PRÁCE 🧰

Motor s protiběžnými písty – dočkáme se?

2. 2. 2024 2 min. čtení diskuze (2) Tipy a rady

Běžný spalovací motor má ve válci vždy jeden píst. Jenže existuje koncepce, která počítá se dvěma písty v jednom válci. Není to nic nového, ale je to velmi efektivní a účinné řešení.

Motor s protiběžnými písty

U konvenčního spalováku běhají ve válcích písty, které stlačují směs, ta je následně zažehnuta, případně se vznítí (diesel), uvolněné teplo způsobuje expanzi plynů. Plyny jdou cestou nejmenšího odporu, tudíž tlačí na píst, který poté předává energii klikové hřídeli. Vznikající teplo a růst tlaku tak měníme v mechanický pohyb.

Motor s protiběžnými písty na to jde malinko jinak. Ten totiž nestlačuje směs paliva a vzduchu mezi pístem a hlavou válců, ale mezi dvěma písty. Energie, která se uvolní zapálením směsi pak nepůsobí mezi hlavou a pístem, ale roztahuje písty motoru vždy od sebe. Dosahuje se tak větší efektivity a účinnosti. Navíc je takový agregát i výrazně konstrukčně jednodušší, plošší a dost možná i spolehlivější.

Tři válce, šest pístů

Není to nic nového pod sluncem, naopak je to docela stará koncepce, která se dočkala dokonce reálného nasazení v některých armádních aplikacích. V současné době se aplikací principu zabývá firma Achates Power, která v roce 2018 přišla s dvoutaktním tříválcem o obsahu 2,7 litru. Dvoutakt je konstrukčně jednodušší a v tomto případě je to opravdu velmi výhodné, protože z jedné strany válce probíhá sání, na druhé jdou plyny do výfuku. Jedná se o agregát přeplňovaný turbodmychadlem a současně i kompresorem. Výhodou je, že motor nemá rozvodový mechanismu a obě klikové hřídele jsou mechanicky propojené do jedné hřídele výstupní. Jako palivo může sloužit benzín, nafta nebo zemní plyn. Na naftu je deklarovaná spotřeba 6,7 litrů na sto kilometrů jízdy, a to při parametrech 199 kW a 582 Nm.

Tříválec s objemem deset litrů

Další z projektů je určený spíš pro nasazení v tahačích a těžké technice. Opět je to tříválec a princip je totožný s předchozím případem. Objem je ale 10,6 litrů, výkon 299 kW a krouticí moment má dosahovat 2373 Nm. Test reálného nasazení probíhá na tahači Peterbilt 579. Emisně má jít dokonce o nejčistší spalovací motor na světě, bonusem je možnost spalovat krom benzínu a nafty i dokonce vodík.

Není příliš pozdě?

Motor s protiběžnými písty je jednou z variant, jak zachovat možnost spalovat benzín v autech i v budoucnu. Klasické koncepce jsou prakticky vyčerpané, efektivita nejlepších spalováků dosahuje hodnot kolem 40 %, elektromotory mají v tomto výrazně navrch. Je otázkou, zda oprášení dvou pístů sdílejících jeden válec má šanci na reálné nasazení ve větším měřítku, nebo to zůstane okrajovou záležitostí.

Zdroj info: Achates Power.
Zdroj médií: Achates Power.
Vladimír, 3. 2. 2024 8:45
Oprava: Atkinsnův motor má samozřejmě ojnice čtyři (1. píst-ojnice- úhlové vahadlo- ojnice- klikový hřídel -ojnice-úhlové vahadlo-ojnice-2. píst).
Vladimír, 3. 2. 2024 8:30
... ale pojďme na začátek. Motor s protiběžnými písty je docela stará věc. Řada nadšenců zajímajících se o historii automobilismu má v povědomí, že první motor s protiběžnými písty byl čtyřpístový dvouválec (byť poněkud jiné konstrukce - s horním vahadlem mezi horními písty a od nich dvěma páry dlouhých ojnic, jednou ojnicí od spodního pístu s jednou klik. hřídelí) a poháněl vozy Gobron-Brillié vyráběné mezi roky 1898-1903. Dle dobových informací i jeho následné modifikace až do r. 1922. A to v provedení řadový čtyřválec 24/35 hp, čtyřválec 7,6 l 40/60 hp a šestiválec 11,4 litru 60/75 hp. V letech 1909/1910 byly vyráběny i letecké osmiválce v uspořádání do "X" o výkonech 54 hp/1400 ot/min (4,53 L) a 102 hp/1400 ot/min (7,84 L).

Motory s protiběžnými písty novější konstrukce jsou stále dvoudobé motory ale se zvýšenou účinností a v zásadě ve dvou provedeních. 1) Jedna klik. hřídel a převod od pístu na ni prostřednictvím dvou ojnic a vahadla (Arrol Johnston 1905 [obrazně jako rozvod OHV]). 2) Dvě klikové hřídele a převod na výstupní hřídel ozubeným soukolím (viz video v článku).

Z jiného soudku je diferenciální motor s protiběžnými písty Jamese Atkinsona z r. 1882, kdy se písty pohybují po část cyklu souběžně a má tedy dvě "horní úvratě" (komprese) ale vždy mezi písty. Převod pohybu pístů na klikovku je pomocí dvou ojnic a dvou úhlových vahadel.

Podobné články