Αναλύοντας τον επαναστατικό κινητήρα MCE-5!

Τι γνωρίζετε για τους κινητήρες μεταβλητής συμπίεσης; Έχετε ξαναδεί ΜΕΚ που η βασική του λειτουργία να βασίζεται σε ένα σετ γραναζιών; Διαβάστε για τον επαναστατικό κινητήρα της MCE-5…

Προσφάτως η MCE-5 Development σε συνεργασία με την Peugeot παρουσίασε στη Γενεύη την έκδοση 407 VCRi (Variable Compression Ratio, intelligent) η οποία ίσως στα επόμενα χρόνια αποδειχθεί γραφτεί στην ιστορία ως το πρώτο μοντέλο με κινητήρα μεταβλητής σχέσης συμπίεσης μαζικής παραγωγής. Κάτω από το καπό του υπήρχε τετρακύλινδρος τετράχρονος βενζινοκινητήρας χωρητικότητας 1.484 κ.εκ. με μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων, υπερτροφο- δότηση δύο φάσεων και σχέση συμπίεσης που μεταβάλλεται από 6:1 έως 15:1 ανεξάρτητα σε κάθε κύλινδρο. Η μέγιστη ισχύς φτάνει τους 217 ίππους στις 4.000-5.000 σ.α.λ. και η μέγιστη ροπή τα 420 Nm από τις 1.500 σ.α.λ. Η κατανάλωση κυμαίνεται στα 6,7 λίτρα/100 χλμ. και στόχος της MCE-5 είναι να την μειώσει στα 6.

Κινητήρας μεταβλητής συμπίεσης “made in France”

Ο MCE-5 είναι ένας επαναστατικός κινητήρας με μεταβαλλόμενη σχέση συμπίεσης (Variable Compression Rate ή VCR) που εξελίσσεται από την γαλλική εταιρία MCE από το 1997 και πλέον έχει φτάσει στο τελικό στάδιο πριν την παραγωγή του. Μην νομίζετε πως η γαλλική εταιρία είναι κάποια τυχάρπαστη καθώς περισσότεροι από 60 επενδυτές έχουν επενδύσει κεφάλαια 44 εκατομμυρίων ευρώ το 2009 για την εξέλιξη του κινητήρα. Όπως ισχυρίζεται σε ανακοίνωση που εξέδωσε η ίδια η MCE, η σχέση συμπίεσης μπορεί να μεταβληθεί από 7:1 μέχρι και 20:1 μειώνοντας την κατανάλωση καυσίμου έως και 30%, όπως συμβαίνει και στις περιπτώσεις των κινητήρων VCR που είχαν παρουσιάσει οι Audi και Saab το 2000. H MCE κάνει λόγο για έναν πρωτότυπο κινητήρα χωρητικότητας 1,5 λίτρου που αποδίδει μέχρι και 218 ίππους και πως σύντομα θα βρεθεί σε επαφές με κατασκευαστές αυτοκινήτων με τον πρώτο λόγο να έχει η Peugeot. Ο άνθρωπος που επινόησε τον κινητήρα MCE-5 είναι ο Vianney Rabhi που θεωρεί πως όλα τα λεφτά στην πατέντα του είναι το σύστημα με τα γρανάζια.

Μερικές λεπτομέρειες για τον MCE-5…

Σύμφωνα με την γαλλική εταιρία το εύρος μεταβολής της σχέσης συμπίεσης είναι ιδιαίτερα μεγάλο, από 7:1 έως 20:1 ενώ η διάταξη του κινητήρα είναι συμβατή με όλους τους θαλάμους καύσης και τις κυλινδροκεφαλές. Μπορεί να υποστηρίξει και νέες τεχνολογίες όπως την HCCI (αυτανάφλεξη όπως στους diesel, ο θάνατος των μπουζί). Για να μεταβληθεί η σχέση συμπίεσης του MCE-5 από την κατώτερη τιμή μέχρι την ανώτερη απαιτούνται μόλις 100 ms! Η μεταβολή της σχέσης συμπίεσης μπορεί να επιτευχθεί ανεξάρτητα σε κάθε κύλινδρο με ιδιαίτερη μεγάλη ακρίβεια (περίπου 0,01 mm). Η μέγιστη ροπή εμφανίζεται στις περίπου 2.000 σ.α.λ. ή και χαμηλότερα. Η μέγιστη ισχύς αποδίδεται στις περίπου 5.500 σ.α.λ. ή και ψηλότερα. Είναι δυνατή η μείωση της κατανάλωσης έως και 35%, ο κινητήρας χρησιμοποιεί άμεσο ψεκασμό, σύστημα υπερτροφοδότησης και μεταβλητό χρονισμό. Μπορεί να λειτουργήσει με κάθε τύπο καυσίμου, μέχρι και βιοκαύσιμα.

Το εύρος στροφών του κινητήρα περιορίζεται στις περίπου 7.000 σ.α.λ., όχι λόγο του επιπλέον φορτίο που επιμερίζονται τα γρανάζια, αλλά για να εξασφαλιστεί η αντοχή του διωστήρα και του καβαλέτου που τον συνδέει με τον στροφαλοφόρο. Σημειώστε πως οι τάσσεις αδράνειας που αναπτύσσονται είναι παραπλήσιες σε μέγεθος με ενός diesel (πολύ πιο ενισχυμένοι από τους βενζινοκινητήρες λόγω της σχεδόν διπλάσιας σχέσης συμπίεσης των diesel). Στην σχεδίαση των γραναζιών δεν λήφθηκε υπ’ όψη η τάση από τις δυνάμεις αδράνειας (22 kN στις 7.000 σ.α.λ.) αλλά από την πίεση των αερίων (37 kN στατικού φορτίου, δηλαδή στις 0 σ.α.λ.). Τι σημαίνει αυτό; Πως με ενισχυμένες μπιέλες ο MCE-5 μπορεί να αντέξει ακόμη και στις 9.000 σ.α.λ.

Αναλυσέ το…

Με μιά γρήγορη ματιά ο ΜCE-5 μοιάζει να αποτελείται από μία συναρμογή με κύρια στοιχεία το καθοδηγούμενο έμβολο με το πορτοκαλί χρώμα ενώ παράλληλα κινείται το πιστόνι-οδηγός (σ.σ. για λόγους επεξήγησης ονομάζουμε έμβολο αυτό με τον θάλαμο καύσης και πιστόνι αυτό που ρυθμίζει την μεταβολή της σχέσης συμπίεσης). Η παλινδρομική του κίνηση ελέγχεται από ένα οδοντωτό κανόνα ενώ απέναντι ακριβώς βρίσκεται με το πράσινο χρώμα το πιστόνι με το οδοντωτό σύστημα που μεταβάλλει το Α.Ν.Σ. του εμβόλου και κατά συνέπεια την σχέση συμπίεσης. Πως γίνεται αυτό. Το κάτω μέρος του πιστονιού, από την εσωτερική του πλευρά, φέρει οδοντωτό κανόνα.

Ανάμεσα στο έμβολο και στο πιστόνι παρεμβάλλεται με κίτρινο μία συναρμογή με διπλό γρανάζι ενώ με μπλε απεικονίζεται ο σύνδεσμος (κάτι σαν μπιέλα) του συστήματος με τον στροφαλοφόρο άξονα. Το πιστόνι ενεργοποιείται από δύο υδραυλικές βαλβίδες σε κάθε κύλινδρο μεταφέροντας λάδι ώστε να μεταβάλλεται η θέση του μοχλού. Έτσι, ανάλογη είναι και η μεταβολή της συναρμογής των γραναζιών. Όσο περισσότερα δόντια «βρίσκουν» στο πράσινο έμβολο τόσο περισσότερο αυτό ανυψώνεται. Το πλεονέκτημα των υδραυλικών βαλβίδων έναντι των ηλεκτροϋδραυλικών είναι πως δεν επηρεάζονται από τους κραδασμούς και τις ψηλές θερμοκρασίες.

Καρότοκουίζ: τι λέει η MCE-5, ποια η άποψη του caroto.gr

-Ο οδοντωτός κανόνας που λειτουργεί σαν κανόνας για το πιστόνι μειώνει το ακτινικό φορτίο του διωστήρα αλλά και τις τάσεις που επικρατούν στα τοιχώματα των κυλίνδρων αυξάνοντας μακροζωία του κινητήρα.

-ΟΚ, δηλαδή αποκλείεται να βαρέσει μπιέλα το μοτέρ. Αλλά, τι λέτε, το «κρεβατάκι» δεξιά από το έμβολο (ο οδοντωτός κανόνας) για πόσα χιλιόμετρα λέτε να την βγάζει καθαρή; Από την άλλη οι Γάλλοι λένε πως ένα συνηθισμένο αυτοκίνητο σπάνια ξεπερνά τα 700 εκατομμύρια κύκλους ενώ στην περίπτωση του MCE-5 μετρούν μόνο οι μισοί καθώς το μέγιστο φορτίο εμφανίζεται μία φορά στον κύκλο. Έτσι, ο κατασκευαστής ισχυρίζεται πως αντέχει για περισσότερο από ένα δισεκατομμύριο κύκλους. Αν υποθέσουμε πως κάποιος κάνει χρήση του αυτοκινήτου του 2 ώρες την μέρα, 60 ώρες το μήνα, 720 ώρες το μήνα και οδηγεί με μέσο όρο 3.000 σ.α.λ. τότε ο κινητήρας του αντέχει απροβλημάτιστα για περισσότερα από 15,4 χρόνια (θυμηθείτε, ένας κύκλος είναι δύο περιστροφές του στροφαλοφόρου, δηλαδή 720^ο). Τότε δηλαδή θα χρειαστεί να αλλάξω σεντόνι στο κρεβατάκι;