Bougies zijn verleden tijd, als het aan Hyundai ligt.
Elektrische aandrijving met hier en daar een vleugje waterstof. Het zijn de focuspunten van de hedendaagse auto-industrie, maar laten we niet vergeten dat de ouderwetse verbrandingsmotor nog lang niet uitontwikkeld is, en autofabrikanten dit concept blijven verbeteren. Sterker nog, Hyundai heeft een nieuwe motortechniek aangekondigd waarmee auto’s 25 procent zuiniger worden dan met vergelijkbare benzinemotoren.
Zelfontbranding
Oké, tot zover de nog niet waargemaakte zuinigheidsclaims claims, laten we eens kijken hoe het werkt. De basis is een direct ingespoten viercilinder met 1,8 liter inhoud. Echter, in de cilinderkop zijn geen bougies te vinden. Het mengsel van benzine en lucht wordt namelijk verbrand door compressie. Zelfontbranding die je bij een reguliere peutmotor juist niet wil hebben (pingelen), maar hier dus wel. Hyundai noemt het ‘GDIC’, ofwel Gasoline Direct-Injection Compression.
De motor beschikt over een compressor voor de lagere toerentallen. Dit omdat er te weinig uitlaatgassen worden geproduceerd om een turbo bij lage toerentallen aan te drijven. Eenmaal draaiend wordt de compressor ‘gebypassed’ en neemt een turbo het werk over. De ontbranding ontstaat door de hogere druk in de cilinder – de motor heeft een compressieverhouding van 14,8:1 – en het feit dat de uitlaatkleppen twee keer per arbeidsslag openen. Die tweede opening van de uitlaatklep, waarbij er uitlaatgassen terugstromen, zorgt voor extra hitte in de cilinder waardoor het brandstofmengsel ontploft. Et voila, we hebben een arbeidsslag waar geen bougievonk aan te pas is gekomen.
4.500 tpm
In de dyno-opstelling weet de motor ongeveer 180 pk te genereren en halen ze de eerdergenoemde brandstofbesparing van 25%, maar de keerzijde is dat het toerental op maximaal 4.500 tpm ligt en het GDIC-blok als een diesel zal klinken. Hyundai zegt daarentegen dat ze het geluid enigszins kunnen verzachten door de injectietijd aan te passen. Maar het blijft hoe dan ook een benzinemotor met een dieselklop. Moeten we dat wel willen?
De motortechniek wordt volgend jaar in de praktijk getest in een vloot Sonata’s, want de Koreanen hebben absoluut de intentie om deze techniek naar de markt te brengen. Partners die de autofabrikant daarbij helpen zijn het Amerikaanse Delphi en de Universiteit van Wisconsin. Kortom, straks hoor je dieselende Hyundai’s voorbij ratelen die doodleuk benzine aan het verbranden zijn.
Dus dan is het eigenlijk een “dieselmotor” die te dure diesel (= benzine) verstookt. Met hetzelfde rendement als een diesel en het bijbehorende geratel.
Alhoewel dat geen nadeel hoeft te zijn. Een mooie moderne common rail diesel loopt ook fluisterstil. Luister maar naar de Mercedes diesels.
@Freewarefreak: je bedoelt dat common rail is uitgevonden door Fiat en zij waren zo aardig om deze technologie te delen (lees verkopen aan Bosch) met de rest van de wereld.
@ropbp:
nope .. MB diesels zijn nml wel stil ..
@ropbp: Geen idee waar Mercedes shopt. Het enige wat ik wou zeggen is dat hun som der onderdelen verdomd mooi loopt.
@ropbp:
Nope
Alfa Romeo had het idee, echter in Italië konden Magneti Marelli en andere toe leveranciers het niet ontwikkelen, dat hebben ze in samenwerking met Bosch gedaan.
@Freewarefreak: Diesel verbrand viezer dan benzine. Daarnaast is het prijsverschil tussen benzine en diesel in veel landen klein.
@ir.burgert: yep, diesel is duurder dan benzine in Zwitserland; heeft allemaal te maken met belastingen.
Goede poging van Hyundai. Hopen voor ze dat het gaat werken.
@Freewarefreak:
Maar wel een stuk minder wegenbelasting dan een diesel, dus zal zeker wel een markt voor zijn. Technisch gezien is het inderdaad vlees nog vis.
@Freewarefreak: Benzine is goedkoper te produceren dan diesel, dus die te dure ‘diesel’ geldt dan alleen voor Nederland met achterlijke belastingregels.
@gop1: is dat zo? Ik dacht eigenlijk dat diesel vrij dicht bij ruwe olie stond en benzine veel verder doorgeraffineerd was.
@mashell: Heeft te maken met de benodigde energie bij het destillatieproces, bekijk dit plaatje maar eens: http://nl.wikipedia.org/wiki/Bestand:Destillatietoren_ruwe_olie.png , voor diesel dient de temperatuur hoger te zijn, dus kost het ook meer energie om dat ‘op te wekken’.
@autobart: Kijk nog eens naar je eigen geplaatste afbeelding, de ruwe olie wordt verwarmd tot 400°C vóór het de destillatietoren in gaat. Het is dus niet zo dat ze voor benzine de olie minder warm hoeven te stoken, want de olie gaat altijd met 400°C naar binnen en de genoemde brandstoffen komen eruit.
Ik denk dat je eerder moet kijken naar de hoeveelheid benzine en diesel die uit één vat olie gehaald kan worden. Waarschijnlijk heb je dus meer olie nodig om één liter benzine te krijgen, dan voor één liter diesel…
@autobart: Hoewel deze logica klopt, is dit wel een afweging met de prijs van ruw olie. De zwaardere CH verbindingen van diesel zijn te verkrijgen uit relatief goedkopere (zwaardere en zuurdere) olie. De vraag naar benzine hebben de efficiëntie en winstgevendheid van het destillatieproces naar benzine gedrukt.
@mashell: dan nog gaat het om het kraakproces en misschien juist omdat de diesel dichter bij ruwe stookolie ligt is het moeilijker te scheiden? Ik weet het niet maar zoals Nijdam benoemt kan dat ook z’n nadelen hebben die ik zojuist op genoemd heb. Is maar een voorbeeld weet niet precies meer hoe het in z’n werking gaat.
-edit: dank u, is inmiddels gefixt-
@rob68: Tuurlijk. Waar zitten de hoogste IQ’s en wie halen de beste cijfers op school?
Wie zit te wachten op die dure techniek zonder enig plezier?
Kan iemand uitleggen waarom deze motor dan ineens zoveel zuiniger is, omdat er zelfontbranding is ipv ontsteking?
@SimonMc: als je zulke vragen stelt: http://www.autoblog.nl/vacatures
Wat mij betreft mag je je dan morgen melden op ABHQ.
@SimonMc: Simpel. Deze efficiëntie komt voort uit een groter thermodynamisch rendement, voornamelijk door de hogere compressieverhouding.
@Freewarefreak:
Jij weet het dus ook niet…
@SimonMc: Ik denk: meer compressie, minder benzine nodig. Ook zal het lagere toerental verschil maken
@SimonMc:
Het rendement van een benzine motor (en eigenlijk iedere machine die voldoet aan Carnot= ideale machine om warmte om te zetten in mechanische energie) is afhankelijk van de compressieverhouding.
In normale benzine motoren is de compressieverhouding gelimiteerd omdat anders de brandstof vervroegd begint te ontbranden (= pingelen) en waardoor de motor nietmeer mooi loopt en het rendement omlaag gaat. Als je de brandstof pas later inspuit zal deze ook dan pas gaan ontbranden, zo is er een hogere compressieverhouding mogelijk => rendement gaat omhoog => veel zuiniger.
@SimonMc: Hogere compressie zorgt voor een betere vullingsgraad (benzine/lucht verhouding) –>je haalt meer energie uit de ingespoten hoeveelheid.
Nadeel is dat de temperatuur van de verbranding omhoog gaat waardoor er meer uitstoot hebt. Hier hebben ze schijnbaar iets op gevonden of gezorgd voor een goede na behandeling.
Die 25% zuiniger is op de totale motor en niet alleen op “zonder bougies” Ze hebben nog meer snufjes toegepast waardoor deze motor 25% zuiniger is dan zijn voorganger.
@bottestudent:
Vullingsgraad heeft er maar weinig mee te maken.
rendement (otto-cylcus) = 1-(1/r^(cp/cv-1))
met r compressieverhouding en cp en cv de warmtecapaciteiten van lucht (want na ontbranding kan je het eigenlijk het mengsel ruwweg met lucht beschrijven).
Enkele voorbeelden:
voor r=9,5 geeft dit een (theoritisch) energetisch rendement van 59% (in werkelijkheid ligt het dan tussen de 30% en 40%)
voor een r=14,8 krijg je al een rendement van 66% wat 12% meer is.
Daarmee zit je nog niet aan je 25% maar aangezien deze motor moderner is en dus dichter bij het theoretische model zit wil ik die 25% stijging echt wel geloven. Overigens is het niet de hogere compressie die voor je hogere vullingsgraad zal zorgen maar wel de directe injectie.
@Hupke: Zal er idd niet voor een hogere vulling zorgen(er gaat immers nog steeds even veel benzine en lucht in. Had dat idd anders moeten verwoorden:P), maar omdat de zelfde hoeveelheid onder een hogere druk staat resulteert dit wel in een hogere druk. Hierdoor wordt er meer energie uit gehaald en is het rendement hoger.
Directe injectie kan zorgen voor een hogere vullingsgraad. Echter is het meer bedoeld om je verbranding beter te kunnen beheersen.
Turbo zorgt meer voor een hogere vullingsgraad.
@Hupke:
vorige proto-types beloofde allemaal een nogal opvallend hoog koppel ..
waarschijnlijk zit daar de winst ..
Of we dit moeten willen? Nou nee, niet echt, ik tenminste niet. Het is mooie techniek maar om te beginnen heb ik alleen al een hekel aan de manier waarop diesels lopen (en klinken). Dat zal bij deze benzine iets beter zijn maar dat is op zich al erg genoeg. Bovendien is inwendige EGR ontzettend vervuilend voor de cilinderkop maar dat weten ze bij Hyundai vast ook wel.
Interessant blok, hier ga ik m’n negatieve meningen (nog?) niet op afvuren.
Wordt vervolgd…..
gezellig op autoblog, waar iedereen een echte petrolhead is en waar diesel en saaie geluiden verketterd worden.
alsof 95% van de wereld het uitmaakt wat voor brandstof er gebruikt word. als het maar goedkoop en zuinig is.
natuurlijk is er hier een markt voor. als het werkt en het is niet te duur/duurder, dan word dit de standaard.ik bedoel, 25% zuiniger..
@mckroket:
Tja, die 5% die wel iets met auto’s heeft komt op sites als AB. De rest komt beter aan zijn/haar trekken bij sites als macrameeën.nl.
Het is dus eigenlijk niet zo raar dat men het hier niet hoog op heeft met satans sap.
Gefeliciteerd Autoblog!
Hyundai noemt het ‘GDCI’, ofwel Gasoline Direct-Injection Compression. Iets klopt hier nu niet. Is het nu ‘GDIC’ of juist Gasoline Direct Compression-Injection? Of is dit weer een fraai staaltje Aziatisch ‘Engrish‘?
Krijgt het blok dan ook een vergelijkbare hoeveelheid koppel als een diesel? Anders zie ik het de plaats van diesels niet innemen.
@Yeelen: Als het dezelfde specs van een benzine heeft met 25% minder verbruik zie ik het wel de plek innemen van de huidige benzine blokken
@tunefuldjmike: Liever niet, ik zou graag nog met auto’s rondrijden die verder doortrekken dan 5-5500 rpm.
@Yeelen:
Dan ben ik bang dat je vroeg of laat veroordeeld bent tot een EV.
De milieuterreur dwingt de automobielindustrie tot dit soort draconische oplossingen. De huidige downsize motoren zijn qua karakteristiek al vergelijkbaar met diesels.
Geen elektronische ontsteking, dus dat scheelt weer een hoop randapparatuur. Zo’n blok met relatief eenvoudige techniek dat lekker laag in de toeren kan blijven kon nog wel eens aangenaam lang meegaan.
De enige manier waarop je inderdaad het exergetisch rendement van je motor omhoog kan krijgen, de compressie verhouding verhogen. En dan doen ze goed.
Klagen dat dit een diesel is,… ja die zal idd een andere cyclus volgen dan de otto-cyclus dus ja het is een diesel maar war is daar mis mee als het efficient is.
Nu ik erover begin na te denken, twijfel ik er eigenlijk serieus aan of deze wel een diesel-cyclus volgt en niet gewoon de otto-cyclus maar dan met directe injectie.
Iemand met kennis van zaken die er het fijne van weet?
@Hupke:
maakt het uit joh ..
dit principe is al heel wat keren uitgevonden ..
en wordt over een jaar of 3 weer een keertje uitgevonden ..
@lincoln:
Domme vraag aan iemand die alwetend blijkt te zijn:
mare, heb je ooit al eens ergens niet het fijne van geweten?
-> tuurlijk maakt het uit.
http://www.autoblog.nl/archive/2007/07/24/mercedes-benz-introduceert-revolutionaire-motor
Ik gok dat Mercedes haar project heeft verkocht….
Hogere compressieverhouding = zwaardere uitvoering = meer materialen = duurdere aanschafprijs? Heden ten dage zijn de benzineblokken goedkoper…. mocht dit pirjsvoordeel overeind blijven dan heb je een erg marktaantrekkelijke techniek… al verwacht ik dat het blok in uitvoering zal duurder worden, mede door de uitvoering en de benodigde compressor…
@kolopete:
Een tfsi-blok is ook een stuk duurder dan een 2takt blok gehouwen uit een boomstam maar toch rijden vandaag de dag veel mensen in een polo ipv in een trabant.
maw. ik denk dat ze dat verschil er echt wel uit zullen kunnen halen.
Erg interessant, ben benieuwd wat deze technologie in de praktijk gaat opleveren. Dit lijkt erg op de DiesOtto motor die Mercedes in 2007 presenteerde.
Door die ontbranding door compressie, lijkt me het van groot belang dat de benzine van constante kwaliteit is. En dat er zelfs dan nog de nodige sensoren en regelunits nodig zijn om de boelsoepel te laten verlopen.
Ik juich iedere ontwikkeling van harte toe, maar dit is voortborduren op een bestaand concept waarvan we weten dat de benodigde brandstof eindig is.
Het is GDCI ipv GDIC en het staat voor Gasoline Direct Compression Ignition.
Volgens http://blog.caranddriver.com/hyundai-developing-gasoline-burning-compression-ignition-engine/ wordt benzine ingespoten na ( !! ) TDC en zo wordt pingelen voorkomen. Dit resulteert wel in het lagere maximum toerental.
Ook wordt gewerkt met veel lagere brandstof injectiedruk dan bij Diesel motoren, namelijk rond de 500 bar ipv rond de 2000 bar. Dit zal te maken hebben met het feit dat benzine veel vluchtiger is dan diesel. Er worden ook gewone solenoid injectoren gebruikt ipv de piezo injectoren in huidige dieselmotoren. Dit zorgt voor flinke kostenbesparingen.