Deze benzinemotor moet diesels overbodig maken

Auteur: , 59 Reacties

En ja, we weten dat elektrisch rijden de toekomst is. Maar die toekomst stellen we graag nog héél even uit.

Deze benzinemotor moet diesels overbodig maken

De grote truc: variabele compressie. Volgens Nissan combineert hun nog te introduceren VC-T 2.0-liter motor het vermogen van een turbomotor met het verbruik van een dieselmotor of een hybride aandrijflijn. Motoren met variabele compressie hebben het productiestadium tot dusver nooit gehaald en tóch zijn de Japanners ervan overtuigd dat het ze gaat lukken.

Voor de goede orde: de compressieverhouding van een motorblok bepaalt in hoeverre het mengsel van lucht en brandstof wordt samengedrukt alvorens het ontbrandt en voor de power zorgt. In principe: geldt hoe hoger de compressie, hoe efficiënter de motor. Té hoge compressie kan echter leiden tot spontane ontbranding en dat is precies wat je niet wilt.

Een voorbeeld van een benzinemotor met een hoge compressie is de SKYACTIV-G van Mazda, waar we onlangs een verhaal over schreven. Deze krachtbronnen hebben een compressieverhouding van 14:1 en da’s voor benzinemotoren behoorlijk hoog. Volgens Nissan varieert de compressieverhouding van hun nieuwe kindje van 8:1 (vrij laag) tot 14:1 (net als de Mazda: hoog). Daardoor is de geblazen 2-liter zo’n 27% zuiniger dan de bekende 3.5-liter V6 die ongeveer even sterk is.

Details hebben we helaas nog niet omdat Nissan het technische verhaal pas vrijgeeft op de Autosalon van Parijs. Wel zien we dat de Japanners een ingenieus systeem hebben bedacht om de hoogte van de zuiger ten opzichte van de cilinder mee te kunnen reguleren. Hierbij wordt de hoge compressie (dus een langere slag van de zuiger) gebruikt bij lage toeren voor meer punch onderin en een lage compressie (kortere slag) zodra de turbo’s op toeren zijn om pingelen te voorkomen.

Bijgaande patenttekening biedt wellicht wat meer duidelijkheid, verder zullen we nog anderhalve maand moeten wachten op de ins en outs.

Infiniti VC-T

Dank aan Sjoerd voor het tippen!



59 reacties

Waarom je de nieuwe Astra nu wilt configureren bekijk het hier!.
Electrisch rijden is de toekomst
@terminator: maar ot, wel echt een mooi systeem
@terminator: Niet als dit nog (relatief veel) meer fijnstof uitstoot betekent… de verborgen killer die echt gevaarlijk is i.t.t CO2 ….
@dawwg: Daar zijn dan weer die roetfilters voor?
@terminator: Fietsen is de toekomst.
@redneckdarian: In blote voeten tussen de ruïnes rondsloffen is de toekomst…
@redneckdarian: Elektrisch fietsen, toch wel zeker?
@terminator: rij jij toevallig nu ook een PHEV of een prius?
@47cars: ja (xc90), ookal zie ik in dat fietsen ook een goede oplossing us
@terminator: ik denk waterstof. Elektrisch laden duurt veel te lang
@jeffreyd: waterstof is ook electrisch rijden…
@bennieokkels: als je het in een brandstofcel stopt wel; als je het in een ‘conventionele’ explosiemotor stopt niet…
@406_v6: maar dan is het rendement nagenoeg nul en totaal niet interessant.
@bassx: wordt toch nog steeds zwaar geïnvesteerd door de industrie in deze techniek; o.a. de opslag voor in auto’s wordt nog steeds geoptimaliseerd, motoren voor puur waterstof Aalsmeer brandstof ontwikkeld; dus blijkbaar ziet men wel iets van brood in deze techniek.
@406_v6: Reden van investering in verbrandingsmotor op waterstof was vanwege de minimale aanpassingen die nodig zouden zijn als ook de mogelijkheid te hebben nog steeds op benzine te kunnen rijden indien mensen in gebieden komen waar geen waterstof te koop is. Alleen Mazda en BMW hebben voornamelijk hierin geïnvesteerd, alle andere fabrikanten kijken naar oplossingen in de brandstofcel en zien waterstof als een energieopslag in niet als brandstof. BMW had gekozen voor vloeibaar waterstof, nadeel is dat het 20% minder energie vasthoudt dan waterstof in gasvorm. Ondanks dat waterstof veel explosiever is dan Benzine wordt nog steeds het merendeel van de energie die vrij komt bij verbranden van waterstof warmte. Hiermee is de efficiëntie van waterstof en een verbrandingsmotor heel erg laag t.o.v. een brandstofcel maar wel hoog t.o.v. benzine. Als laatste, waterstof in vloeibare vorm maken/behouden kost op zichzelf ontzettend veel energie t.o.v. van de normale 700 bar in gasvorm dat maar 7% verlies heeft. Het werkelijke rendement dat BMW/Mazda wist te behalen is dus maar een fractie van het rendement van de brandstofcel. BMW investeert de laatste 6 jaar steeds meer in de brandstofcel en laatste jaar hebben we vrij weinig gehoord van de Hydrogen-7 van BMW. De verbrandingsmotor op waterstof zal her en der opduiken maar de massa zal kiezen voor brandstofcel.
@bennieokkels: Ooit gehoord van de Aston Martin Rapide Hydrogen S? Google deze anders even over hoe het ook kan. Je behoud het geluid van de motor en het stoot geen CO2 uit.
Op zich goed bedacht, de drijfstang in 2 delen, met een variabel excentriek waardoor ze de lengte, dus compressie kunnen variëren
Mooie Methode om het Westen (en het verre oosten) minder afhankelijk te maken van Olie uit OPEC-Landen.

Ik hoop wel, dat naast dat de CO2 waarden lager zijn, ook andere uitstof niet omhoog gaat tenopzichte van conventionele benzineblokjes.

In dat geval, helpt ook deze techniek voor een schonere lucht.
-edit: thanks! Gefixt-

Leuk systeem, hopelijk valt het allemaal goed mee in de praktijk.
Ik hoop dat Bert de Gooijer eindelijk een graantje mee kan pikken, na al die jaren van het promoten van zijn motoren met variabele compressie. Maar ik vrees dat ze voor een andere technische oplossing dan die van hem hebben gekozen…
Electrisch rijden is de toekomst. http://scootmobielinkoop.nl/wp-content/uploads/2015/08/scootmobiel-inkoop-tandem-scootmobiel.jpg
@E34M5Touring: De bedrijfsleider kan aan het mandje hangen.
@E34M5Touring: haha, die dragracer wieltjes aan de achterkant!
@autogedrocht: hey hey, dit is wel ff de 48Volt uitv. hoor. Die Wheeliebar zit er niet voor niks :p
Een ding kunnen ze niet, 5 ton probleemloos lopen
@w115: want jij hebt er al mee gereden?? Of zit je in het ontwikkelingsteam??
@W115: Precies! Vroeger was alles beter! Toen we huilend in de zure regen doodgingen aan aids! Tookourjebbbs!
@Jochempie: een hele hoop dingen waren vroeger beter. Zegmaar bijna alles, behalve efficiëntie en milieuvervuiling. Dat komt trouwens voor een groot gedeelte ook door die efficiëntie.
@w115: komt van japan, dus dat komt ook wel in orde op termijn
Goed bedacht van de Jappaners. Zowel Mazda en Nissan.
De zoveelste motor met variable compressie.

Productiekosten en risico om foolproof te zijn om in massaproductie te gaan zullen deze mooie uitvinding nooit op de weg doen laten verschijnen
Maar biedt zo’n turboblok met variabele compressie dan ook het koppel bij lage toeren wat een diesel biedt? Anders zie ik dit niet als alternatief voor een diesel.
Jongens laten we eerlijk zijn, wie interesseert het milieu nou echt iets?
@wessel94: Iedereen en niemand.
@wessel94: Mij.
@wessel94: Het blijft mij ook verbazen maar er zijn nog altijd veel mensen die liever een Prius rijden vegetarisch zijn en zelf ook als een soort geranium leven om zo het milieu te besparen.
@reistje: Ja, wat een onzin he, gewoon lekker opverbruiken die planeet en over 200 jaar is er geen mens meer te vinden.
@wessel94: Mij, ik doe er zelfs een studie naar.
Elektrisch rijden is nog steeds zwaar vervuilen, omdat het maken van de accu’s, of het accupakket een smerige zaak is. Maar dat wordt door de industrie weggemoffeld en behoord zo niet, tot het schone rijden.
Waterstof is niet goed op te slaan en te vervoeren en is daardoor niet waardig genoeg, om voor vol aangezien te worden.

Maar ik bedacht eigenlijk net, als zeer niet technisch onderlegd persoon, wat als je bijvoorbeeld een v8, of v6, of boxer motor, met twee rijen met verschillende lengtes van de cilinders, aan beide kanten. Dan heb je beide aanwezig en kunnen de verschillende cilinderrijen, eventueel onafhankelijk van elkaar, de juiste kracht geven. Als je wilt kun je daar een Kers-systeem, of een elektrische turbo aanvast hangen, voor extra ondersteuning. Of zie ik dit helemaal verkeerd?
Doe mij maar die 3,5L V6, ik betaal wel die 27procent extra;)
Ik ben benieuwd. Opzich zijn dit soort technieken wel zaken die er voor zorgen dat we zo lang als mogelijk op benzine kunnen rijden. Doen dus!
Bij de eerste zin haakte ik al af met lezen. Elektrisch rijden de toekomst? No fucking way. Elektrisch rijden is gewoon nog slechter voor het milieu dan gewoon je auto volgooien met benzine. Waterstof is de toekomst. Bestaat al lang. Maar niemand wilt eraan. Waarom? Regeringen verdienen er geen klote aan. Elektrischeteit opwekken kost trouwens meer energie en meer schadelijke blabla dan gewoon benzine. Fuck elektrischeteit rijders!!
@ruudbmw: En f^ck de spellingscontrole! Ben je vergeten erbij te vermelden. Ik heb het graag voor je gedaan.
@ruudbmw: Jij bent echt verschrikkelijk verkeerd voorgelicht, meer ga ik er niet over zeggen.
@ruudbmw: Waar haal je de waterstof vandaan? De beste manier om de te maken is doormiddel van electrisiteit.
Verder hoe wil je waterstof opslaan? Om er fatsoenlijk mee te rijden heb je veel nodig. Dus een grote tank of extreem hoge druk. Om het op hoge druk op te slaan kost het veel energie om het te comprimeren. Verder is het haast onmogelijk om een tank te maken die volledig dicht is om de waterstof vast te houden. Doordat het zo klein is loopt je tank vanzelf leeg. Dus 3 weken op vakantie gaan levert je een lege tank op!

Dus nee waterstof is nog geen alternatief!
@ronnys: Waterstof wordt op het moment geproduceerd door het uit aardgas te winnen, dus is waterstof op het moment een fossiele brandstof. Daarnaast is het zo dat door de verschillende omzetstappen die bij waterstofproductie door elektrolyse komen kijken, waterstof 3 keer zo inefficiënt is als de elektriciteit direct vanaf het zonnepaneel in de auto te laden. Dit is zonder alle extra benodigde apparatuur mee te rekenen, gewoon puur het verkrijgen van het materiaal.
@Jochempie: Ik weet het.
Ik probeerde ook te zeggen dat naast de productie ook het vervoer en opslag zeer problematisch zijn bij waterstof. Dus het enige voordeel van waterstof boven electrisch rijden is het snellere tanken, maar in de regel zul je ook vaker moeten tanken en kan je hem niet ’s avonds aan de stekker leggen en dus tanken terwijl je slaapt.
Conclusie blijft waterstof is eigenlijk op geen enkele manier een alternatief.
Vraagje:
Bij het berekenen van de cylinder inhoud, is de slag toch ook een variabele? (pi/4 * boring-kwadraat * slag * cylinders).
Als je dan een motor ontwerpt met een variabele slag, hoe bereken je dan de inhoud? Op het langste punt? Gemiddeld?

En dan de 2e vraag. Was het niet zo dat de moderne turbo-torretjes lekker zuinig rijden op het moment er niet zoveel van ze gevraagd wordt, maar flink benzine aan het slurpen zijn op het moment je er veel van vraagt? Hoe moet ik dit idee van Nissan dan zien? In de teskt staat dat ze bij lage toeren dus hogere compressie hebben, maar dat bij hogere toeren het weer ‘gewoon’ een turbo motor is. Was dat niet precies het probleem waar de huidige turbo-2.0-torren ook flink aan het zuipen zijn?
@gregorius: de hogere compressie verhoogt ook de efficiëntie. Dus onderin is deze motor ook daadwerkelijk zuiniger als er iets van gevraagd wordt. Op toeren is dit een ouderwets zuipblok. De compressie is daar immers niet hoger dan gebruikelijk dus de efficiëntie ook niet.
Honda is toch ook met zoiets bezig een variabele cilinderhoogte of met zuigers die een variabele slag maken
@rob5nismo: en SAAB al in de jaren 90 met een kantelende cilinderkop om ook variabele compressie te krijgen. Idee is niet nieuw, toepassen in massaproductie wel.
“Volgens Nissan combineert hun nog te introduceren VC-T 2.0-liter motor het vermogen van een turbomotor met het verbruik van een dieselmotor of een hybride aandrijflijn.. Bla.. bla.. compressie.. hoog.. laag.. Daardoor is de geblazen 2-liter zo’n 27% zuiniger dan de bekende 3.5-liter V6 die ongeveer even sterk is.”

Ik zeg: bullshit, want:
Het vermogen van een turbo motor evenaren, met een turbo motor is best logisch?
Het vermogen van de bekende turbolóze 3.5 máár 310 pk is, en uit 2003 komt.
Zelfs de interne weerstand van een antieke 2 liter 4-in-lijn ongetwijfeld nog lager zou zijn dan die van een 3.5 V6.
Iedere op Europa gerichte fabrikant al ruim een jaar/jaren een 300+ pk twee liter motor heeft.

En appels en peren, vergelijk het lekker met een bestaande low-power 2.0 en geef dan eens snelweg cijfers af, want dáár rijden auto’s met een beetje vermogen en/of liters. Of zal het dan minder interessant nieuws zijn? Zzz.. slaapt rustig verder wachtend op werkelijke innovatie ipv. overijverige marketing praat.
Té hoge compressie kan echter leiden tot spontane ontbranding en dat is precies wat je niet wilt.

Waarom zou je dat niet willen? Een diesel doet bijna niet anders. Wat je niet wilt is spontane ontbranding op momenten die je niet wilt!
Volgens mij was het Mercedes die al een paar jaar bezig is met een zelf ontbrandende benzine motor. Als die koud is komt er nog een vonk bij, maar eenmaal warm is het een zelf ontbrander.
Het is dus ook ontwikkeld als toevoeging op/aan turbo motoren. Deze hebben permanent lage compressie, dus ook op momenten dat je het extra vermogen van de turbo niet nodig hebt. Op deze momenten is de motor inefficiënt en dat probleem vangt dit systeem op. Zodra er weinig vermogen wordt gevraagd, hoeft de turbo niet aan het werk en kan de compressie omhoog. M.b.t. de werking van het systeem vind ik deze afbeeldingen iets duidelijker:
http://o.aolcdn.com/hss/storage/midas/de3e84cf46030cd7b3ea39900a1fa7ba/204201576/image1+(1).JPG
http://st.hotrod.com/uploads/sites/21/2016/08/Nissan-VC-T-crankshaft-and-control-660×481.png
Het mechaniek werkt schijnbaar ook meteen als een soort balansas waardoor deze dus ook niet extra nodig is. Bovendien zit de bieding van de hefboom buiten de motor geplaatst waardoor deze, indien nodig, eenvoudig vervangen kan worden.
In tegenstelling tot allerlei systemen waarbij er ingewikkelde tandwielsystemen etc in de drijfstangen wordt gepropt, oogt dit vrij compact en betrouwbaar.
Deze constructie lijkt me qua trillingen ook best moeilijk.

Maar zulke grote merken zijn er echt niet voor niks mee bezig dus er zal zeker iets te halen zijn. Maar zoals iemand de comments al terecht opmerkt snap ik ook niet waarom we de variant van Bert de Gooijer (Gomecsys) nog niet op de weg terugvinden. In mijn ogen de meest simpele maar ook ingenieuze uitvoering voor VCR. Daarbij gaat het ook om andere bijkomende voordelen zoals interne EGR waarmee pompverliezen verminderd kunnen worden. Plus deze technieken openen weer de deur voor andere technieken zoals gecontroleerde zelfontbranding bij een benzine (HCCI).

En zolang elektriciteit inderdaad wordt opgewekt in koolcentrales zal electro en waterstof echt niet veel beter zijn. Je kunt dan wel weer allerlei groene manieren bedenken om stroom op te wekken maar die zullen slechts een druppel zijn op de gloeiende plaat qua behoefte. En bedenk eens wat voor energie en kosten er weer bij die projecten (denk aan windmolens, waterkracht, etc.) er mee gemoeid zijn qua fabricage, installatie, onderhoud, etc.). Hoe meer schakels in een reeks, des te meer rendementsverlies.

En hybrides en electro auto’s zijn al jaren in beeld maar hebben nog altijd maar een zeer klein aandeel (ze bestaan zelfs al sinds de ontwikkeling van de auto).
Dus tot het moment dat de electroauto echt een omslag kan maken is het belangrijk dat we het beste uit de ‘conventionele’ verbrandingsmotor halen.
Ben benieuwd hoe dit gaat lopen
Je kan de compressie toch veel simpeler sturen door de openingstijd van de kleppen te regelen, of simpeler nog turbodruk variëren… Waarom moet dat toch zo complex? Allemaal extra onderdelen die traagheid (massa in beweging …) en dus trillingen in de schaal leggen.

Ik snap het niet…

Geef een reactie:

Je moet ingelogd zijn om reacties te posten, registreren kan HIER (ook via Facebook).