GM wprowadza nową technikę

Inżynierowie zajmujący się silnikami marzyli o tym, rozmawiali o tym i urządzali o tym wykłady, a dzisiaj - po raz pierwszy - General Motors pozwala ludziom z zewnątrz zapoznać się z „najbardziej oczekiwanym, nowoczesnym systemem spalania” powstałym w ciągu ostatnich 30 lat.
Kliknij, aby powiększyćFirma GM po raz pierwszy zademonstrowała proces spalania formalnie zwany HCCI (homogeneous charge compression ignition - zapłon samoczynny mieszanki jednorodnej) w dwóch jeżdżących samochodach prototypowych: w Saturnie Aura, model 2007, i w Oplu Vectra. W połączeniu z zaawansowanymi technikami umożliwiającymi realizację tej metody, tj. wtryskiem bezpośrednim, elektryczną zmianą faz rozrządu, zmiennym wzniosem zaworu i pomiarem ciśnienia w cylindrze, HCCI pozwala na 15-procentowe zmniejszenie zużycia paliwa, spełniając równocześnie przyszłe normy emisji spalin.

„Pamiętam, jak na studiach dyskutowaliśmy o takim sposobie spalania - powiedział Tom Stepheson, wiceprezes grupy, odpowiedzialny za dział GM Powertrain and Quality. „Wówczas było to tylko marzenie. Dzisiaj, dzięki użyciu matematycznej analizy predykcyjnej i innych narzędzi, zaczynamy widzieć, w jaki sposób możemy je urzeczywistnić. Łącząc HCCI z innymi zaawansowanymi rozwiązaniami stosowanymi w silnikach benzynowych oraz wykorzystując nowoczesne systemy sterowania, możemy umożliwić użytkownikom poważne oszczędności paliwa”.

W koncepcji silnika zintegrowanego system HCCI wraz z innymi nowoczesnymi rozwiązaniami technicznymi pozwala zbliżyć się do sprawności silnika Diesla, jednakże bez konieczności stosowania kosztownych systemów usuwania tlenków azotu ze spalin. Sprawność jest efektem spalania paliwa w niższych temperaturach i zmniejszenia strat energii cieplnej w trakcie procesu spalania. W efekcie powstaje też mniej dwutlenku węgla, gdyż w trybie HCCI samochód ma wyższą sprawność.

Kliknij, aby powiększyćPrototypowe samochody napędzane silnikiem HCCI - oparte na seryjnych modelach Saturna Aura i Opla Vectra, napędzanych czterocylindrowym silnikiem Ecotec o pojemności 2,2 litra - jeżdżą tak jak pojazdy z konwencjonalnym napędem, ale zużywają do 15% mniej paliwa w stosunku do porównywalnego silnika z wtryskiem paliwa. (Spadek zużycia paliwa zależy tu od sposobu stosowania pojazdu i cyklu, w jakim jest on użytkowany.) Te nadające się do jazdy prototypy są jednymi z pierwszych namacalnych przykładów zastosowania techniki HCCI poza laboratorium.

„Cieszę się z postępu, jaki poczynił nasz zespół projektowy - powiedział Tom Stephens. „Jest to kolejna inicjatywa GM w ramach strategii tworzenia zaawansowanych układów napędowych, mających zmniejszyć nasze uzależnienie od ropy naftowej. HCCI, wtrysk bezpośredni, zmienne fazy rozrządu i regulowany wznios zaworu oraz system Active Fuel Mangement prowadzą do lepszego wykorzystania paliwa i poprawy osiągów naszych silników o spalaniu wewnętrznym. Nie wątpię, że HCCI pewnego dnia znajdzie się w wachlarzu naszych przyszłych rozwiązań zmniejszających zużycie paliwa”.

Najważniejsze cechy systemu HCCI to:
- sprawność podobna jak w silniku Diesla przy zdecydowanie niższych kosztach oczyszczania spalin
- wykorzystanie sprawdzonych układów bezpośredniego wtrysku benzyny i regulacji faz rozrządu oraz wzniosu zaworu
- możliwość dostosowania do konwencjonalnych konstrukcji silników benzynowych
- wymaga tylko standardowego samochodowego systemu oczyszczania spalin
- zasilanie wszystkimi dostępnymi w handlu rodzajami benzyna i paliwa etanolowego E85