Porsche wprowadza silnik 6-suwowy i zmienia zasady gry!

Zasada działania 6-suwowego silnika

6-suwowy silnik Porsche bazuje na rozszerzonym cyklu pracy. Kluczowe jest dodanie dwóch dodatkowych suwów: drugiego suwu sprężania oraz dodatkowego suwu pracy. W tradycyjnym 4-suwowym cyklu mamy kolejno: zasysanie, sprężanie, pracę i wydech. W 6-suwowym rozwiązaniu, po fazie pracy następuje dodatkowe sprężanie i praca, co pozwala na ponowne wykorzystanie energii w komorze spalania i znacznie poprawia wydajność silnika. Wszystko wskazuje na to, że nowa technologia opracowana przez Porsche umożliwi osiągnięcie nawet 50% sprawności, co względem dotychczasowych 30% jest nie lada osiągnięciem.

Opatentowany przez Porsche silnik wyróżnia się nie tylko liczbą suwów, ale także dwoma górnymi martwymi punktami (GMP) oraz dwoma dolnymi martwymi punktami (DMP) położenia tłoka. Jest to rozwiązane poprzez modyfikacje tradycyjnego układu korbowego, w ramach którego wprowadzony został ekscentryczny układ kół zębatych. Ponadto pomiędzy DMP 1 oraz DMP 2 w ścianie cylindra umieszczono porty ssące, które kojarzyć się mogą z silnikami dwusuwowymi.

Cykl pracy opatentowanego silnika

Silnik 6-suwowy różni się od klasycznych jednostek głównie przez obecność dwóch dodatkowych suwów, czyli jednego dodatkowego obrotu wału korbowego w cyklu pracy.  A prezentuje się to następująco:

1. Ssanie: Pierwszym suwem, tak jak w przypadku tradycyjnych jednostek czterosuwowych, jest ssanie, które zachodzi pomiędzy 2. GMP a 1. DMP. Jest to najkrótszy możliwy suw w cyklu pracy omawianego silnika.
2. Kompresja: Następnie, również tradycyjnie, następuje kompresja mieszanki paliwowo powietrznej. Tłok osiąga 1. GMP, co skutkuje uzyskaniem najwyższego możliwego w tym silniku stopnia kompresji.
3. Praca: W suwie pracy zachodzi pierwsza innowacja. Tłok osiąga 2. DMP, odsłaniając tym samym porty dolotowe w ścianach cylindra. Porty te, podobnie jak w silnikach dwusuwowych, służą doprowadzeniu mieszanki paliwowo powietrznej do cylindra. W tym samym czasie, na krótką chwilę, otwiera się zawór wydechowy umożliwiając wymianę zawartości cylindra (tak jak dzieje się to w 2-suwach).
4. Kompresja: Kolejnym suwem jest druga kompresja w ramach tego samego cyklu pracy. W tym wypadku sprężeniu do 1. GMP podlega mieszanka paliwowo-powietrzna wraz z pozostałymi w komorze spalinami.
5. Praca: Drugi z suwów pracy w cyklu tego silnika przebiega od 1. GMP do 1. DMP.
6. Wydech: Ostatni suw, jest klasycznie suwem wydechowym, tłok przemierza drogę od 1. DMP do 2. GMP.

Dwa górne martwe punkty oraz dwa dolne martwe punkty położenia tłoka możliwe są do uzyskania dzięki mechanizmowi kół zębatych, który powoduje ekscentryczny obrót wału korbowego.

Korzyści dla środowiska i wydajność paliwowa

Porsche obiecuje znaczące korzyści ekologiczne. Dodatkowe suwy umożliwiają skuteczniejsze dopalanie spalin i mieszanki paliwowo-powietrznej. Dzięki zastosowaniu tej technologii emisje CO2 i NOx są niższe, co wpisuje się w trend dążenia do bardziej ekologicznych rozwiązań motoryzacyjnych przy jednoczesnym utrzymaniu wysokich mocy. Dzięki temu silnik może zaoferować wyższą wydajność, a więc i niższe spalanie. Choć argument ze spalaniem nie koniecznie jest kluczowy dla klientów Porsche.

Podsumowanie

Silnik 6-suwowy Porsche to rewolucyjny krok w kierunku zwiększenia efektywności i zrównoważonego rozwoju w motoryzacji. Dzięki innowacyjnej architekturze i dodaniu dwóch dodatkowych suwów, jednostka ta oferuje lepszą gospodarkę cieplną, redukcję emisji i niższe spalanie. Dla Porsche wdrożenie takiego silnika to także niezbędny krok, aby utrzymać silniki spalinowe w swojej ofercie. Wszakże dla klientów tej marki dźwięk silnika to niezbędny element wyposażenia samochodu.

Warto zaznaczyć, że obecnie sześciosuwowy silnik Porsche jest jedynie opatentowaną koncepcją i nie ma gwarancji, że kiedykolwiek trafi do masowej produkcji. Patenty często służą firmom motoryzacyjnym do zabezpieczania pomysłów i innowacji technologicznych, które mogą, lecz nie muszą, pojawić się w gotowych produktach. Złożoność konstrukcji oraz wysokie koszty wdrożenia mogą sprawić, że technologia okaże się niepraktyczna na większą skalę, zwłaszcza biorąc pod uwagę rosnący nacisk na rozwój napędów elektrycznych oraz alternatywnych źródeł energii