Volvo, geniu în simplitate: Noua soluție tehnologică care readuce motoarele în doi timpi pe camioanele viitorului

Un concept de motor considerat depășit, pătruns de mult în istoria automotive, revine în prim-plan printr-un patent surprinzător de la Volvo. Compania a depus recent un brevet pentru un motor în doi timpi complet nou, destinat camioanelor și autobuzelor, care promite să elimine toate dezavantajele cunoscute ale acestui tip de motor și să păstreze doar avantajele fundamentale: simplitatea și densitatea ridicată de putere.

De ce motoarele în doi timpi au dispărut de pe camioane?

Pentru a înțelege revoluția propusă de Volvo, trebuie să ne amintim de ce motoarele în doi timpi, odată populare pe modele legendare ca Commer TS3 sau unele camioane americane, au fost în cele din urmă abandonate. Principalele neajunsuri au fost:

• Lubrifierea prin amestec: Era necesară amestecarea uleiului cu combustibilul, ducând la arderea acestuia și la emisii poluante sporite.
• Eficiență scăzută și poluare: O parte din combustibilul proaspăt era pierdut prin evacuare, iar combustia treptată a uleiului degrada calitatea gazelor de eșapament.
• Risc de combustie necontrolată: Există pericolul de aprindere periodică necontrolată în sistemul de admisie.

Aceste probleme au făcut ca, în cele din urmă, motorul în patru timpi, mai eficient și mai curat, să devină standardul industriei. Motoul în doi timpi a supraviețuit doar pe vehicule mici (motoarete, scutere) sau, în versiuni gigantice, pe nave maritime, unde funcționează la turații extrem de joase.

Fundamentul genial: Echilibrarea prin cilindri pereche

Inovația Volvo începe cu o arhitectură fundamentală. Noul motor este conceput să aibă un număr par de cilindri (de exemplu, 2, 4, 6 sau 8). Fiecare cilindru are un „perete” perfect sincronizat pe arborele cotit, situat la 180 de grade față de acesta. Când unul este în punctul mort superior, celălalt este în punctul mort inferior.

Această soluție nu este un motor boxer, ci un motor în linie sau în V, unde fiecare pereche de cilindri asigură un echilibru perfect. Acest lucru este esențial pentru a menține un flux constant și ritmic de aer prin motor, înlocuind necesitatea unui compresor mecanic de supraalimentare în anumite faze. Un motor cu 3 sau 5 cilindri nu ar putea funcționa conform acestui principiu.

Soluțiile care rezolvă problemele vechi de decenii

Aici intervin adevăratele inovații care diferențiază radical acest motor de predecesorii săi:

1. Sistemul hibride de admisie și evacuare: Motorul combină elemente clasice cu tehnologie modernă.
   • Evacuarea se face în mod tradițional, printr-o „fereastră” descoperită de piston.
   • Admisia, însă, nu mai este făcută prin canale în cilindru, ci prin supape situate în chiulasă, exact ca la un motor în patru timpi.
2. Injectia indirectă: Combustibilul este pulverizat în cilindru prin injectoare amplasate în galeria de admisie. Astfel, combustibilul proaspăt nu mai este pierdut direct prin evacuare, rezolvând una dintre cele mai mari probleme de eficiență și poluare.
3. Lubrifiere modernă: Volvo a eliminat complet necesitatea amestecului de ulei și combustibil. Motorul are un sistem de lubrifiere integral, asemănător celui de la motoarele în patru timpi, cu pompă de ulei, carter și segmenți de ungere. Aceasta înlătură problema arderii uleiului și a emisiilor asociate.

Cum funcționează noul motor Volvo în doi timpi?

Ciclul este ingenios:

1. Admisie și comprimare: Pistonul se deplasează în sus. Aer curat, suprapus de un compresor, intră prin supapele de admisie din chiulasă. În același timp, pistonul închide fereastra de evacuare, iar injectoarele pulverizează combustibilul. Amestecul se comprimă.
2. Ardere: Când pistonul ajunge în punctul mort superior, bujia produce scânteia și are loc arderea.
3. Detentă și evacuare: Arderea împinge pistonul în jos. La un moment dat, acesta descoperie fereastra de evacuare, permițând gazelor să iasă. Acestora li se alătură un flux de aer proaspăt introdus prin supapele de admisie, care ajută la „curățarea” cilindrului de gazele arse.

Soluția genială pentru frâna de motor

Una dintre cele mai ingenioase caracteristici o reprezintă modul în care motorul gestionează frâna de motor. Supapele de evacuare din chiulasă, care în mod normal stau închise în ciclul principal, sunt activate când camionul trebuie să frâneze pe motor. În acest mod, motorul oprește injecția de combustibil. Pistonul comprimă aerul curat din cilindru, iar în momentul exploziei, supapele de evacuare se deschid brusc, eliberând energia acumulată. Acest proces creează un efect puternic de frânare, asigurând o frână de motor eficientă – un lucru dificil de realizat cu motoarele în doi timpi clasice.

Un viitor versatil și promițător

Brevetul Volvo descrie un motor proiectat în primul rând pentru combustibili gazoși (hidrogen, GNL, amoniac), făcându-l ideal pentru viitorul descarbonizat al transportului rutier. Cu toate acestea, el poate fi adaptat și pentru combustibili lichizi. Abordarea inovatoare demonstrează că, prin creativitate ingineriească, chiar și concepte considerate depășite pot fi readuse la viață, mai puternice și mai curate ca niciodată. Această invenție poate deschide un capitol nou în istoria propulsiei pentru vehicule comerciale grele.