Kanske har Porsche hittat vägen till den motor som så många ingenjörer drömt om. Patentet presenteras av Porsche Consulting, som är ett konsultföretag med många kunder inom bilindustrin, och leverantören Hilite International. Med 1.500 anställda är Hilite ett relativt stort företag som främst levererar motorkomponenter för ventilstyrning och emissionskontroll.
Som vi ser på bilden har Porsche och Hilite valt ett annorlunda sätt att variera kompressionsförhållandet. Kolvbultens placering kan varieras i två läge och enkelt uttryckt kan man säga att kolven kan höjas och sänkas. Eftersom vevstakslagret får smörjning och oljeflöde från oljepumpen finns ”servokraften” redan på plats, så att säga, och via ventilen i mitten på vevstaken styrs vridningen av kolvbulten.
De uppenbara nackdelarna med den här tekniska lösningen är fler och dyrare komponenter (jämfört med en konventionell vevstake), högre vikt i vevpartiet samt att det inte går att få en steglös övergång mellan de två ytterligheterna (antingen högt eller lågt kompressionsförhållande). I det sistnämnda fallet behöver det inte vara någon stor nackdel, då det förmodligen inte behövs så stor reglering utan man kan variera turbotrycket istället.
Syftet med variabelt kompressionsförhållande är att spara bränsle. För att förklara varför behöver man veta att en bensinmotor är som mest effektiv vid hög belastning. Då är alla spjäll öppna, pumpförlusterna små och kompressionsförhållandet idealiskt (= högt) i förhållande till belastning. Med moderna motorers knacksensorer går det att justera tändpunkten till exakt rätt gradtal, precis innan bränsleblandningen självantänder (spikning).
Ett sätt att närma sig effektivare bensinmotorer är att variera antalet aktiva cylindrar, det som man brukar kalla för cylinderavstängning. Färre cylindrar får jobba hårdare och det förbättrar verkningsgraden. När man behöver mycket effekt aktiveras alla cylindrarna.
Bensinturbomotorer har blivit nära på standard inom bilindustrin eftersom de kan ge hög toppeffekt och ett brett vridmoment även ur en relativt liten motorvolym. Men bensinturbomotorer har en stor nackdel och det är att kompressionsförhållandet måste justeras ned för att motorn inte ska spika när turbon laddar. Vid körning med låg belastning laddar turbon inte och då är egentligen kompressionsförhållandet för lågt för att vara optimalt effektivt.
För att göra en bensinturbomotor riktigt effektiv vid både hög och låg belastning behövs alltså ett variabelt kompressionsförhållande. Allra mest optimalt vore det om man även kunde öppna spjällen och slippa pumpförlusterna, som på en dieselmotor.
Idéerna kring variabelt kompressionsförhållande har stötts och blötts under många år. Flera olika tekniska lösningar har presenterat men de har ofta försvunnit in i glömskan då tekniken varit svår att producera till ett tillräckligt lågt konsumentpris. Eller så har tekniken haft andra brister.
Många av er läsare minns säkert Saabs femcylindriga SVC-motor (”Saab Variable Compression”) som presenterades på Stockholm Bilsalong våren 2000. Motorn var på 1,6 liter och med hjälp fiffig teknik kunde den övre delen av motorblocket vinklas i upp till fyra grader, vilket gjorde att kompressionsförhållandet kunde regleras steglöst från 8:1 och ända upp till 14:1. I det senare fallet körde motorn med hög kompression och utan överladdning vid låg last (= bränsleeffektivt), vid fullt effektuttag på 225 hk sänktes kompressionsförhållandet för att anpassas till överladdningen från kompressorn.
SVC-motorn var en gammal idé som Saabs motorgeni Per Gillbrand skissat på länge. Han började på Saab 1964 och var pådrivande när det gällde att utveckla turboladdning på ”familjebilar”, något som endast Porsche lyckats med tidigare på sin 911 Turbo. Men Saabs dåvarande ägare General Motors ville inte vidareutveckla SVC-motorn och skrotade projektet. Kanske var Saab för tidigt ute och först nu finns det en marknad för idéerna till en motor med variabelt kompressionsförhållande. Låga CO2-utsläpp är högsta prioritet hos biltillverkarna och då tar man till även dyra lösningar för att nå målen.
Missa inte denna läsning:
Bill Gates satsar på ny motorteknik