, atómová elektráreň

Mochovce možno budú drahšie, preverí to komisia

25.05.2016 16:34

Minister hospodárstva Peter Žiga prvýkrát potvrdil, že sa v súčasnosti rozpráva o potrebe navýšenia prostriedkov na dostavbu Mochoviec.

PSA Peugeot Citroën, automobilka, Trnava

Automobilka PSA plánuje na Slovensku vyrábať aj motory

25.05.2016 16:28

Francúzska automobilová skupina PSA Groupe (predtým PSA Peugeot Citroën) plánuje vo svojej slovenskej divízii okrem automobilov vyrábať aj motory.