(VIDEO) Divizia Horse a celor de la Renault şi Geely va produce un motor genial într-un singur timp, inventat de o echipă de ingineri spanioli

Divizia Horse, specializată în producţia de motoare şi deţinută împreună de Renault, Geely şi Aramco, care are o uzină şi în România, a anunţat de curând că intenţionează să-şi mărească portofoliul de motoare în direcţia unităţilor cu rol de range extender pentru maşinile electrice, şi chiar să creeze mici motoare cu combustie, care ar avea rol de a permite maşinilor proiectate pe platforme exclusiv electrice să poată fi transformate în plug-in hibride. Iar planurile Horse merg şi mai departe de atât. Horse a semnat acum un acord cu o echipă de ingineri spanioli din start-up-ul INNengine, pentru a produce un motor revoluţionar, cu combustie, într-un singur timp, inventat de aceştia. Informaţia e confirmată şi pe site-ul oficial al start-up-ului INNengine, cu sediul în oraşul spaniol Granada.

Noi am scris despre acest motor inventat de echipa de ingineri din Spania în iulie 2023, menţionând că a acea vreme motorul a fost testat pe o Mazda MX-5, confirmându-şi calităţile excepţional de promiţătoare, motiv din care l-am numit revoluţionar încă atunci. Ei bine, e plăcut că acum acel articol şi acea invenţie şi-a găsit continuitatea într-un acord cu unul din cel mai mari producători de motoare din lume, iar acest motor va ajunge pe viitoarele maşini, în special pe cele plug-in hibride.

Ingineria acestui motor e de-a dreptul revoluţionară. Chiar dacă teoretic şi motorul cu piston rotativ Wankel ar putea fi numit drept unul într-un singur timp, motorul spaniol e cu totul diferit în construcţia sa, fiind de-a dreptul genial.

El a fost conceput de inventatorul Juan Garrido Requena şi echipa sa, are 500 cm cubi în capacitate cilindrică şi dezvoltă 120 CP putere maximă fără vreo turbină, ci doar datorită faptului că fiecare ciclu e unul de combustie, ceea ce sporeşte randamentul enorm de mult.

Motorul e şi extraordinar de compact, măsurând doar 40 cm lungime şi cântărind doar 35 kg! Aceşti parametri îl fac unul de vis pentru modelele electrice care n-au avut proiectat un spaţiu pentru motoarele cu combustie din start, iar producătorii ar vrea să le creeze şi versiuni plug-in hibride. Or, acestui motor de 120 CP i-ar putea fi ataşat cu uşurinţă un generator electric compact, iar astfel el ar putea furniza 85-88 kW de putere electrică spre baterii, dar ar fi produs exact la aceeaşi parametri.

Foto: Aşa ar arăta motorul cu un generator electric ataşat

Cum funcţionează acest motor genial, şi ce îl califică pentru a se declara într-un singur timp? E bine, acest motor are 4 cilindri, ba chiar are şi pistoane care se mişcă, fiind acţionate de evenimente obişnuite de combustie din interiorul cilindrilor. Doar că cilindrii sunt amplasaţi orizontal în interiorul unei construcţii cilindrice mai mari, repartizaţi la fiecare 90 grade pe circumferinţa cilindrului mare. Acel cilindru mare exterior ia cumva rolul de bloc motor.

Fiecare cilindru are două pistoane opozante, ambele fiind împinse cu forţă egală în ambele direcţii în fiecare eveniment de combustie ce are loc în centru, între cele două pistoane. Cilindri cu două pistoane opozante se întâlneau cândva la locomotivele cu motoare diesel în doi timpi sau chiar la legendarul motor Napier Deltic, cu seturi de asemenea cilindri amplasaţi în formă deltoidă, într-un bloc deltoid.

În acele motoare de demult cu asemenea pistoane, însă, ele era conectate de arbori cotiţi, iar acei arbori îşi cumulau eventual forţele într-un arbore final.

Foto: Arhitectura motorului Napier Deltic, cu pistoane opozante poziţionate în formă deltoidă

La noul motor spaniol la capăt există un soi de disc, care e drept pe partea exterioară, iar pe interior e concav, apoi convex, creând o suprafaţă lină, cu distanţă variabilă faţă de centrul motorului. Toate pistoanele au câte un rulment care contactează cu partea inferioară a acelui disc, iar când pistonul e împins de combustie, el apasă asupra acelei părţi variabile interioare ale discului, şi-i imprimă mişcare rotativă. E o acţiune mecanică oarecum inversă unui arbore cu came, iar toţi cei 4 cilindri acţionează astfel împreună mişcând ambele discuri.

Foto: Construcţia motorului spaniol

Cele două discuri sunt unite de un arbore comun care traversează centrul motorului. Iar datorită acestei construcţii, cilindrii nu au nici valve, nici arbori cu came, nici lanţ de distribuţie. Admisia şi evacuarea aerului din interior are loc prin galerii de admisie şi evacuare similare celor de pe motoarele în doi timpi, ele deschizându-se şi închizându-se odată cu mişcarea pistoanelor. Unul din pistoane lasă galeria de admisie deschisă când e complet extins, iar celălalt o deschide pe cea de evacuare. Astfel aerul noi intră prin admisie în cilindru împingând simultan amestecul ce trebuie evacuat, creând un efect de curent şi vârtej.

Injectorul şi bujia sunt poziţionaţi pe mijlocul fiecărui cilindru şi ei au grijă de injectarea combustibilului şi producerea scânteii la momentul potrivit.

Vorbind pur tehnic, motorul spaniol s-ar califica mai degrabă ca unul în doi timpi, care are o metodă ingenioasă de a-şi transfera forţa către un arbore cotit central. Şi asta pentru că tot ce se întâmplă în interiorul cilindrilor e foarte similar cu principiul de funcţionare al motoarelor în doi timpi, atât cele de pe locomotivele vechi menţionate, cât şi cele de pe motorul Napier Deltic, folosit şi la ambarcaţiuni maritime.

Foto: Principiu similar, aplicat la motoare cu pistoane opozante, acum 70 de ani

Inginerii spanioli spuneau acum doi ani că cei de la oficiu de patentare l-au numit drept unul cu un timpi, şi ei au acceptat să-l numească aşa, pentru a-l distinge. De asemenea, n-au vrut să se asocieze cu ideea motoarelor în doi timpi de pe motociclete, care au nevoie de amestec de ulei pentru a opera, pentru că motorul lor nu are nevoie de un asemenea amestec. Uleiul e izolat de camera de ardere şi nu participă la combustie, iar evacuarea şi admisia creează un moment de vacuum, ceea ce exclude nevoia de un compresor mecanic pentru admisie.

Motorul e genial şi datorită discurilor conectate la arborele cotit. Prin forma discurilor se poate ajusta raportul de compresie, iar amplasarea lor dă o echilibrare naturală motorului, fără nevoie de greutăţi de contrabalansare. Cilindrii efectuează combustia în tandem, câte doi, în părţile opuse ale circumferinţei, ceea ce echilibrează natural motorul. Aceeaşi pereche de cilindri au câte un eveniment de combustie la fiecare 180 grade de rotaţie a discurilor şi arborelui cotit, deci 2 evenimente de combustie per turaţie, spre deosebire de 1 eveniment de combustie la fiecare 2 turaţii la un motor în 4 timpi şi câte 1 eveniment de combustie la fiecare 1 turaţie la un motor în doi timpi. Tocmai de asta a existat şi sugestia oficiului de patentare spaniol, de a numi acest motor drept unul într-un singur timp şi într-adevăr există o motivare pentru asta.

Vezi în video-ul de mai jos, de acum doi ani, principiul de funcţionare al acestui motor, ilustrat în mişcare.