Mazda si patentovala šestitaktní motor. Palivo si částečně sám vyrábí
S nastupující dobou elektrickou už moc často nepíšeme o novém druhu spalovacího motoru. Zásobárnou nových nápadů, jak jej udržet při životě déle, je Mazda, která si nově patentovala šestitaktní motor.
Japonská automobilka Mazda je dnes jedním z největších zastánců spalovacích motorů na světě. Jako jediná stále vyrábí Wankelův motor, ačkoliv pouze jako prodlužovač dojezdu pro sériový hybrid. Stále věří atmosférickému plnění, a i v Evropě jde hodně proti proudu. I do jejich menších modelů se tak dostaly 2,5litrové motory, a dokonce uvedla i nový třílitrový dieselový šestiválec. Krom toho zkouší také jiné zajímavé technologie, jako „naftový motor na benzín“ Skyactiv-X, nebo spalování vodíku.
Nový patent Mazdy slibuje další experimentování. Místo klasického čtyřdobého motoru má totiž využívat hned šest pracovních fází. Takže jen pro připomenutí – dnes zdaleka nejběžnější motory mají fáze sání, stlačení, zážeh a výfuk v benzínové verzi, a sání, stlačení, vznícení, výfuk v dieselové.
Nový motor Mazdy má tradiční spodní část s písty, které se pohybují nahoru a dolů ve stálém zdvihu. To zajímavé se odehrává v horní části, kde si motor vytváří vlastní zásobu vodíku tím, že jej za chodu odděluje z paliva. První tři takty – sání, komprese a zážeh – probíhají normálně. Ale místo toho, aby ve čtvrtém taktu vyfoukl výfukové plyny ven, jsou vedeny přes ventil v hlavě válce do samostatného kanálu. Tam je přes samostatný vstřikovač přidáno palivo, než se směs dostane do zařízení, které Mazda nazývá „dekompozér“, jenž funguje zhruba jako katalyzátor.
Výfukové plyny motoru ve výfukovém taktu slouží k tomu, aby nesly vstříknuté palivo přes dekompozér a ohřály katalyzátor, aby správně fungoval. Uhlovodíky v palivu, které bylo vstříknuto do výfukového vzduchu, procházejí dekompozérem, který odděluje uhlík a vodík – uhlík zachytí a vodík nechá projít dál.
V patentu jsou jak uhlík, tak vodík okamžitě ukládány jinde v autě. Uhlík se ukládá v dekompozéru, odkud se později odstraní při běžném servisu, a vodík se ukládá do vodíkové nádrže, odkud se znovu vstřikuje do motoru jako palivo. Pátý takt nasává zpět vzduch do válce, zatímco šestý takt nakonec vytlačí vzduch ven. Motor může ale běžet i na čtyři takty, například pokud nemá k dispozici dostatek vodíku. Jakmile je palubní zásoba vodíku připravena, přepne se na šest taktů, kde proces začíná.
Výsledkem mají být velmi nízké emise, téměř se blížící nule, což by umožnilo spalovacímu motoru přežít i do budoucna. Jestli se jej ale opravdu podaří přivést do výroby, je otázka, patent totiž přidává pár dalších komponent. To není ideální pro cenu ani spolehlivost. Bylo by potřeba zcela nové vedení ventilů, aby se výfukové plyny dostaly do separátoru, další vstřikovač pro přívod paliva do separátoru, a ještě jeden pro vstřikování vodíku do válce.
Nemluvě o tom, že by bylo nutné někde v autě umístit nádrž na vodík a vytvořit prostor i pro samotný separátor. A jak Mazda uvádí v patentu, bylo by nutné použít hydraulicky nebo elektronicky řízené aktuátory ventilů, podobné technologii Freevalve od Koenigseggu.
A navíc by přibyla nutnost vyprazdňovat dekompozér, který by teoreticky zachytil až 40 kg uhlíku na každou spálenou nádrž. To není zrovna malé množství, takže čištění by asi probíhalo často. To vše může znamenat, že chystaný patent bude vhodný pro drahé sportovní vozy.
Nejde mimochodem o jediný návrh šestitaktního motoru, jeden si patentovalo nedávno i Porsche. Jeho systém místo dvou otáček klikové hřídele za jeden pracovní cyklus motor vykonává tři a pracuje s variabilní délkou zdvihu pístu. Inženýři toho dosahují excentrickým převodem na klikové hřídeli, podobně jako u Wankelova motoru, s nímž se při druhé spodní úvrati prohloubí zdvih pístu pro odkrytí sacích otvorů pro nasátí dalšího vzduchu a paliva.
Funguje tedy následujícím způsobem – sání, první komprese, první expanze, druhá komprese, druhá expanze a výfuk. Mezi první expanzí a druhou kompresí dojde k prodloužení zdvihu pístu. S tímto technickým vylepšením může šestidobý spalovací motor fungovat se dvěma fázemi konajícími práci za jeden cyklus, místo jedné u čtyřdobé koncepce.
Zdroj: Mazda, The Autopian, zdroj foto: Mazda, zdroj videa: Mazda
