Tvígengisvélin í endurnýjun lífdaga?

Sprotafyrirtækið EcoMotors International í Troy í Michigan vinnur að endurhönnun á  tvígengisvélinni gömlu sem bílaiðnaðurinn hefur fyrir margt löngu lagt á ís. Ástæða þess að svo fór er auðvitað sú að tvígengisvélar nýta illa orkuna úr eldsneytinu og mengun frá þeim er mikil og illviðráðanleg. Verk- og vélfræðingar EcoMotors segjast hafa fundið leið til að gera tvígengisvélar 50 prósentum nýtnari á eldsneytið og mengi aðeins brot af því sem hefðbundnar tvígengisvélar menga.

Fyrirtækið hefur úr talsverðum fjármunum að spila í þessum rannsóknum og tilraunum sínum  og nýlega fékk það 23.5 milljón dollara styrk frá m.a. Bill Gates til að halda áfram að þróa tvígengisvél sína sem í stórum dráttum er þannig byggð að tveir stimplar eru í hverjum strokki sem hreyfast hvor gegn öðrum í strokknum. Með þessu er hægt að byggja upp mikinn þrýsting og slagstuttir stimplarnir gera mikinn ganghraða mögulegan. Eldsneytisinnsprautun og kveikitíma er stýrt af tölvu eins og í fjórgengisvélum reyndar, en nákvæmni skiptir víst jafnvel meira máli í tvígengisvél en í venjulegum fjórgengisvélum.

Munurinn á tvígengis- og fjórgengisvélum er í stórum dráttum sá að í fjórgengisvél er aflslag eða sprengislag fjórða hver hreyfing stimpilsins. Ef við segjum að fyrsta slagið sé innsogsslagið sé þegar stimpillinn færist niður í strokknum og sýgur inn loft, er annað slagið þegar ventlarnir lokast og stimpillinn fer upp og þjappar loftinu saman. Þá sprautast eldsneyti inn í samanþjappað loftið og neisti frá kertinu kveikir í blöndunni. Þá verður sprenging sem þeytir stimplinum niður, sem er þá þriðja slagið. Þá opnast útblástursventlarnir, stimpillinn kemur upp í fjórða slaginu og ýtir brunnu gasinu út í pústkerfið. Í tvígengisvél verður hins vegar sprenging í öðru hverju slagi. Þessvegna fer meira af óbrunnu eldsneyti og jafnvel smurolíu út í andrúmsloftið frá hefðbundnum tvígengisvélum, enda er smurolíunni sem smyr vélina blandað saman við bensínið.

En kostir tvígengisvélanna voru auðvitað þeir að þær eru miklu einfaldari en fjórgengisvélar og léttari og sú staðreynd að afl hennar kemur í öðru hverju slagi er henni að nokkru í hag miðað við fjórgengisvélina sem fær afl sitt úr fjórða hverju slagi hvers stimpils. En með því að hafa tvo stimpla í hverjum strokki sem hvor um sig ferðast helmingi styttri vegalengd í hveru slagi heldur en stimpill í heðbundinni tvígengisvél, er mun meiri ganghraði mögulegur. Þá er tvígengisvélin laus við útblásturs- og innsogsventla fjórgengisvélanna og þar með knastás og tímareimar eða –keðjur og slíkt sem er talsvert flókið og viðhaldsfrekt. Með þessu, rafeindastýrðri túrbínu og nákvæmri stýringu eldsneytisinnsprautunar og kveikitíma segjast þeir EcoMotors-menn hafa náð verulega bættri orkunýtingu tvígengisvélarinnar og að sama skapi minni mengun.

Talsmaður EcoMotors segir að  nýja tvígengisvélin sem er eiginlega fjórða kynslóð slíkra véla sem fyrirtækið hefur þróað, sé í grunninn tveggja stokka með tvo stimpla í hvorum strokki. Vélin er byggð þannig að þurfi meira afl sé mögulegt að samtengja tvær eða fleiri tveggja strokka einingar. Með því fáist fram aukin orkunýtni. Vélaeiningarnar tengist saman með rafeindastýrðu tengsli. Stjórntölva geti síðan aftengt eða tengt einstakar einingar þannig samsettra véla eftir því hversu mikils afls er þörf hverju sinni.

Þessi nýja tvígengisvél er sögð væntaleg í framleiðslu innan tveggja til þriggja ára. Kínversk bílaverksmiðja hefur gert þróunarsamning við  EcoMotors og ef vel tekst til má því allt eins búast við að vélin komi fyrst fram í kínverskum bílum. Nánar má fræðast um þessa nýju bílvél á heimastíðu EcoMotors.