Motorul cu ardere internă - sursă energetică

Generalităţi

Motorul de automobil cel mai răspândit în prezent în tracţiunea rutieră este motorul cu ardere internă cu piston, având ciclul de funcţionare „în patru timpi”, în ambele sale versiuni, „cu aprindere prin scânteie” (m.a.s., sau motor Otto) şi „cu aprindere prin comprimare” (m.a.c., sau motor Diesel). Perfecţionările aduse în ultimul deceniu acestor tipuri de motoare au fost impuse nu numai de pretenţiile utilizatorilor, ci şi de impunerile din sfera surselor de energie primară (combustibililor), a necesitaţii păstrării unui nivel de poluare chimică, a limitărilor cunoaşterii şi progresului tehnic, în timp ce calităţile automobilelor au sporit constant. Creşterea calităţilor dinamice, economice şi antipoluante s-a datorat pe de o parte, generalizării supravegherii pe cale electronică a funcţiei de dozare a amestecului carburant şi a „poziţionării arderii în interiorul ciclului motor”, iar pe de altă parte, perfecţionării procedeelor de ardere, la ambele categorii de motoare (Otto si Diesel), îndeosebi printr-o foarte elaborată tehnică de proiectare a camerei de ardere şi prin folosirea „secvenţionării” procesului injecţiei directe de combustibil.

Procedeul injecţiei directe de combustibil a permis dezvoltarea unei tehnici noi de ardere a unor încărcături relativ omogene în întregul volum al camerei de ardere, aprinderea ei fiind realizată prin comprimare înaltă (fără bujie), procedeu ce se poate aplica (în anumite domenii de variaţie a sarcinii) chiar motoarelor Otto. Acest procedeu e cunoscut sub sigla „HCCI” (Homogenous Charge Compression Ignition) şi constituie o mare speranţă în aplicaţiile viitoare pe automobile.

Tehnologia H.C.C.I.

Pentru ca se pare ca GM o sa lanseze mult mai repede decât se aştepta aceasta tehnologie cred ca este nevoie de câteva explicaţii despre ce înseamnă HCCI. Prescurtarea vine de la Homogenous Charge Compression Ignition si este foarte posibil sa vedem un astfel de motor pe noul Opel Insignia. 

Un motor HCCI este practic un sigur motor dar are principii de funcţionare specifice atât unui Diesel dar si unui Otto. In teorie se poate spune si ca sunt doua motoare. La turaţii mici de pana in 3000rpm HCCI funcţionează ca un motor diesel iar aprinderea se face prin compresie. După acest prag aprinderea se face cu ajutorul unor bujii la fel ca la orice motor pe benzina. De asemenea se intra in modul de aprindere cu bujii si daca se calca pedala de acceleraţie pronunţat     

Câţiva jurnalişti străini au avut ocazia sa meargă cu un prototip al acestui motor. In teste s-a aflat un 2.2 HCCI de 155 CP. Consumul a fost apropiat de al unui diesel, trecerea de la un mod la altul se face fara a se simţi smucituri si singurele probleme la vremea respectiva au fost mici întârzieri la revenirea in modul HCCI după acceleraţii mai pronunţate dar care se pare ca au fost rezolvate după câteva update-uri de soft. Un alt nume dat de o revista germana pentru acesta tehnologie este DiesOtto.

Introducerea noţiunilor de bază

Cea mai importantă observaţie privind perspectiva abordării optimizării motoarelor destinate transportului rutier este aceea care ţine seama de politica de preţuri acceptabile în domenii conexe, cum ar fi interesul pentru promovarea automobilelor cu nivel “zero” al emisiilor chimice poluante (la nivelul cunoaşterii actuale), al extinderii utilizării resurselor energetice noi (convenabile din punctul de vedere al reciclării elementelor în natură), precum şi a altor consideraţii ce ar putea să apară în domeniul cunoaşterii, în strânsă legătură cu reconsiderarea poziţiei transportului rutier ca pondere în întreaga activitate de transport.

Această prezentare sumară subliniază importanţa corelării pretenţiilor specialiştilor din domeniul ecologiei – în cadrul căreia automobilul este factor puternic incriminat – cu interesele actuale majore ale societăţii care consideră automobilul în cea mai accesibilă versiune a sa, autoturismul, drept cea mai directă şi accesibilă formă de manifestare a independenţei umane individuale. Scenariile referitoare la viitorul motorului cu ardere internă trebuie să ţină seama de posibilitatea asigurării resurselor de combustibili neconvenţionali, care să implice transformări constructive nesemnificative ale motorului.

Cei mai mulţi specialişti recomandă aprecierea performanţelor dinamice ale unui motor prin parametrul “putere litrică” (de fapt, această mărime este un indice tehnico-economic). Puterea litrică reprezintă raportul dintre puterea efectivă Pe şi cilindreea totală VH: