Mahle z univerzalnim sistemom predzogrevalne komore
10.10.2020
Iskanje rešitev za izboljšanje učinkovitosti motorjev z notranjim zgorevanjem še zdaleč ni končano, najnovejši dokaz za skriti potencial pa je Mahlejev sistem predzgorevalne komore Jet Ignition, ki proizvajalcem z minimalnimi spremembami omogoča vgradnjo tudi v že obstoječe tipe motorjev.
Priznan proizvajalec avtomobilskih komponent Mahle je razvil ali bolje nadgradil sistem neposrednega vbrizga goriva v še bolj učinkovitega. Gre za sistem, ki je uporaben pri bencinskih motorjih in vsebuje eno vžigalno svečko ter dva injektorja. Svečka je nameščena v majhni predzgorevalni komori nad valjem, katere funkcija je pospeševanje vžiga. Komora ima izredno majhno prostornino (manj kot pol odstotka celotnega valja), zmes goriva in zraka pa jo napolni med kompresijskim taktom delovanja motorja. Ko takrat za vžig poskrbi svečka v komori, se eksplozija mešanice goriva s popolnim stohiometričnim razmerjem (14,7:1) bliskovito razširi v celoten valj, kar poskrbi za zelo hitro zgorevanje. S tem so je možnost klenkanja močno zmanjšana in s tem zagotovljeni pogoji za občutno večje kompresijsko razmerje (okoli 11:1). Posledično lahko inženirji izbirajo med povečano močjo motorja, manjšo porabo goriva ali pa celo najboljšim obeh svetov.
Maserati ga že uporablja
Pred kratkim je uporabno vrednost predzgorevalne komore pokazal Maserati, ki je ta pristop uporabil pri novem športniku MC20. Motor z imenom nettuno (Neptun) uporablja po dve vžigalni svečki na valj in dve šobi za neposredni vbrizg goriva s tlakom 350 barov. Poleg svečke v predzgorevalni komori je nameščena še ena na običajnem mestu, kar ponuja različne kombinacije delovanja. Klasična svečka je namreč namenjena zmanjševanju porabe goriva in izpustov in je ključna za učinkovito delovanje (ogrevanje) katalizatorja. Takrat je bolje, če zgorevanje traja dlje časa, kar je ugodno predvsem pri manjših obremenitvah. Svečka, nameščena v predzgorevalni komori ima ravno obratno nalogo pospeševanja zgorevanja in s tem ustvarjanja večje moči. S tem so pri Maseratiju iz trilitrskega šestvaljnika iztisnili 630 »konjev« največje moči, za kar bi sicer brez te inovacije potrebovali štirilitrski V8. Ob tem so uspeli zadostiti vsem najstrožjim okoljskim standardom in zahtevam glede omejevanja hrupa, kjer je zopet igral vlogo dvojni način delovanja.
Pasivni in aktivni sistem
Mahle je sistem predzgorevalne komore zasnoval za najširši krog uporabnikov. Doslej smo opisovali aktivni tip sistema z dvema vbrizgalnima šobama, a obstaja tudi t.i. pasivni tip s eno samo šobo, ki se nahaja na standardni poziciji v zgorevalni komori. Mešanica zraka in goriva na ta način v predzgorevalno komoro prehaja iz komore valja, sicer pa je preostanek procesa zgorevanja enak kot pri aktivnem sistemu, torej se vžig v iz predzgorevalne komore razprši v valj. Ena od glavnih razlik med obema sistemoma je možnost uporabe revnejše mešanice pri aktivnem sistemu, kar omogoča termalno učinkovitost preko 42 odstotkov, načrtujejo pa celo napredek na izjemnih 45 odstotkov.
Preprosta implementacija
Razvoj inovativnega sistema vbrizga je potekal z mislijo na možnost takojšnje uporabe, kar je Mahle zagotovil z zasnovo, ki omogoča proizvajalcem, da z manjšimi posegi in prilagajanjem obstoječih tipov motorjev sistem že uporabijo. Načrtno je bil pasivni sistem namreč zasnovan tako, da prostorsko ustreza ohišju klasične vžigalne svečke.