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 – dočkáme se?
Články na téma představujeme motory:
- Motor 1.2 HTP - opravdu je to takové peklo?
- Co je HDi motor a jaká je jeho spolehlivost?
- Jaký je motor EcoBoost a kolik vydrží?
- Motor 2.0 TSI (EA888) – z historie k současné Octavii RS
- Motory FSI - chtít či odmítnout?
- Systémy VVT-i a Valvematic byly zásah do černého
- Spolehlivost dCi motorů Renault-Nissan
- Motor s protiběžnými písty - právě čtete
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 médií: Achates Power.
Diskuze (2)
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.