Saab Variable Compression – SVC

SVC – nový motor výrobce automobilů Saab s variabilním kompresním poměrem. Tento systém umožnil radi-kální snížení spotřeby paliva při zachování stejných výkonových parametrů. Kombinací nízkoobjemového motoru, zvýšeným plnícím tlakem a systémem SVC se docílilo lepší využití energie v palivu, než umožňují motory klasické koncepce. To je naprosto jedinečná nabídka kombinace vysokého výkonu, nízké spotřeby a nízkých emisí.

Spotřeba paliva o 30% nižší

Koncept SVC umožňuje dosažení o 30% nižší spotřebu paliva než u klasických motorů bez ztrát na výkonu motoru. Tento 5-ti válcový motor o zdvihovém objemu 1600 cm3, který má spotřebu paliva jako ostatní motory této kubatury, disponuje výkonem motoru o zdvihovém objemu 3000 cm3. Emise tohoto motoru jsou tak nízké, že splňuje nejpřísnější emisní kritéria, které teprve vyjdou v platnost.

Hlavní důvod těchto výhod nového motoru je unikátní řešení – proměnlivý kompresní poměr. Kompresní poměr klasické koncepce motoru je konstantní a je vždy kompromisem mezi různými režimy jízdy – městský cyklus, sportovní jízda, ustálená jízda po dálnici apod. Z těchto důvodů byl sestrojen motor s plynulou změnou kompresního poměru, která umožňuje nastavit optimální kompresní poměr pro jednotlivé režimy jízdy.

Proměnlivá změna objemu spalovacího prostoru pro různý kompresní poměr

SVC motor se skládá s horní části složené z hlavy motoru s integrovanými válci známá jako "hlava" moto-ru a dolní částí složené z klikového hřídele, ojnic a pístů. Proměnný kompresní poměr je docílen vzájemným posune těchto dvou částí vůči sobě.

Kombinací nízkoobjemového motoru, zvýšeným plnícím tlakem a systémem SVC bylo docíleno následujících parametrů: krouticího momentu 200 Nm/1000 cm3 a výkonu 150 PS/1000 cm3. SVC systém tak otevírá dveře konstrukcím nízkoobjemových motorů s vysokým využitím energie z paliva a solidních jízdních výkonů.

Pohonné hmoty

systém SVC poskytuje také flexibilitu ve volbě pohonných hmot. Protože kompresní poměr je proměnlivý, může být upraven v závislosti různých typů a kvalit paliva.

Tři parametry konceptu SVC

Ačkoliv proměnný kompresní poměr je to, co dělá systém SVC unikátní, v kombinaci s klasickým moto-rem je úspora paliva pouze 4-5 %. Pro plné využití systému SVC je potřeba upravit zdvihový objem motoru a plnící tlak.

Upravený zdvihový objem motoru – velikost nehraje roli

Benzinový motor má největší účinnost a využívá energii z paliva při vysokém zatížení. Motor o malém zdvihovém objemu je více zatěžován a je provozován v oblastech největšího zatížení tak, aby poskytoval ales-poň takový výkon, jako velké motory na poloviční zatížení. Zjednodušeně můžeme říci, že motor o malém zdvihovém objemu využívá lépe energii z pohonných hmot.

Na základě těchto poznatků můžeme konstatovat, že ztráty sání jsou menší u "malého" motoru. Ztráty sání jsou největší při malém zatížení motoru a když je spotřeba paliva relativně nízká. Ideální směšovací poměr vzduchu a benzínu je 14,7:1. Množství vzduchu je redukováno polohou škrtící klapky v sacím traktu motoru, která ovlivňuje ztráty sání.. Při pohybu pístu dolů tzn. sání vzduchu vzniká na pístu mírné vakuum. Jedná se o stejný jev jako při huštění kola u bicyklu, kdy při pohybu pumpičky směrem nahoru dojde k uzavření ventilku kola. Energie, kterou potřebuje píst na pohyb dolů je známa jako ztráta sání. "Malý" motor pracuje většinou pod velkým zatížením, kdy je škrtící klapka nejvíce otevřena a tak jsou ztráty v sání menší než u velkých moto-rů, které pracují v oblastech polovičního zatížení.

Navíc je motor s malým zdvihovým objemem mnohem lehčí a má menší tření. Proto je "malý" motor mnohem lepší než motory "velké".

Superpřeplňování – pronikavá síla

Ačkoliv je "malý" motor velmi účinný může být použit pouze v malých a lehkých autech, kde poskytují dostatečný výkon k provozu. Superpřeplňování umožňuje dodání více vzduchu než je běžný atmosférický motor schopen nasát a tím vstřikování více paliva a následné lepší využití energie v tomto palivu. Motor pak dodává mnohem větší sílu na jeden cyklus a tím větší krouticí moment a výkon. Mimoto, pokud je motor přeplňován při maximálně otevřené škrtící klapce, vedle již zmiňované úspornosti může dosahovat výkonů motorů "velkých".

Snižování objemu a zvyšování výkonů je dobře známý koncept Saabu. Saab představil prv-ní přeplňovaný motor již v roce 1976 jako jednu z cest na zvýšení výkonů dodáním více vzdu-chu oproti zvětšování zdvihového objemu motoru a tím ho dělat těžším a "žíznivým".

V průběhu vývoje konceptu turbo motoru Saab vyvinul několik inovací v tomto systému, které přispívají k lepšímu přeplňování motoru, snížení spotřeby paliva, snížení emisí výfuko-vých plynů. Nicméně oddělení vývoje motorů nyní dosáhlo stupně, kdy bude reagovat na po-třeby budoucích požadavků na snížení emisí oxidů uhlíku a využití alternativních paliv. Pro-měnný kompresní poměr je jako parametr.

Proměnný kompresní poměr – perla moudrosti

Kompresní poměr je objem spalovacího prostoru a zdvihového objemu ku objemu spalova-cího prostoru – jinými slovy objem, ve kterém je směs (palivo a vzduch) stlačená ve válci před zapálením. Kompresní poměr je jeden z mnoha důležitých parametrů znamenající s jak vysokou účinností využijeme energii z paliva.

Podle hlavního pravidla je nejlepší využití energie z paliva při největším kompresním pomě-ru. Ovšem při velkém kompresním poměru dochází k samozápalům paliva, které se projevuje tzv. "klepáním", které způsobuje poškození motoru. V konvečním motoru je maximální kom-presní poměr určen pro plné zatížení. Tak zůstává kompresní poměr stále stejný i při malém zatížení, třeba jízda po dálnici konstantní rychlostí.


Proto motor se systémem SVC může pracovat s optimálním zdvihovým objemem. Při nízkém zatížení motor s SVC pracuje s kompresním poměrem 14:1 a při plné zatížení pracuje s kompresním poměrem 8:1. Toto umožňuje superpřeplňování, které odstraňuje problém s "klepáním".

Nové cesty pro využití známých částí motoru

Cílem práce na systému SVC bylo využití co nejvíce komponentů klasického motoru. Kli-ková hřídel, ojnice, písty a ventily jsou stejné jako u současných motorů. Významná změna motoru s SVC systémem je rozdělení dolní a horní části motoru. V porovnání s klasickými motory je dělící rovina hlavy a bloku motoru zhruba o 20 cm níže. Horní část, známa jako "hlava", se skládá z hlavy s integrovanými válci a dolní část, známa jako "blok", se skládá z klikové hřídele, ojnic a pístů.

"Hlava" motoru je v ose s "blokem" motoru a vykonává vůči němu relativní pohyb pomocí hydrauliky. Objem spalovacího prostoru se tak může měnit a dojde-li k jeho zvýšení, dochází ke snížení kompresního poměru. Obě části jsou k sobě připojeny pryžovým "měchem".

Sklon "hlavy" může být až 4o. Optimální kompresní poměr je počítán řídící jednotkou motoru Saab Trionic v závislosti na otáčkách motoru, zatížení motoru a kvalitě paliva. Změna kom-presního poměru je plynulá.

Efektivita čtyř ventilového rozvodu

Důležitý užitek byl, že při návrhu systému SVC mohl být zachován čtyř ventilový rozvod. Návrh spalova-cího prostoru je velmi důležitý pro proces hoření a má přímý vliv na emise výfukových plynů, spotřebu paliva a výkon motoru. Jedna z podstatných věcí byla, že návrh konceptu SVC nebyl ovlivněn současnými možnostmi techniky.

Protože "hlava" motoru je monoblok bylo možno navrhnout mnohem účinnější systém chlaze-ní, které tak dovoluje přeplňování motoru mnohem většími tlaky a tím získat vyšší výkon mo-toru.

Mechanický kompresor pro požadovaný plnící tlak a rychlou odezvu

Mechanický kompresor pro superpřeplňování je řízen jednotkou motoru Saab Trionic. Kompre-sor je doplněn chladičem stlačeného vzduchu a dodává maximální plnící tlak 2.8 barů, který je o moc větší, než jsou schopna dodávat dnešní Saab turbodmychadla. Konstruktéři byli nuceni použít mechanic-ký kompresor, protože žádné turbodmychadlo, které je dnes na trhu, není schopno dodávat tak velký plnicí tlak a tak rychlou odezvu, jakou vyžaduje systémem SVC.

Platforma pro pokračování vývoje

SVC koncept a 5-ti válcový motor o zdvihovém objemu 1600 cm3 výrazný posun ve vývoji benzinových motorů a poskytuje úplně novou platformu pro další vývoj motorů. Fakt, že nyní můžeme kontrolovat kompresní poměr, přispívá k lepší účinnosti motoru. Systém SVC může být kombinován s dalšími technologiemi na zvýšení výkonu motoru, snížení spotřeby paliva a snížení emisí ve výfukových plynech.

Motor s SVC prezentuje rozhodný krok k dlouhé cestě vývoje motoru, který by v sobě zahr-noval výhody benzinových a vznětových motorů. Přímý vstřik paliva bude z dieselových moto-rů postupně přebírán do benzinových motorů a naopak dieselové motory budou mít stále více elektroniky. SVC motor zaplní mezeru mezi nimi.

Zlepšovatelé motorů

Význam kompresního poměru je znám od dob vzniku prvních automobilů a je známo více či méně dobrých patentů na proměnlivý kompresní poměr. Čeho prvního konstruktéři motorů Saab dosáhly byla cesta přeplňování motorů turbodmychadlem v roce 1970. Byla to kombinace inovace a nového myšlení se známou technikou a známými teoriemi ve vývoji, která je použí-vaná v dnešních autech. Konstruktéři motorů Saab začali přemýšlet o proměnlivém kom-presním poměru již někdy v 80. letech, ale trvalo to celá 80. léta než vznikl skutečný vývoj tohoto konceptu. První patent byl přihlášen v roce 1990. Jednalo se o motor o zdvihovém ob-jemu 2000 cm3, který již tehdy poskytoval větší krouticí moment a výkon než konveční motory a ověřil, že tato teorie se může uplatnit v praxi.

První vážnější testy byly prováděny na druhé generaci prototypu SVC. Jednalo se o 6-ti válco-vý řadový motor o zdvihovém objemu 1400 cm3, který poskytoval stejné výkony jako klasický třílitrový V6 motor, ale s o 30% nižší spotřebou. Po ocenění potenciálu systému SVC nezá-vislými e😜erty se Saab obrátil na renomovanou německou vývojovou firmu FEV Motoren-technik v Aachenu jejíž hodnocení konstruktéry utvrdilo ve správnosti svého cíle a v možnosti dalšího zlepšování.

Nicméně se ukázalo, že šesti válcový řadový motor o objemu 1400 cm3 není vhodný pro vozy Saab a má určité nedostatky. Byl proto předělán na pěti válcový motor o zdvihovém objemu 1600 cm3, který je dnes představován.

Motor s SVC systémem by nebylo možné vyvinout bez dobrého řídícího elektronického systé-mu motoru. Systém SVC je součást moderního elektronického systému motoru a je na něm plně závislý. Elektronický řídící systém pro SVC je speciální verze současného elektronického systému Saab Trionic, vyvinutého a používaného pro přeplňované motory od roku 1991. Další vývoj systému Saab Trionic a jeho hlubší propracování bylo základním kamenem při vývoji systému SVC.

Přesto je tento nový 5-ti válcový SVC motor Saab ve stádiu prototypu a je zapotřebí dalšího vývoje, než bude moci být nasazen do sériové výroby. Konečná konstrukce, objem, výkon, spotřeba paliva a konečná produkce je závislá na mnoha faktorech, v neposlední řadě i na zá-jmu zákazníků.

Technická data motoru s SVC

Uvedené údaje jsou pro testovací motor 1.6 litru používaném při vývoji. Přesné technické údaje motorů, které jsou plánované do výroby, budou záviset na dalším vývoji těchto motorů a budou přesně specifikovány s náběhem sériové výroby.

Obsah motoru 1598 cm3


Počet válců 5


Vrtání 68 mm


Zdvih 88 mm


Kompresní poměr 8:1 až 14:1 v závislosti na zatížení motoru


Max. plnící tlak 2.8 barů


Max. naklopení hlavy 4o


Max. krouticí moment 305 Nm


Max. výkon 225 PS

Draken, do paže, je nás saabisto-volvistov ako šafránu, a ty ešte delíš rubriky. OK, SVC je bomba, ale dve témy na exkluzivitky zo severu je až-až.

Howgh

Hlboko sa ospravedlňujem za svoju pasivitu /čítam, nepíšem/, ale cuore nordo je stále cuore nordo...

Sorry, hoši. Nechtěl jsem nic dělit, jen jsem chtěl aby si to tu mohli v klidu všichni přečíst, než se převalí přes dalších 150 příspěvků. Doufám, že se k této novince vyjádří i příznivci jiných značek.

Variabilní komprese není až tak moc převratná novinka. Motory od firmy Waukesha(USA) a jejich klony (USSR) ji používají od cca 20 tých let k určování oktanového čísla motorovou metodou.

Nicméně motor to bude převratný, jestli někdy bude aplikován. Müleruv motor v Xedos 9 po doplnění variabilním časováním ventilů, by měl v podstatě také variabilní kompresní poměr a za míň peněz.

Někdo chtěl SVC porovnávat s VTi od Hondy, v Saabovské diskuzi. To je ale atmosférický motor, s turbem dosahuje až cca 520HP, pak bych je porovnával. V Usa je několik firem, které vylepšují VTi o supercharger nebo turbodmychadlo, na webu jistě lehce najdete nějaké odkazy.