Techniek: Scuderi dubbelzuigermotor

scuderi-engine-515
Scuderi Engines toonde op een congres van de Amerikaanse motorconstructeurs-vereniging SAE een bijzonder motortype dat een verbruiksbesparing van 5 tot 50% belooft. Wij leggen U uit hoe ze hierin slaagden.

Reeds in 1998 begon ingenieur annex uitvinder Carmelo Scuderi met de ontwikkeling van een motor met een gedeeld viertaktproces. De man kwam echter onverwacht in 2002 te overlijden (op 78-jarige leeftijd) waarop zijn zonen de ontwikkeling van deze bijzondere motor voortzetten. Concreet betreft het een motor waarbij het viertaktproces opgedeeld wordt over twee complementerende zuigers. De eerste verzorgt het aanzuigen en comprimeren van de inlaatlucht, de tweede zorgt voor de effectieve arbeidsfase en uitlaten. Deze twee processen lopen gelijk dus het viertaktproces loopt over 1 omwentelling van de krukas. Deze motorbouw zou een efficiëntere compressie, schonere verbranding en dus lagere pompverliezen moeten realiseren.

Deze motor werkt enkel met directe injectie en kan draaien op diesel of benzine. De eerste zuiger van de motor comprimeert de inlaatlucht met een verhouding van 100:1, wat 50 bar luchtdruk oplevert. Er wordt ook al gewerkt aan een turbovariant die zo’n 130 bar luchtdruk zou leveren. Hierna wordt de lucht door een overloopkanaal gestuwd naar de andere cilinder. Dit overloopkanaal kan eveneens dienen om de gecomprimeerde lucht opnieuw te koelen. Dit is wel nodig aangezien de lucht sterk opgewarmd wordt door de compressie, wat inhoudt dat de massadichtheid lager is dan die van koude lucht en zodoende minder energie kan leveren. De beide zuigers gaan gelijktijdig omhoog, zij het met een klein verzet. De werkzuiger bereikt iets sneller zijn BDP (bovenste dode punt), de ontsteking geschiedt 15° na het BDP. De aspiratie van beide zuigers gebeurt door middel van klassieke kleppen, bediend door pneumatische klepveren.
 

Dit type motor werkt zonder gasklep, via de inlaatkleppen en het overloopkanaal wordt het vermogen geregeld. Voornamelijk bij deellast zou deze  zijn efficiëntie moeten bewijzen met een verbruiksreductie van 5 à 10%. Indien deze gecombineerd wordt met een turbo zou zelfs 20 tot 50% minder brandstofverbruik gerealiseerd kunnen worden! Een lagere gemiddelde verbrandingstemperatuur gecombineerd met een volledigere verbranding zorgt voor een properdere uitstoot, tot 85% minder NOx en zeer weinig roetproductie in het geval van diesel.

De motor leent zicht uitermate tot hybrideconversie, remenergie kan zeer eenvoudig gerecupereerd worden. Dit kan door simpelweg een luchttank in te bouwen ter hoogte van het overloopkanaal. Gedurende het afremmen op de motor wordt de gecomprimeerde lucht in de luchttank gestuwd en niet in de werkcilinder. Wordt er dan toch opnieuw vermogen gevraagd, dan kan de werkcilinder tijdelijk volledig op de perslucht uit de tank werken. Gedurende dit proces wordt de brandstoftoevoer en ontsteking tijdelijk gestopt.

Dit type van hybride is veel goedkoper te realiseren dan de klassieke versie met accu’s en elektromotoren. De extra productiekost van de dubbelzuigermotor zou maar een paar honderd euro kosten. De turbovariant leent zich uitstekend tot downsizing, Scuderi belooft dat die tot 145pk/l zal voortbrengen. Naar verluidt is er al contact met verschillende constructeurs, ook Europese. In mei zal de eerste motor (turboloze versie) effectief proefdraaien, daarna is het afwachten tot deze in (massa)productie gaat. Een Scuderi-directielid liet al 2012 vallen als productiedatum, maar dat lijkt nogal snel. In 2014 gaan de Euro6 emissienormen van kracht, misschien zien we deze motor dan wel in het straatbeeld opduiken. (via)

Hieronder vind je een filmpje van de werking van deze fascinerende motor, de animatie maakt het een en het ander wat duidelijker.

Deel dit bericht:

Reageer

Reactie aan het plaatsen...