František Herzáň, Tomáš Krajčí
Porsche si v americkom úrade pre patenty a ochranné známky USA (US Patent and Trademark Office – USPTO) podalo patent!
Podstatou patentu je opis a nákres motora s unikátnym kľukovým hriadeľom, piestom s veľmi malým pohybom vo valci a až šiestimi taktmi. Ale poďme po poriadku.
V podstate každé moderné auto poháňané spaľovacím motorom používa štvortaktný motor. Jednotlivé takty sú: nasávanie, kompresia, výbuch a výfuk. Nasávací takt je moment, keď vzduch a palivo vstupujú do valca. Kompresia nastáva, keď piest stlačí túto zmes na vrchol valca. Zmes sa zapáli (výbuch), čo spôsobí, že piest sa vráti dole, čím vzniká pracovný takt. Výfuk je posledný krok, ktorý vytláča zvyšný plyn z valca.
Dizajnéri Porsche veria, že môžu pridať ďalší kompresný a pracovný takt k tomuto procesu. Patentové dokumenty konkrétne opisujú šesť jednotlivých taktov, ktoré môžu byť rozdelené do dvoch trojtaktových sekvencií. Pridané kroky by sa uskutočnili medzi tradičným pracovným (výbuch) a výfukovým taktom. Prvá sekvencia by teda bola nasávanie – kompresia – výbuch, nasledovaná kompresia – výbuch – výfuk. V jednej sekvencii – v šiestich taktoch by tak prišlo k zapáleniu zmesi dvakrát, respektíve v troch raz; teda jeho cyklus začína nasávaním, nasleduje kompresia a výbuch. V tomto momente mechanika bleskovo prestaví uloženie kľukového hriadeľa, takže piest pri pracovnom takte „spadne“ o čosi nižšie (pozri obrázok nižšie), čím sa otvoria takzvané porty. Ide o otvory v spodnej časti valca, do ktorých motor ešte raz nasaje čerstvý vzduch. Ten sa zmieša s výfukovými plynmi. Časť zmesi je vytlačená výfukovým ventilom, ale nie celá. Čerstvý vzduch so spálenými plynmi je opäť stlačený a do tohto elektronika vstrekne ďalšie palivo. Benzín sa odparí, zmes ochladí a po stlačení je zapálená sviečkou. Až potom (teda po druhom pracovnom cykle motora) sa naplno otvárajú výfukové ventily a následne i nasávacie a celý proces začína odznova.
Patent Porsche zobrazuje kľukový hriadeľ, ktorý sa točí na prstenci s dvoma sústrednými kruhmi – tzv. „anulusom“ (ak je v slovenčine technicky vhodnejší termín, navrhujte – toto je len preklad spravidla lekárskej dikcie).
Pomocou dvoch sústredných kruhov sa mení stred rotácie, čo efektívne znižuje dráhu piestu (dolnú úvrať). To následne mení kompresiu, pretože piest necestuje tak vysoko (horná úvrať) vo valci. A to tiež znamená, že tento motor má dve horné (OT) a dve dolné UT) úvrate. Efektom zvýšenia komplikovanosti motora by mohla byť vyššia efektivita i tepelná účinnosť – zmes môže prehorieť lepšie; toto konštatovanie sa opiera o fyzikálne zákonitosti.
Či sa však z tohto patentu stane motor a ten motor raz nájde svoje miesto v modeloch značky, to je teraz otázka, na ktorú ešte nevieme odpovedať. Možno sa o pár rokov dozvieme, že šesťtaktný motor reálne prispeje k „záchrane“ vnútorného spaľovania aj pre ďalšie generácie.
Popis obrázku (preklad autori):
- Poloha kľukového hriadeľa v stupňoch (o) – od 0o po 1080o
- Dráha piesta (cm)
- Nasávanie
- Kompresia
- Výbuch
- Preplach
- Výbuch
- Výfuk
- Horná úvrať*/** – dve polohy
- Dolná úvrať*/** – dve polohy
Poznámka zdroja pod čiarou:
Mimochodom, myšlienka šesťtaktného motora nie je nová. Iba zbežným hľadaním sa našli patenty, ktoré sa k takémuto motoru viažu približne do roku 1987. Rozdiel však bude v konkrétnom prevedení a v detailoch. Nové technológie, nová úroveň elektroniky, nové materiály, nové výrobné procesy, to všetko môže zo zaprášeného patentu, ktorý sa nikdy nedostal z výkresu auta spraviť niečo reálne využiteľné.
Porsche sa spaľovacích motorov nechce vzdať
Toto nie je rozhodne prvý prípad, kedy sa legendárne Porsche odmieta vzdať spaľovacích motorov napriek celosvetovému trendu. Spoločnosť v nedávnej minulosti prišla aj s plánmi na výrobu syntetického a uhlíkovo neutrálneho paliva, ktoré malo byť náhradou za klasické ropné produkty pre bežné spaľovacie motory.
Kým z globálneho hľadiska je takéto palivo rozhodne lepšie ako ropné výroby, lokálne emisie a neefektivita sú stále problémom, kvôli ktorému je elektrický pohon jednoducho lepšou a efektívnejšou voľbou v dobe, keď celú planétu trápia zhoršujúce sa klimatické zmeny, ktoré v mnohých prípadoch pripravujú ľudí o život, živobytie alebo o strechu nad hlavou.
Zdroje: Redakčný článok: podkapotou.zoznam.sk; Motor1.com; Mihalik, M.: topspeed.sk; Tököly, R.: fontech.startitup.sk; obrázky: Porsche;