Τι «επαναστατικό» έχουν οι νέας γενιάς e:HEV κινητήρες της Honda;

Όταν τα θερμικά μοτέρ εξαντλούν τα όρια της εξέλιξης τους: τι είναι ο κύκλος Atkinson και η «λ 1.0» αναλογία

Για πολλούς, βρισκόμαστε στην εποχή όπου οι κινητήρες εσωτερικής καύσης τραγουδούν το κύκνειο άσμα τους, για άλλους, που έχουν μια πιο αισιόδοξη θεώρηση των πραγμάτων, πρόκειται απλά για μια περίοδο προσαρμογής σε νέα δεδομένα.

Όποιο και από τα δύο και αν ισχύει, το σίγουρο είναι ότι οι κατασκευαστές πρέπει να βγάλουν τον «καλύτερο» εαυτό από τους κινητήρες και αυτό επιχειρεί η Honda με την τελευταία γενιά των μοτέρ που παρουσίασε.

Με σκοπό την ένταξη τους σε υβριδικές διατάξεις, τις οποίες η εταιρεία ονομάζει e:HEV, οι κινητήρες αυτοί είναι τετράχρονοι, τετρακύλινδροι σε σειρά, σε εκδόσεις 1,5 και 2,0 λίτρων. Αυτή είναι βέβαια μια πολύ βασική περιγραφή τους, αφού ενσωματώνουν αρκετή τεχνολογία.

Ξεκινώντας από τις μικρές διαστάσεις και το χαμηλό βάρος τους, το πρώτο πράγμα που διαβάζουμε για αυτούς είναι ότι θα λειτουργούν βάση του κύκλου «Atkinson». Στη θεωρία του, ο κύκλος Atkinson βελτιώνει την θερμοδυναμική απόδοση ενός μοτέρ, μειώνοντας την διαδρομή ενός εμβόλου στον χρόνο τη συμπίεσης και μεγαλώνοντας την, στον παραγωγικό χρόνο του τετράχρονου κύκλου, δηλαδή την εκτόνωση.

Ουσιαστικά μειώνει το έργο που χρειάζεται για τον παθητικό χρόνο της συμπίεσης. Σε θεωρητικό επίπεδο, αυτό επιτυγχάνεται με διατάξεις αντικριστών εμβόλων που παλινδρομούν «κεφαλή με κεφαλή» στον ίδιο κύλινδρο. Σε συμβατικούς κινητήρες, υπάρχει ένας άλλος τρόπος όμως, χωρίς να αλλάξει δραστικά κάτι στην δομή ενός κινητήρα.

Ένας τύπος «Atkinson» τρόπου λειτουργίας σε συμβατικό κινητήρα, μπορεί να επιτευχθεί με τον χρονισμό της βαλβίδας εξαγωγής και την τροφοδοσία. Αν η βαλβίδα εξαγωγής παραμένει ανοικτή κατά την αρχική διαδρομή του εμβόλου προς το άνω νεκρό σημείο στην φάση της συμπίεσης, τότε ουσιαστικά δεν δημιουργείται συμπίεση στον κύλινδρο, άρα δεν καταναλώνεται έργο για την φάση αυτή. Δεν υπάρχει πίεση στον κύλινδρο που πρέπει να υπερνικήσει ο κινητήρας.

Η βαλβίδα εξαγωγής κλείνει στο τελικό στάδιο της διαδρομής του εμβόλου προς το άνω νεκρό σημείο και η συμπίεση που δημιουργείται στον θάλαμο καύσης είναι αρκετά μικρότερη από αυτή που δημιουργείται σε έναν κινητήρα με συμβατικό χρονισμό βαλβίδων. Για την ιστορία, και αφού πιάσαμε τα τεχνικά, οι επιλογές σε αυτή την φάση είναι δύο: είτε γίνεται έγχυση καύσιμου μίγματος στον θάλαμο καύσης με υπερτροφοδότηση, κάτι που ονομάζεται «κύκλος Miller», είτε ακολουθείτε η κανονική «ατμοσφαιρική» διαδικασία, παραμένοντας «κύκλος Atkinson».

Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο κύκλων είναι ότι ο κύκλος Miller αυξάνει αρκετά την απόδοση αλλά και την κατανάλωση, ενώ ο κύκλος Atkinson βελτιώνει πολύ την κατανάλωση, χωρίς όμως μεγάλα οφέλη στην ισχύ του κινητήρα. Το μεγάλο όφελος στην περίπτωση του κύκλου Atkinson, είναι η θερμοδυναμική απόδοση ενός κινητήρα, όχι η απόλυτη ισχύς του.

Η Honda το προχώρησε όμως ένα βήμα παρακάτω, βελτιώνοντας στο μέγιστο δυνατό την αναλογία «λάμδα». Στους κινητήρες εσωτερικής καύσης, η αναλογία «λ», είναι η ποσόστωση αέρα και καυσίμου στο μίγμα που εισέρχεται στο θάλαμο καύσης. Θεωρητικά, η ιδανική αναλογία λ (Lamba 1.0), είναι αυτή που περιέχει τον αέρα που χρειάζεται ώστε να επιτευχθεί πλήρης καύση της βενζίνης. Σε πρακτικό επίπεδο, αυτό είναι πολύ δύσκολο να επιτευχθεί, ωστόσο η Honda, χωρίς να αναφέρει περισσότερες λεπτομέρειες, ισχυρίζεται ότι οι νέοι της κινητήρες, πλησιάζουν πάρα πολύ την ιδανική λάμδα 1.0 αναλογία.

Συνοψίζοντας λοιπόν, η νέα γενιά κινητήρων της Honda, θα είναι βελτιωμένοι θερμοδυναμικά, μετατρέποντας σε έργο μεγαλύτερο ποσοστό από την καύσης και επίσης θα είναι και οικονομικοί αφού θα διαχειρίζονται πιο αποτελεσματικά το καύσιμο μίγμα.