Szerző: Dr. Nagyszokolyai Iván

Mindig is voltak benzines hívők és országok, és sokan vannak a visszapártolók is, akik „megfáztak” már a dízellel és így jelszavuk: „soha többé dízelt”.

Az előrejelzések szerint még dédunokáink autóinak többségét is belső égésű motor fogja hajtani. A Bosch szerint 2020-ban legalább 100 millió belső égésű motort fognak gyártani és ebből csak 23 millió lesz a dízelmotor. A villanyautók részaránya elhanyagolható, talán 3% lesz.

Az Otto- vagy szikragyújtású motornak számos előnye van a dízelhez képest:

• egyszerűbb a keverékképző berendezése, még a nagynyomású közvetlen befecskendező is,

• nem kell hidegindító (izzító) rendszer és

• jóval egyszerűbb a kipufogógáz tisztítása.

Dízelhez mért hátránya a nagyobb fogyasztás és az, hogy nem annyira nyomatékos. A fogyasztás részterhelésen nagyobb és ennek megfelelően a szén-dioxid kibocsátása is. Ez ma komoly hátrány. A motorfejlesztők nagy kihívásnak tekintik az egész világon a fejlesztési versenyt, azt, hogy az benzinesekkel utolérjék a dízelmotort. Ma eredményeik imponálóak, a közelítés egyre sikeresebb. Nézzük, mi van a fejlesztők „fegyvertárában”!

Fél százalék is számít!

Kezdjük azzal, hogy egyetlen apró alkatrészt sem hagynak ki, amikor a súrlódáscsökkentési lehetőségeket tekintik át, mert a súrlódás csökkentésben nagy tartalékok vannak. Fél százalékokra is rámennek, mondván sok kicsi, sokra megy. Ahol lehet, súrlódáscsökkentő felületi bevonatot alkalmaznak, siklócsapágyakat gördülőcsapágyak váltják fel, kedvezőbb szerkezet geometriákat választanak, és kedvezőbb hőállapotot hoznak létre a ma „divatos” termomenedzsment segítségével. Például külön hűtőköre van a hengerfejnek és a blokknak, üzemállapotfüggően tudnak hőmérsékletet beállítani.

Második „fegyverük” a spórolás. Minden csak addig működjön (még a motor maga is), ameddig szükség van rá. A segédberendezésekre ez fokozottan igaz. Egy olajszivattyú, vízszivattyú vagy éppen a generátor és a mechanikus feltöltő csak akkor menjen, ha kell, és csak annyit szállítson, termeljen, amennyi szükséges és elégséges. Tehát ezek mindegyike szabályozott üzeművé vált. Leltározzunk tovább!

A veszteségtermelők között az első helyek egyikén van a motor teljesítményszabályozása, mely a beszívott keverék vagy levegőmennyiség fojtásával, a fojtószeleppel történik. Ilyen a dízelnél nincs, ott a szívásnak szabad a légútja. Mit lehet tenni, hogy az Otto-motor is ilyen legyen? Ennek két útja is van. Talán az az egyszerűbb, ha a szelepvezérléssel – változtatható szelepemeléssel és változtatható nyitási/zárási helyzettel –állítjuk be a friss töltet mennyiségét. „Trendi” a késleltetett szívószelep zárás és a vezértengelyek fázisállítása. Erre ma sok példa van, kellően bonyolultak is a szelepmozgató mechanizmusok.

A BMW Valvetronic, a szívószelep fokozatmentes szelepemelés állító rendszere. A motor teljesítményszabályozása már nem fojtószeleppel történik, így a töltetcsere veszteség a motor részterhelésén lényegesen csökkenthető.

A másik út, főleg nagyobb benzinesek élnek vele, a réteges keverék létrehozása. Volt ilyen régebben is, például az eredeti VW, Audi FSI, a Mitsubishi GDI, de a Peugeot és a Ford is csinált ilyet. Ezek akkor – ma már látjuk – kudarcba fulladtak. Az újaknak más a keverékképzési technikájuk: a motor fojtás nélkül szív tiszta levegőt, majd a befecskendezés hoz létre a levegőtöltetbe beágyazott, koncentrált keverékfelhőt. Ennek lambda értéke lokálisan olyan, hogy ezt a keveréket – a koncentrált keverékfelhőt – a szikra meg tudja gyújtani. Mindezekkel egyes részterhelési üzemi pontokban – jó esetben – több mint 20%-os fogyasztáscsökkenés is elérhető.

Mivel az Otto-motor jó hatásfokkal közepes vagy nagy terhelés közeli üzemállapotokban üzemel, ezért alkalmazzák ismét a hengerlekapcsolást. Utoljára, azaz napjainkban a VW jelentkezett ezzel a technikával. Ha az autó haladásához éppen szükséges teljesítményt egy 4 hengerű motor 2 hengere is hozni tudja, akkor ne engedjük, hogy azt 4 aprómunkából nyerjük, hanem 2 henger jelentősebb kiterheléséből adódjon. A kiterhelt hengerek az adott munkát a 4 „lötyögőnél” sokkal jobb hatásfokkal képes előállítani.

Kicsi a bors, de erős

Napjainkban a csapból is a downsizing, azaz a lökettérfogat, a hengerszám és a fordulatszám csökkentés folyik. Kicsi motor a jó motor, és hogy legyen teljesítménye, jól fel kell „fújni”, bocsánat feltölteni. Kis hengerszámnál – 2 vagy 3 henger – kevesebb a súrlódó alkatrész, mint 4, 5 vagy 6 hengernél. És a motor jobban terhelt. Minden gyártónak van már méretcsökkentett motorja. A 3 henger 900 – 1500 cm³-es összlökettérfogatú. Még a BMW koncepciójába is belefér.

Ezeknél a motoroknál minden a végletekig kihegyezett, határértékre állított, lesoványított. Régen úgy mondtuk, hogy erőteljesen forszírozott.

A mai korszerű motorok közvetlen benzinbefecskendezésűek, a befecskendezőszelep és gyújtógyertya elhelyezését mutatja a kép (Ford), ez az elrendezés alkalmas rétegezett keverék képzésére is.

Mi következik mindebből számunkra?

A mai, főleg a közeljövő benzinmotorjai nagyon kifinomultak, kihegyezettek, hogy fel tudjanak zárkózni dízeles társaikhoz. Javításuk sokkal nagyobb odafigyelést, valóban minőségi alkatrészeket, „óraműves” finom munkát igényel, hogy hozza a motor a névleges tulajdonságait. Kicsiből a kicsi jobban hiányzik, a hiány hamarabb megmutatkozik, mint abból, ahol van, azaz csak volt tartalék.

Dr. Nagyszokolyai Iván

az Autótechnika főszerkesztője

(a témához kapcsolódó további szakmai cikkek az Autótechnika folyóiratban, illetve a http://autotechnika.hu oldalon olvashatóak.)