VC-T Infiniti

V roce 2016 představila japonská značka Infiniti na Pařížském autosalonu první sériově vyráběný zážehový motor s proměnným kompresním poměrem, který označila zkratkou VC-T, tedy Variable Compression – Turbocharged. Představený motor vzbudil zájem laické i odborné veřejnosti, jelikož zákazníkům slíbil úspornou a dynamickou jízdu, odborníky zaujal svou netradiční konstrukcí v podobě proměnného kompresního poměru.

Dnešní moderní motory bývají vybaveny různými technologiemi, které zvyšují jejich účinnosti, včetně variabilního časování a zdvihu ventilů. Ale proměnný kompresní poměr, který má na účinnost zásadní vliv, zatím žádný výrobce sériově nevyužívá. Naposledy s touto technickou libůstkou experimentovala automobilka SAAB koncem devadesátých let v projektu Saab Variable Compression. Do sériové výroby se však tato technologie založená na naklápění celé hlavy válců nedostala.

Nový dvoulitrový benzínový motor Infiniti VC-T umí plynule měnit kompresní poměr podle aktuálního jízdního režimu z hodnoty 8:1 při plném zatížení až na hodnotu 14:1 při jízdě s lehkou nohou. Toto rozmezí prakticky odpovídá hodnotám kompresního poměru běžných zážehových motorů, ale běžně používané motory nedokážou během jízdy tento poměr měnit.

Princip:
Princip funkce změny kompresního poměru u motoru VC-T spočívá v unikátní konstrukci klikového mechanismu. Stěžejním prvkem je zde speciální objímka přidaná na klikovou hřídel (na obrázku označovaná jako multi-link), která částečně tvoří hlavu ojnice. Díky otočnému uložení této objímky a dříku ojnice je možná změna celkové geometrie. De facto se pootočením objímky prodlužuje či zkracuje délka ojnice. Tím se samozřejmě mění výška zdvihu pístu a tím pádem i výsledný kompresní poměr. O změnu délky ojnice, prostřednictvím natočení prvku zvaného multi-link se stará přídavný mechanismus. Ovládací hřídel tohoto mechanismu (na obrázku nazvaná Control Shaft) je jedna pro všechny válce. To znamená, že i kompresní poměr se mění u všech válců najednou a o stejnou hodnotu.

Video:

https://www.youtube.com/watch?v=3rn-gZNJBIU

https://www.youtube.com/watch?v=zVSw8YBNb_U

Přídavný mechanismus (Harmonic Drive) zajišťující naklápění celého mechanismu je ovládán řídicí jednotkou motoru, která volí vhodný kompresní poměr pro aktuální jízdní režim. Při nízkém zatížení je zvolen velký kompresní poměr, který přináší vysokou účinnost spalování, ale hrozí při něm samovznícení směsi a následné nekontrolované detonační spalování, které je pro motor velmi nebezpečné. Výhodou tohoto pracovního režimu je, že i z malého množství paliva se dosáhne vysokého tlaku ve válci a tím i velkého krouticího momentu. Tohoto principu využívají obecně úsporné vznětové motory!

Naopak při vysokém zatížení motoru se kompresní poměr sníží, čím se sice sníží účinnost spalování, ale zato bude probíhat bez případného detonačního spalování. Díky nižšímu kompresnímu poměru se může zvýšit tlak turba a motor tak bude dosahovat vyšších výkonů. Samozřejmě na úkor spotřeby paliva.

Výhody nového motoru s proměnným kompresním poměrem, jsou především v jeho efektivním spalování, které přináší vysoký výkon, nízkou spotřebu paliva a příznivé emise výfukových plynů. Motor je zároveň méně hlučný a má kultivovaný chod jelikož spaluje benzín a ne naftu. Motor nepotřebuje ke zklidnění svého chodu vyvažovací hřídele.

Představený dvoulitrový benzínový čtyřválec s turbodmychadlem dosahuje slušného výkonu 272 koní a 390 Nm.

Foto/zdroj: www.infiniti.com
Klíčová slova: motor, VC-T, kompresní poměr, proměnlivý kompresní poměr, klikový mechanismus