(VIDEO) Istoria unei maşini americane cu motor V8 care a atins un consum de 2,3 litri/100 km în 1977 are o inginerie posibilă, dar deloc viabilă

Maşinile americane cu motoare mari V8 sunt renumite pentru consumul lor uriaş, iar cele produse în anii 70 ai secolului trecut aveau cifre şi mai mari de consum. Totuşi, istoria cunoaşte un caz documentat al unei maşini americane V8 care a atins un consum de 2,3 litri/100 km într-o călătorie demonstrativă din 1977, cu maşină oferită spre verificări tehnice tuturor celor care şi-au dorit, pentru o se convinge că nu s-a trişat. Maşina avea o singură modificare tehnică importantă, a cărei inginerie intrigantă a descusut-o de curând autorul canalului de YouTube driving for answers.

Modificarea tehnică menţionată mai sus era o invenţie ce-i aparţinea lui Tog Ogle, un inventator care a devenit apoi o legendă. În 1977, el a luat un sedan imens pe nume Ford Galaxie, cu un motor V8 imens, pe care l-a pregătit pentru acest experiment.

Tom nu a modificat motorul propriu-zis, ci doar modul în care combustibilul era livrat din rezervor spre motor. El, alături de un amic, însoţiţi de un jurnalist, au urcat la bordul maşinii şi au condus-o din El Paso, Texas, spre Deming, New Mexico, şi înapoi, într-o călătorie de 200 mile, sau 320 km.

Foto: Inventatorul Tom Ogle şi maşina sa modificată

La revenire, au măsurat cu exactitate cât combustibil a fost consumat şi le-a ieşit două galoane, sau circa 7,56 litri. Raportat la 320 km, consumul mediul rezulta în 2,3 litri/100 km, sau 2,36 litri/100 km dacă e să fim mai exacţi, ceea ce în SUA se traduce în 100 mile per galon, o medie de consum pe care nici acum n-o ating maşinile, nici măcar cele precum Toyota Prius. Iar Tom realizase asta cu un model arhaic cu motor V8 imens. Cum îi reuşise, deci?

Măsurarea volumului de rezervor a fost realizată în faţa publicului, iar oamenii de ştiinţă de la universitatea din El Paso şi alţi experţi independenţi au putut studia maşina pentru a se convinge de veridicitatea experimentului.

Ceea ce a făcut Tom Ogle a fost să vaporizeze combustibilul înainte ca acesta să ajungă în carburator şi cilindru. El a folosit lichidul de răcire al motorului, înainte ca acesta să ajungă în radiator, ducând circuitul până în rezervor, iar acel lichid cald care venea cu căldura preluată de la motor încălzea benzina din rezervor.

Foto: Construcţia sistemului lui Tom Ogle

Canalul de combustibil mergea apoi pe lângă ţeava de eşapament pentru a rămâne cald şi ajungea în motor, Tom excluzând carburatorul din ecuaţie şi chiar şi pompa de combustibil. Vaporii de combustibil erau aspiraţi în mod natural de diferenţa de presiune spre motor. Tom Ogle şi-a patentat această invenţie, iar toată construcţia e descrisă acolo. Secretul acestei eficienţe incredibile era în faptul că vaporii de combustibil pot arde mult bine, oferind un randament mai mare în combustie.

În 1978, după acea demonstraţie, Tom Ogle şi-a vândut invenţia către AFS, o companie din Washington care-i plătise o sumă mare iniţială şi era de acord să-i dea şi un procent permanent de vânzări. Comisia de supraveghere a pieţei financiare a depus apoi o plângere pe AFS, care a ţinut acea companie în dispute în următorii ani, iar în 1981, când disputele se încheiaseră şi produsul încă nu ajunsese pe piaţă, Tom a fost împuşcat, a supravieţuit, după care a decedat oricum. Acest curs de evenimente a alimentat apoi multiple teorii de conspiraţie, despre invenţia sa magică şi despre cum companiile rău voitoare ar fi înăbuşit-o astfel.

Ei bine, invenţia lui Tom Ogle avea un substrat ingineresc interesant, totuşi, dar foarte puţin viabil. Ea reuşea să transforme combustibilul în vapori până ca acesta să ajungă în camera de combustie. Aparent, şi carburatoarele sau injectoarele fac asta, însă nu e aşa — ele îl pulverizează în particule mici, însă nu-l duc la temperatura de fierbere pentru a-l valoriza. Şi-ar dori să o facă, dar ele sunt poziţionate fie în interiorul cilindrului, fie aproape de el, şi nu au suficient timp pentru asta. Dar Tom a făcut-o.

Cu cât un injector e mai aproape de locul combustiei, spre exemplu la injecţie directă, cu atât el operează cu o presiune mai mare, pentru a reuşi o pulverizare cât mai uniformă. Pentru că scopul e ca şi amestecul de combustie să fie cât mai uniform. Teoretic, cu cât mai puţin combustibil se poate dispersa uniform în interiorul cilindrului, cu atât mai sărac va fi amestecul şi cu atât mai eficientă va fi combustia. Dar cu injectoarele actuale există o limită fizică a sărăcirii amestecului, de circa 1:22 (combustibil faţă de aer), sub care amestecul nu va mai putea să fie dispersat suficient de bine ca să poată susţine combustia.

Invenţia lui Tom Ogle, făcea ca în cilindru să ajungă deja vapori, iar asta dădea şansa de a distribui uniform un amestec mult mai sărac, ce putea ajunge până la circa 1 la 40. Asta şi explică acel consum de 2,3 litri pe motorul V8.

Doar că există foarte multe părţi nespuse despre dezavantajele acestui sistem. În primul rând, la motoarele normale, concentraţia amestecului variază foarte mult în fazele de acceleraţie iniţială şi cea de condus constant. Însă la sistemul cu combustibil în vapori, această rată de amestec ar fi aproape fixă, ceea ce înseamnă că motorul ar rula aproape constant cu aceeaşi putere redusă şi n-ar fi capabil de episoade de accelerări intense. El ar avea nevoie voie de 1-3 minute doar pentru a accelera până la o viteză de croazieră.

A doua problemă e pornirea motorului. Dacă maşina staţionează, combustibilul din rezervor nu l-a încălzit nimeni pentru a-l transforma în vapori, deci ar fi nevoie ca maşina să funcţioneze într-un alt regim, sau să aibă vreun încălzitor electric.

Desigur, în zilele noastre, am putea să ne gândim la un sistem hibrid, care ar avea şi injectoare normale pentru motorul rece, după care ar trece la cel pe bază de vapori. Chiar dacă am trece peste toată complexitatea unor asemenea sisteme, şi chiar dacă am uita de faptul că acum există un motor Mazda Skyactiv-X, care atinge un amestec sărăcit până la acelaşi nivel de 1:40 în anumite regimuri de condus, transformarea benzinei în vapori e o idee periculoasă din punct de vedere al siguranţei. Aceşti vapori sunt mult mai inflamabili decât combustibilul lichid şi ar crea riscuri enorme de siguranţă.

Foto: Motorul Skyactiv-X de la Mazda

Pe lângă asta, benzina e formată dintr-o listă de hidrocarburi amestecate, cu diverse formule, care au puncte diferite de fierbere, de la 36 grade Celsius pentru pentan până la 216 grade pentru dodecan. Punctele de vaporizare sunt mai mici când e implicat şi vacuumul motorului, da oricum diapazonul e de la 5 grade la 145 grade Celsius. Cu căldura reziduală de la motor, e imposibil să se încălzească acel combustibil la asemenea temperaturi, ceea ce înseamnă că în rezervor ar rămâne o concentraţie mare de dodean şi alte câteva hidrocarburi, iar acest combustibil n-ar putea fi folosit în injectoare normale, pentru că n-ar avea compoziţia normală. Şi el ar trebui descărcat periodic de acolo, pentru a fi colectat undeva.

Vezi totul în video-ul de mai jos.