Das neue Motordesign ist viel besser für die Umwelt

Sep 06, 2023

Interessante und ungewöhnliche Motorkonzepte kommen und gehen, aber eines, der Gegenkolbenmotor (OPE) von Achates Power, befindet sich weiterhin auf dem Weg in die Produktion.

Im Jahr 2020 ging Ricardo North America, der US-Zweig des jahrhundertealten britischen Ingenieurbüros, eine Partnerschaft mit Achates ein, um das Projekt voranzutreiben.

Ziel ist die Herstellung eines leichten, kraftstoffeffizienten 200-kW-Benzinmotors, der die strengen US-Emissionsvorschriften für leichte Nutzfahrzeuge (LDVs) erfüllt, die zwischen 2017 und 2025 schrittweise eingeführt werden.

Der Motor ist für den Einsatz in Nutzfahrzeugen wie amerikanischen Full-Size-Pick-up-Trucks vorgesehen und bietet die Leistung eines spritfressenden Motors ohne den Kraftstoffverbrauch oder die Emissionen. Es ist auch für Pkw gleichermaßen geeignet.

Die neuesten Nachrichten besagen, dass Ricardo das Gewicht eines Motors der zweiten Generation im Vergleich zum Motor der ersten Generation um gewaltige 60 % reduziert hat, mit einer 20 %igen Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs im Vergleich zum bisher besten in einem vollwertigen Pick-up. plus dieselähnliches Drehmoment.

Solche Motoren sind nicht neu (Junkers-Jumo-Diesel-OPEs wurden beispielsweise im Zweiten Weltkrieg in deutschen Flugzeugen eingesetzt), aber sie sind im Vergleich zu herkömmlichen Kolbenmotoren, deren Hubkolben die Zylinderbohrungen mit Geschwindigkeit auf- und abbewegen, ziemlich radikal.

Stellen Sie sich stattdessen einen Boxermotor vor, wie er in einem Subaru oder Porsche verbaut ist. Dies wird als Boxermotor bezeichnet, bei dem sich die Kolben auf einer horizontalen Ebene von einer zentralen Kurbelwelle aus hinein- und herausbewegen und die Zylinderköpfe außen liegen, wo die Verbrennung stattfindet.

Wenn man das umdreht, mit zwei Kurbelwellen an jedem Ende des Motors anstelle von Zylinderköpfen und zwei Kolben in jeder Bohrung, die sich aufeinander zu bewegen, und so funktioniert ein OPE. Kraftstoff und Luft werden zwischen die Kolben eingeleitet, wenn sie sich fast in der Mitte der Bohrung treffen, um im Raum zwischen ihnen eine Brennkammer zu schaffen. Wenn sich das Gemisch entzündet, werden die „entgegengesetzten“ Kolben auseinandergedrückt. Der Lufteinlass und der Abgasauslass erfolgen in der Mitte des Motors.

Der Motor von Achates ist ein Zweitaktmotor, der jedes Mal zündet, wenn die Kolben aufeinandertreffen. Was ihn noch fortschrittlicher macht, ist, dass es sich um einen Benzinmotor mit Selbstzündung handelt. Das bedeutet, dass das Benzin nicht durch einen Funken, sondern durch die Kompressionswärme und Spuren heißer Abgase entzündet wird.

Durch den Verzicht auf Zylinderköpfe und Nockenwellen sowie weniger Bohrungen ist der Dreizylindermotor leichter und kostengünstiger in der Herstellung.

Außerdem wandelt es einen größeren Teil der Energie des Kraftstoffs in mechanische Leistung um, anstatt sie als Wärme zu verlieren. Dieser thermische Wirkungsgrad verschafft ihm einen Vorteil gegenüber anderen Kolbenmotortechnologien.

Die Hydrogen Opposed-Piston Engine Working Group, deren Gründungsmitglied Achates Power ist, erwägt die Entwicklung von Versionen mit Direkteinspritzung und Funkenzündung, um Wasserstoff sauber und mit sehr geringer NOx-Erzeugung zu verbrennen. Obwohl dies nicht ausdrücklich erwähnt wird, ist es wahrscheinlich, dass OPEs auch mit synthetischen Kraftstoffen betrieben werden könnten.