Vyšší výkon, nižší spotřeba

Vydáno 23.2.2017 automotive

Motory coby srdce osobního automobilu v současnosti čelí největšímu tlaku na inovace. Do sériové výroby vstupují nové typy paliv a do budoucna se očekává výraznější rozšíření elektromobility.

 

Lehký, dynamický, zatížitelný, s malým třením, odolný proti opotřebení s nepatrnými tolerancemi při nezměněné životnosti – to jsou hlavní požadavky kladené na moderní motory. V širším pohledu dramaticky rostou nároky na vyšší životnost a zároveň nízkou spotřebu motorů. Zvláště druhý aspekt bude při vývoji motorů hrát v následujících letech klíčovou roli.

Mnohé světové metropole plánují zavedení restrikcí pro automobily, které vypouštějí více emisí. Pokles zájmu o dieselové motory v důsledku aféry dieselgate do budoucna nejspíš umocní skutečnost, že města jako Paříž, Londýn či Mexico City plánují zákaz těchto motorů. Podobná nařízení se ovšem mají dotknout i benzinových jednotek. Čína přišla s kvótami pro elektrická vozidla a Norsko jedná o možnosti zavedení všeobecného zákazu spalovacích motorů už od roku 2025. Podle spoluautora E-mobility Indexu Q1/2017 Thomase Schlicka z automobilového kompetenčního centra Roland Berger musí proto vlády i nadále investovat do technologického mixu, od financování výzkumu až po dotace na rozvoj infrastruktury nabíjecích zařízení a podporu prodeje dotováním zákazníků. Tlak vlád se projeví u výrobců motorů a jejich komponent.

 


V širším pohledu dramaticky rostou nároky na vyšší životnost a zároveň nízkou spotřebu motorů.


 

Stále vyšší požadavky na části motoru

I když naznačený vývoj okamžitě nedopadne na výrobce motorů a jejich součástí, už nyní zaznívají jasné požadavky, které se týkají nižší spotřeby, klesajícího dopadu provozu agregátů na životní prostředí při současně rostoucím výkonu. Agregáty musí dosáhnout hned několika – často protichůdných – požadavků: vyšší výkon, vyšší zatížení konstrukčních dílů pomocí vyšších tlaků při zážehu a vyšší tepelné zatížení, redukované spotřeby oleje a nižší blow-by hodnoty (při měření průběhu tlaků).

Na příkladu pístů si můžeme ukázat, jaké to má praktické dopady. „Technických řešení u pístů z hliníkových slitin je hned několik: vylepšené slitiny pro udržení vysokých teplot, lokální optimalizace materiálu v podobě jemné struktury v obzvláště zatěžovaných zónách například přetavováním hrany komůrky nebo zlepšení mechanických vlastností první drážky pomocí anodace nebo nosičů kroužků z šedé litiny,“ vyjmenovává Udo Helwig, předseda představenstva společnosti KS Kolbenschmidt Czech Republic, a. s. Dále uvádí snížení teploty konstrukčních prvků na dně pístu pomocí chladicího kanálu (kavita ve dně pístu, která je ostřikována motorovým olejem), speciální design pro benzinové písty (zvětšení povrchu pro lepší odvod tepla a redukci hmotnosti), použití bronzových pouzder v čepním otvoru pro zvýšení lokální pevnosti nebo povrstvení kluzným lakem pro snížení tření a opotřebení. „Pokud tato opatření nejsou dostačující, dochází k výměně hliníkové slitiny za vysoce pevné ocelové slitiny, v současné době především u dieselových pístů,“ vysvětluje Udo Helwig.

I když je píst využíván pro spalovací motory s celou paletou paliv jako benzin, nafta, plyn či vodík, reaguje i tento základní konstrukční prvek na vývoj agregátů. „Detaily se samozřejmě liší v závislosti na druhu motorového paliva. Nafta má například účinky na tvar spalovacího prostoru s odpovídajícími vlivy na samotné lití a opracování,“ podotýká Udo Helwig.

Inovace se dotýkají i částí vozů, které bezprostředně navazují na motory. Například firma Witzenmann Opava, spol. s r.o., vyrábí dilatační díly nebo vlnovce sběrného potrubí spalin nejrůznějšího provedení. Jejich cílem je eliminace vibrací a zlepšení tepelné roztažnosti. Flexibilní recirkulace spalin přispívají ke značnému snížení emisí škodlivin, neboť je snížena tvorba oxidu dusíku při spalování. Víceplášťové vlnovce musí prokázat vysokou pevnost v tlaku a současně značnou pohyblivost. Tyto vlnovce se používají jako těsnění vřetene ventilů s provozními tlaky až 400 barů.

V cirkulaci oleje, benzínu a v chladicím okruhu jsou výhody flexibilních kovových potrubí v jejich absolutní plynotěsnosti, difúzní těsnosti, životnosti a teplotní stabilitě. To je hlavním kritériem, zvláště když jsou zabudovány v blízkosti kolen potrubí, turbodmychadel nebo výfukového systému.

 


Do roku 2025 chce Norsko zavést všeobecný zákaz spalovacích motorů.


 

Klimatická dohoda akceleruje vývoj

Zdá se, že vývoj a budoucnost motorů nezadržitelně směřuje k elektrickému a alternativnímu pohonu. Nakonec z tohoto důvodu aktuálně zesiluje trend zmenšeného a hybridního pohonu. V souvislosti s globální klimatickou dohodou a jednotlivými národními úpravami (v České republice například Národní akční plán čisté mobility) lze předpokládat, že v následujících letech ještě zesílí tlak na nižší spotřebu a redukci oxidů uhlíku a dusíku.

Nový přístup bude vyžadovat také nové pohledy výrobců agregátů. I tak zřejmě bude nadále trvat tlak na cenu. „Konkurence dodavatelů na trhu konstrukčních prvků pro tyto nové pohony je napjatá, výhodu mají ti rychlejší a flexibilnější,“ doplňuje čistě obchodní pohled Udo Helwig.

Zadejte e-mailovou adresu

a nic ze Světa průmyslu vám už neunikne!

Vaše osobní údaje budeme zpracovávat pouze za účelem zasílání newsletterů, a to v souladu s platnou legislativou a zásadami ochrany osobních údajů. Svůj souhlas se zasíláním a zpracováním osobních údajů můžete kdykoli odvolat prostřednictvím odhlašovacího odkazu v každé kampani.

Rozhovory

AUTOMATIZACE PIVOVARU POMÁHÁ ELIMINOVAT VÝKYVY KVALITY

AUTOMATIZACE PIVOVARU POMÁHÁ ELIMINOVAT VÝKYVY KVALITY

Vydáno 3.4.2020

Rozhovor s Tomášem Kinčlem, odborným pracovníkem v pivovarství na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze   Stejně jako většině potravinářského průmyslu, ani pivovarnictví se nevyhnul trend automatizace. A není na tom nic špatného. „Hlavním přínosem automatizace pivovarů je standardnost. Zákazníci očekávají, že určitá značka bude chutnat vždy podobně,“ říká v rozhovoru pro Svět průmyslu Tomáš Kinčl.   […]

BAVÍ MĚ PŘEMÝŠLET O ŽIVOTĚ ZÁSILKY

BAVÍ MĚ PŘEMÝŠLET O ŽIVOTĚ ZÁSILKY

Vydáno 25.3.2020

Rozhovor s Martinem Jarešem, zakladatelem startupu Foxdeli   České e-shopy mají od loňského roku lákavou možnost. Díky startupu Foxdeli mohou spravovat všechny přepravce a data o zásilkách na jednom místě nebo ovlivnit komunikaci se zákazníkem v průběhu doručování. „Nejde pouze o sledování zásilky, ale především o okamžité vyhodnocení a jednoduchou interpretaci výstupů z mnoha nesourodých […]

IFM TRUCK PREZENTUJE, CO PRO NÁS ZNAMENÁ DIGITALIZACE

IFM TRUCK PREZENTUJE, CO PRO NÁS ZNAMENÁ DIGITALIZACE

Vydáno 17.3.2020

Rozhovor s Kamilou Maškovou, jednatelkou společnosti ifm electronic   Nevšední pohled se nabídl návštěvníkům loňského Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně. Společnost ifm electronic zde představila prototyp kamionu ifm truck, který zaujal nejen svým designem, ale také aktuálními technologiemi ze světa automatizace a digitalizace. „Když vejdete dovnitř, tak byste měli vydechnout obdivem,“ říká Kamila Mašková.   […]

NÁSTUP 5G SÍTÍ PŘINESE VÍCE HROZEB I ÚTOKŮ

NÁSTUP 5G SÍTÍ PŘINESE VÍCE HROZEB I ÚTOKŮ

Vydáno 2.3.2020

Rozhovor s Jaroslavem Otcovským, vedoucím technického oddělení společnosti Asseco Solutions.   „Očekává se připojení většího počtu zařízení i jejich rostoucí automatizace až autonomie, a to je pro útočníky velké lákadlo. Vzhledem k rychlosti 5G sítí bude docházet k rychlejšímu sdílení a zpracování dat, což umožní zaměřit se na slabá místa potenciálního cíle,“ říká v rozhovoru […]

Zobrazit Více