Autoforum

/

Foto: General Motors

Někteří si myslí, že na tomto poli už není důvod něco vymýšlet. A další věří tomu, že už není co vymýšlet. U koncernu General Motors navzdory předchozím prohlášením zjevně nepodlehli ani jedné z těchto iluzí.

Zatímco řada evropských automobilek už nad spalovacími motory zlomila hůl a své vývojové rozpočty utápí v elektrické iluzi, v zámoří se stále bojuje i na spalovací frontě. Americký gigant General Motors sice nedávno představil novou generaci svých legendárních motorů V8 a velkých dieselů pro těžké pick-upy, ale to technikům z Detroitu zjevně nestačilo. Na světlo světa se nyní dostal patent, který ukazuje, že spalovací motor před sebou může mít ještě zajímavou budoucnost. A pro milovníky klasické mechaniky je to hotová symfonie.

Američané si totiž nechali patentovat technologii s poněkud krkolomným názvem „Extended Expansion Engine With Variable Compression Ratio for Longitudinal Mounting Applications” (Motor s prodlouženou expanzí a variabilním kompresním poměrem pro podélnou zástavbu). Za tímto technokratickým popisem se skrývá revoluční pojetí řadového šestiválce, které zcela mění to, jak uvnitř motoru rotují a kmitají klíčové komponenty.

Konec starých pořádků: Když píst neběhá lineárně

V klasickém spalovacím motoru je to jednoduché jako facka: píst je spojen klikovou ojnicí přímo s klikovou hřídelí. Pohyb pístu nahoru a dolů je striktně symetrický. GM však do této rovnice vkládá masivní mechanický klín. Patentové nákresy odhalují složitý systém ozubených kol, pomocných ramen a řídicích prvků, které mění tradiční kinematiku.

Výsledkem je motor, který dokáže za chodu plynule měnit svůj kompresní poměr. To samo o sobě není úplná novinka (pamatujeme pokusy Infiniti s motorem VC-Turbo), ale GM jde ještě dál. Systém totiž umožňuje realizovat takzvanou prodlouženou expanzi. V praxi to znamená, že dráha pístu směrem dolů při pracovním cyklu je delší než dráha pístu směrem nahoru při kompresi.

Proč taková složitost? Fyzika je neúprosná. Když ve válci shoří palivo, vzniklý tlak tlačí píst dolů. U běžného motoru se však výfukový ventil otevře ve chvíli, kdy v plynné směsi ještě zbývá obrovské množství energie (tlaku a tepla) - tato energie prostě bez užitku vyletí výfukem ven. Prodloužená expanze od GM umožní pístu „utéct“ ještě o kousek dál a vymáčknout z expandujících plynů i poslední kapku kinetické energie.

Rajská teorie, mechanické peklo v praxi

Na papíře to zní jako svatý grál motorářů: citelné zvýšení tepelné účinnosti, nižší spotřeba paliva při nízkém zatížení a výbušná síla v momentě, kdy na to šlápnete. Jenže každá mince má dvě strany.

Jak už to u podobných revolucí bývá, největším nepřítelem je mechanická složitost. Přidání dalších ozubených kol, čepů a táhel znamená:

• Vyšší vnitřní tření: Více pohyblivých částí spotřebuje více energie jen na to, aby se motor sám točil.

• Hmotnost a rozměry: Řadový šestiválec je už sám o sobě dlouhý. Patent sice explicitně zmiňuje podélnou zástavbu (ideální pro velké pick-upy a zadokolky), ale naroubovat na něj tento mechanismus bude znamenat boj o každý milimetr pod kapotou.

• Výrobní náklady: Výroba takto komplexního mechanismu s mikroskopickými tolerancemi bude hodně drahá.

Uvidíme ho v příštím Camaru nebo Silveradu?

Zatím musíme krotit nadšení. Detroitský gigant k patentu nevydal žádné oficiální prohlášení, natož specifikace nebo výkonové grafy. Automobilky si ročně patentují tisíce nápadů, z nichž většina stejně skončí v šuplíku jako obranná linie proti konkurenci.

Fakt, že se GM zaměřil na řadový šestiválec s podélným uložením, ale dává smysl. Právě velké pick-upy a SUV typu Chevrolet Silverado nebo Cadillac Escalade potřebují každé procento efektivity, aby přežily neúprosný tlak emisních norem, a přitom si zachovaly sílu pro tahání těžkých nákladů. Pokud GM dokáže, že mechanické ztráty nesežerou teoretické zisky, mohl by spalovací motor dostat druhou mízu, kterou mu v Evropě tak hrozně odpírají. Kdyby se tak stalo v USA, by nakonec nepřekvapilo.

Zdroj: Espacenet

Petr Miler