Kompresní poměrPrakticky všechny současné (nejen) automobilové spalovací motory mají stálý kompresní poměr, což je poměr mezi objemem nasáté směsi a objemem směsi stlačené. Přitom platí poměrně jednoduché pravidlo: čím vyšší kompresní poměr, tím vyšší je účinnost motoru. |
To je ohromující skok, který si ale neužijete, leda byste vyrazili nakupovat za hranice. Infiniti to totiž v Česku letos „zabalilo“ (více čtěte zde).
Revoluce
Nový dvoulitrový přeplňovaný čtyřválec Infiniti by mohl být jedním z nejrevolučnějších motorů posledních desítek let, který se dostane do běžné sériové výroby. Ne proto, že pokračuje v mantře downsizingu, ale proto, že úspory, které takové motory slibují, by tentokrát měly být opravdu reálné a auto tímto agregátem vybavené by jich nemělo dosahovat jen v nepřirozeném testovacím cyklu.
Kouzlo se skrývá v samotném označení agregátu, Infiniti mu říká VC-T. To je zkratka pro Variable Compression – Turbochardged. Jde tedy o agregát s proměnným kompresním poměrem a přeplňováním paliva. S podobnou technikou experimentoval už na konci devadesátých let Saab, do praxe se ale jím navrhovaná řešení nedostala (více o Saab Variable Compression čtěte zde).
Motor Infiniti VC-T bude umět měnit kompresní poměr v rozmezí 8:1 až po 14:1. Infiniti k jeho změně využije odlišnou mechaniku, než zkoušel před lety Saab. Zatímco koncept švédské automobilky dosahoval změny komprese naklápěním hlavy válců oproti bloku, Infiniti využívá speciální konstrukce ojnice. Zjednodušeně řečeno je ojnice pístu dvojitá a umí měnit svou délku, v praxi je to ale samozřejmě trochu složitější a mechanika a kinematika je právě to revoluční, čím se mohou inženýři japonské značky chlubit.
Motor bude v nové generaci crossoveru QX50:
Klíčem řešení je speciální objímka na klikové hřídeli (zvaná multi-link), jejíž polohu ovládá soustava speciální ovládací hřídele, pohonu a ramene akčního členu. Změna kompresního poměru je samozřejmě řízena chytrou elektronikou, která pro každý režim zvolí vhodný kompresní poměr. Ten je u každého běžného motoru jinak nastaven v podstatě jako určitý kompromis. Vyšší kompresní poměr totiž znamená riziko klepání motoru při vyšším zatížení, a proto konstruktéři musí zvolit takovou hodnotu, při které se nebude palivo samo ve válci vzněcovat ani při vysokých otáčkách.
U motoru s proměnným kompresním poměrem se ale o toto riziko starat vlastně nemusí, elektronika nastaví takový poměr, aby ke klepání nedocházelo. V režimu maximálního výkonu tak kompresní poměr motoru klesne, spalování sice nebude tak efektivní, ale bude probíhat bez problémů. Při nízkých zatíženích pak může motor zvolit maximální kompresní poměr, čímž stoupá účinnost spalování.
Pravdou je, že aktuální nastavení rozmezí, které Infiniti zvolilo, příliš revoluční není. Maximální hodnota 14:1 je sice u benzinových agregátů neobvyklá a pro přeplňované motory to platí dvojnásob, nicméně není nedosažitelná. I tady si už inženýři pomáhají různými triky jako proměnným časováním a zdvihem ventilů či aplikací Atkinsonova cyklu (ten bude mít VC-T také) a třeba Mazda poměru 14:1 u svých zážehových motorů Skyactive dosahuje.
Jenže u Infiniti je řešení VC-T jakýmsi základem, který bude klíčem k dalšímu vývoji a dalším úsporám. Zmiňovaný pokles spotřeby by měl nastat v porovnání se šestiválcem 3,5 litru, ale díky proměnnému kompresnímu poměru by měl být opravdu reálnější než u jiných podobně downsizovaných konkurentů.
S tím, jak bude Infiniti své řešení ladit, mohl by růst rozsah využitelných kompresních poměrů a VC-T by se také do budoucna mohlo stát klíčem k příchodu motorů využívajících principu vznětového spalování homogenní směsi benzinu HCCI (co to je čtěte zde). S touto technologií experimentují prakticky všechny velké automobilky (GM, Hyundai, Daimer, Mazda, Toyota a další), v současnosti se ale o jejím nasazení v praxi příliš nehovoří a zmínky o HCCI se objevují především v souvislosti s aktuálními motory Forumule 1 (nejdále mají být ve využití HCCI Mercedes a Ferrari). Vznětové spalování homogenní směsi je hodně závislé právě na kompresním poměru a řešení Infiniti by tak mohlo japonské značce otevřít cestu k využití této technologie.
A nejen jí, Infiniti totiž není nic jiného než luxusní odnož Nissanu a ten je pro změnu v alianci s francouzským Renaultem. Pokud bude tedy koncept VC-T úspěšný a ukáže se v praxi i jako spolehlivý, můžeme se brzy setkat s obdobným řešením u mnohem širšího spektra aut.
Mimochodem, práce na motorech s proměnným kompresním poměrem potvrdil už v roce 2014 i koncern Volkswagen, ale ani v tomto případě jsme se konkrétních aplikací zatím nedočkali.
