Pod termínem „spalovací motor“ se většině z nás patrně vybaví složitý mechanický systém pístů, klikovek a také vačkových hřídelí, které řídí otevírání a zavírání ventilů. Právě vačky, ventily a jejich ovládání jsou už od dob vzniku prvních aut jedním z klíčových prvků motoru. Ale co kdybychom to celé zjednodušili?
Spalovací motor bez vačkové hřídele může být budoucnost spalováků
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
- Motory 1.6 HDi – problémový, po úpravách držák
- Historie motorů: Byly dřív lepší a spolehlivější?
- Šestitaktní motor – spasí spalováky?
- Camless motory: Budoucnost spalováků? - právě čtete
- Motor 1.6 HDI: Turbo dělá problémy, ale dá se tomu snadno zabránit
Jak to funguje?
Tradiční motor spoléhá na vačkovou hřídel, která mechanicky otevírá a zavírá ventily v přesně daných časech, jejichž posun sice možný je, ale potřebuje k tomu další mechanické nebo elektromechanické prvky. Camless motory to řeší jinak. Místo vaček používají elektronicky řízené aktuátory – elektromagnetické, hydraulické, pneumatické nebo jejich kombinaci. Tyhle „chytré“ systémy dokážou měnit časování a zdvih ventilů prakticky okamžitě a podle aktuálních potřeb motoru. Namísto vačkové hřídele tak ventily řídí jiný, naprosto nezávislý systém.
Výhody, které stojí za to
Jedním z největších plusů camless motorů je jejich flexibilita. Tradiční vačkový systém je sice osvědčený, ale limity jsou zde dané mechanickou konstrukcí. Camless technologie umožňuje optimalizovat spalování tak, že motor může třeba vypínat některé válce, když nejsou potřeba – něco, co známe z moderních aut, ale tady to funguje ještě hladčeji. Díky tomu klesá spotřeba paliva, a tím pádem i emise CO2, což je v dnešní době, kdy se automobilky přetahují o každý gram, k nezaplacení.
Další výhodou je vyšší výkon z menšího objemu. Protože systém lépe reguluje přísun vzduchu a paliva, může motor „dýchat“ efektivněji, což znamená víc koní pod kapotou bez nutnosti zvětšovat objem válců. A aby toho nebylo málo, odpadá spousta mechanických částí – vačky, řemeny, řetězy – takže motor je lehčí a teoreticky i jednodušší na údržbu.
- Přečtěte si také: Rozvodový řemen nahradil rozvodový řetěz. Byla to past
Kde je háček?
Když to zní tak skvěle, proč ještě nejezdíme všichni s camless motory? Protože žádná technologie není bez chyby. Především je zde cena jako obvyklá největší překážka pokroku. Vývoj a výroba elektronických aktuátorů je pořád dražší než klasické vačky, a i když se to postupně zlepšuje, automobilky váhají, jestli se jim investice vyplatí. Navíc je třeba zajistit, aby systém byl absolutně spolehlivý – když selže mechanická vačka, je to problém, ale když selže elektronika v camless motoru, může to znamenat konec jízdy.
Další otázkou je složitost řízení. Aby vše fungovalo, je nutné mít špičkový software a senzory, které neustále monitorují motor a reagují v řádu milisekund. To zvyšuje nároky na vývoj a testování. A i když se to může zdát jako drobnost, je třeba zmínit i vyšší spotřebu elektřiny, protože aktuátory potřebují energii, zatímco vačky ji čerpají přímo z pohybu motoru.
Kdo na tom pracuje?
Camless motory nejsou jen teorie na papíře. Už teď na nich dělají některé automobilky. Například švédský Koenigsegg představil svůj systém Freevalve, který už v praxi ukazuje, co tahle technologie může dokázat. Využívá přitom síly stlačeného vzduchu, který otevře ventil. O zavření se postará pružina. Podobně se do vývoje pustily i firmy jako Bosch nebo Valeo, které hledají způsoby, jak camless systémy dostat do běžných aut.
Kam to směřuje?
Otázka za milion je, jestli camless motory přežijí éru elektromobilů. Spalovací motory jsou pod tlakem přísných emisních norem a rostoucí popularity bateriových aut, ale camless technologie by mohla být jejich záchranou. Díky nižším emisím a lepší efektivitě by mohly prodloužit život benzinovým a naftovým motorům třeba v hybridních autech, kde hrají pořád velkou roli.
Na druhou stranu někteří odborníci tvrdí, že je to jen přestupní stanice. Investice do spalovacích motorů se můžou zdát jako risk, když se svět pomalu přesouvá k elektřině. Ale ať už to dopadne jakkoliv, camless motory jsou důkazem, že i stoletá technologie může být inovována, a to dost zásadně.
Zdroj médií: Depositphotos, YouTube Drivers Magazine.