Hoewel elektrificering de laatste jaren duidelijk de overhand heeft, wordt er door ingenieurs nog steeds gekeken of er manieren zijn om de verbrandingsmotor zelf efficiënter te krijgen, bijvoorbeeld met variabele compressie-ratio’s. Van Porsche doken hiervoor onlangs patenten op.
Het idee van variabele compressieverhoudingen (VC) is al zo oud als de weg naar Rome, maar is kennelijk interessant genoeg om te blijven onderzoeken. Peugeot kwam in 2009 al met iets dergelijks, en ook onafhankelijke partijen menen regelmatig het ei van Columbus te hebben gevonden. Feit is dat we bij mijn weten na al die jaren nog geen praktische toepassing van het principe hebben gezien.
Ook in de VW-groep wordt driftig research gedaan: vorig jaar dook een Audi-patent op dat zou wijzen op VC, en nu zien we -via Gizmag– plots tekeningen van Porsche die op hetzelfde duiden. Gaan we dan toch binnenkort VC in productiemodellen zien?
Toekomstmuziek
Onze gok: not anytime soon. R&D-afdelingen werken constant aan nieuwe, potentieel interessante technologieëen, waarbij de een wat haalbaarder is dan de andere. Dat VC wordt onderzocht betekent nog niet dat we het ook terug gaan zien, maar je kunt er voor de PR tijdens de ontwikkeling leuke claims mee doen. Mocht er een doorbraak komen, dan is het relatief vlot in te voeren (hoewel je dan nog steeds aan een tijdspad van enkele jaren moet denken), maar het kan net zo goed zijn dat het nog 15 jaar op de plank blijft liggen.
Qua motorontwikkeling verwachten we eerst een verregaande turboficering bij Porsche. Volgens de geruchten krijgt de 911 facelift op bijna alle modellen een turbolader, met een introductie op de IAA in Frankfurt in september.
Update: uitgebreid neuzen in het patent (dat in 2014 al werd gedeponeerd) doe je hier.
Saab was hier destijds ook mee bezig. Prototype staat nog in het museum als het goed is. Overigens die turboficering van Porsche Zit er natuurlijk aan te komen maar zou zich in theorie natuurlijk perfect laten combineren met VC…
@griffendahl:
Juist, dat stukje Saab mis ik ook in dit verhaal.
Een van de vele redenen dat het verscheiden van Saab een verlies voor de industrie en de autoliefhebber is.
Die dachten tenminste out off the box ver voor dat ze ertoe gedwongen werden of subsidie voor kregen.
@griffendahl: ik wilde net hetzelfde zeggen! Saab het al zo’n motor ontwikkeld eind jaren ’90. Maar GM zag er niets in (verkocht toen nog massaal ouwe V8’s en efficiency moest nog uitgevonden worden in de states…)
@griffendahl: http://www.saabnet.com/tsn/press/000318.html
Het oorspronkelijke persbericht uit 2000.
Dit ziet eruit als een reparatie nachtmerrie. Als in die meuk iets stuk gaat je blok vervangen omdat repareren geen reële optie is? Of zie ik het verkeerd? Lijkt op een zuigerstang met verstelmogelijkheid?
@w0o0dy:
Als de VW groep er mee komt lijkt mij dat het inderdaad een nachtmerrie word.
@w0o0dy: Het is inderdaag een verstelbare zuigerstang. Deze onderdelen moeten dus zo gemaakt worden dat ze de levensduur van de motor meekunnen omdat reparatie niet makkelijk zal zijn. Afgezien van dat is er nog een extra moeilijkheid waar velen niet aan denken. Door de zuigerstand iets te veranderen verander je ook de balans. De afstand is bij alle wagens een constante en je kan de balansassen er zo naar maken. Hier ga je dus ook nog eens speciale maatregelen moeten nemen naar lagers toe zo dat die de extra onbalans kunnen verwerken.
Moeilijk wil natuurlijk niet zeggen onmogelijk. Het is maar wat het kan opleveren.
@endofline:
We hebben het hier over Porsche hè? Die gaan nooit over één nacht ijs.
@Original_Arnoud: Ik wil niet meteen te negatief klinken, maar een bovengemiddeld aantal 996-niet-mezger-blokken is toch in rook opgegaan..
@Original_Arnoud:
Het recente 991 GT3 debacle nu al vergeten…?
@jrk68:
Aan de andere kant: waar iedereen zei dat ze zouden falen, hebben ze met overweldigend succes de turbo op productie auto’s geïntroduceerd. Ze hebben 30 jaar later de turbo met variabele geometrie geschikt gemaakt voor benzine motoren. Porsche heeft ook vierwielaandrijving voor niet-terreinwagens gerevolutioneerd. Pionieren is voor hen wel weggelegd.
@Original_Arnoud:
Even voor de duidelijkheid, ik ben een groot liefhebber van de oudere Porsches, het gaat de laatste jaren helaas te vaak mis waar het de kwaliteit betreft.
Porsche was niet de pionier met de turbo personen auto, die eer is toch echt voor BMW met hun 2002turbo.
De 930 was dan wel indrukwekkend maar vooral als widowmaker.
Met de combi awd en het begrip sportwagen moet je bij mij trouwens niet aankomen, dat vind ik voor mensen die wel willen maar niet kunnen.
@jrk68: Nee hoor, de eerste personenwagens met turbo’s kwamen van de andere kant van de grote plas. In 1962 al: de Oldsmobile Jetfire en enkele maanden later ook in de Chevy Corvair.
@dizono:
Dank je wel, nooit te oud om te leren….
@jrk68:
Hoho, ik ben geen fittie aan het opstarten! Ik zie deze discussie meer als met speldenprikken kennis aan elkaar overdragen. Dus zie me vooral niet als betweter maar als leergierig en niet bang om op m’n bek te gaan.
Ik ben het overigens met je eens dat een sportwagen geen 4×4 hoort te hebben. Ik vind ook dat een échte supersportwagen net iets meer vermogen moet hebben dan het chassis aan kan. Er moet een soort spel van temmen kunnen ontstaan zoals een dompteur dat heeft met een jonge leeuw. Iedere keer iets verder durven gaan, speelse waarschuwingen krijgen maar niet je kop eraf laten rukken. Dàt is rijbeleving!
@Original_Arnoud:
No worries Arnoud, wij zijn het eens.
Ik werd ook door Dizono op een feit gewezen dat mij onbekend was, niks mis mee.
@jrk68: helaas de eer gaat naar de Amerikanen… De Oldsmobile Jetfire (en/of Chevrolet Corvair Monza Spyder) waren 10 jaar eerder al was de betrouwbaarheid niet best, en werd de auto al snel de nek om gedraaid.
@w0o0dy:
Dizono was je voor, maar even goed bedankt maat.
@Original_Arnoud: huh is kevertjes tjoenen pionieren?
@deboes:
Wie heeft die kever ook alweer ontwikkeld? Ehmmm… o ja! Ene Ferdinand Porsche.
Nou jij weer, ‘lolbroek’.
@Original_Arnoud: o ja in opdracht van een krankzinnige Adolf H, was het niet?
@Original_Arnoud:
Nee, die heeft het ontwerp gestolen van Jozef Ganz….
Hebben jullie ook ergens een overzicht met wat die cijfertjes betekenen in die afbeelding?
Saab presenteerde dit een prototype in 2000. Een 1.6 met ongeveer 220 pk. Ik meende dat de motor werd gekenmerkt door een dik stuk rubber tussen blok en kop waardoor de kop gekanteld kon worden.
@RutgerK: Ja idd, Saab had een heel slim systeem gevonden om de cilinderkop apart van het blok kantelbaar te maken. De afdichting ertussen was niet van rubber maar een soort messing harmonica. Dit was net de achillespees van het idee, hoewel het idee eenvoudig was brak die harmonica al snel. Verschillende materialen, beweging en hoge temperaturen maakten de oplossing te moeilijk of te duur.
An sich wel goed om te zien dat ze graag de huidige verbrandingsmotor door ontwikkelen en niet terug vallen op al dat elektrospul.
@ghost: Leuk dat jij hier wat in ziet, maar ik acht het onmogelijk dat ze een hoog rendement (>75%) zullen halen door thermische energie om te zetten in kinetische energie… Het enige nadeel aan elektrisch rijden is het hebben van een energiedrager, batterijen zijn zwaar, duur en hebben geen eeuwig leven.
Kan dit niet veel beter gedaan worden door de kleptiming te regelen?
@gop1: Hoe bedoel je? Simpele variable valve timing gebruiken ze al sinds 1992.
@reistje: 1992??? Variabele kleptiming stamt al uit het tijdperk van de stoommachines; in 1841 werd er door mederwerkers van Robert Stephenson, zoon van George Stephenson -die wordt beschouwd als de grondlegger van de stoomtractie- de Stephenson valve gear ontwikkeld, dit is de eerste variabele kleptiming.
In de 20-er jaren van de vorige eeuw werd er een variabele kleptiming voor brandstofmotoren ontwikkeld. http://www.google.com/patents/US1527456
Porsche op haar beurt, patenteerde een dergelijk systeem al in 1958 in Duitsland en in 1959 in het Verenigd Koninkrijk.
Fiat was de 1e autofabrikant die een werkend variabel kleptiming systeem met een variabele lifthoogte introduceerde, Alfa Romeo paste dit voor het eerst toe in 1980 op de injectie modellen van de Spider 2000, nog steeds een mechanisch systeem.
In 1987 bracht Nissan een electronisch VVT systeem genaamd NVCS op de 300ZX.
Honda op haar beurt bracht in 1989 het inmiddels alom bekende -en geroemde- VTEC systeem.
De Duitse fabrikanten (BMW en Porsche) kwamen pas in 1992 met een dergelijk systeem (VANOS en VarioCam).
@406_v6: Dat weet ik. Ik doelde op Variocam omdat het over porsche gaat en “kleptiming regelen”.
@gop1: Nee, Je kan de vulling regelen met de kleptiming. Niet de compressie. De kleptiming laat extra vulling toe bij hogere toerentallen. Men kan bijvoorbeeld bij het begin van de compressie als de zuiger nog omhoog gaat de inlaatklep nog heel kort laten openstaan en toch nog extra gas in de zuiger krijgen. Normaal zou je verwachten dat de zuiger het gas op dat moment al zal terugduwen maar bij hoge toerentallen is de gasstroom groot genoeg zodat die niet onmiddelijk stopt. Dus op deze manier kan je de compressie niet verhogen omdat de klep iets langer open houden hooguit een fractie van de inlaatslag is.
Omgekeerd zou je kunnen denken dat je de compressie kan verlagen door de uitlaatklep iets vroeger te openen. En je dan bijvoorbeeld een motor maakt met standaard heel hoge compressie. Dat zou op zich wel waar zijn. Maar dat wil je ook niet omdat je dan onverbrand gas in de uitlaat dumpt wat niet efficient is. Laat dat nu net de bedoeling zijn van compressieverandering.
@endofline: het heet Multi-air en is verkrijgbaar bij de fiat dealer.
Ik zit er blijkbaar naast, anders had iemand het al wel geroepen, maar… Ik heb de vage herinnering dat BMW zoiets had op zijn vorige generatie 1.6 motoren?
@mout: -edit: deze meneer van het plaatje heeft op AB niet zo heel veel te zoeken-
Het concept is wel boeiend zijn wel meer bedrijven mee bezig geweest zoals Saab maar ook andere bedrijven.
Het klinkt wel als een techniek die ik liever de eerste 10 jaar op andermans auto zie. Om te kijken hoe degelijk het is.
Ik vond die techniek van (o.a) koenigsegg voor kleppen met magneten en lucht ipv nokkenassen en klepveren enzo wel interessant.
Hij had die techniek op zijn saab daily gezet als test en het bleek soepeler te lopen, efficienter, zuiniger en sterker.
Maar ook minder gewicht.
https://youtu.be/Bch5B23_pu0
@g40freak: Magneetbesturing (of aansturing) van kleppen wordt -evenals pneumatische bediening- ook al weer sinds jaar een dag toegepast in bijv. de Formule 1.
@406_v6: lol, serieus?
Weet je dat ik dat echt niet wist, maar aangezien veel van de f1 techniek uiteindelijk in straat autos terecht komt, wat zijn dan de redenen dat het nog niet in straat auto’s word toegepast dan?
Ik bedoel, er is toch veel efficientie mee te behalen, zonder onoverkomelijke nadelen?
Zuiniger, krachtiger, soepelere loopcultuur neem ik aan, bredere powerband misschien zelfs nog?
Dat begrijp ik dan niet, dat het nog niet in de straat auto’s zit.
@g40freak: Renault had er jarenlang een groot voordeel mee in de F1.
Tegenwoordig gebruikt iedereen ze in de F1, Ducati bij z’n racemotoren.
MAN B&W diesel (scheepsmotoren) bouwt motoren zonder nokkenassen, de kleppen worden elektromagnetisch aangestuurd.
http://www.mandiesel.com/files/news/filesof2810/p412-0503.pdf
@rutgerK en endofline: De SAAB SVC kenmerkte zich juist doordat de kop een geheel vormde met de cilinders. Dat geheel was kantelbaar in het carter. Kantelen heeft tot gevolg dat de afstand krukas tot cilinderkop groter of kleiner wordt en daardoor verandert de inhoud van de verbrandingsruimte. Aangezien het slagvolume constant blijft heb je dus een variabele compressieverhouding. In wezen heel simpel.
De Porsche constructie die ik hier zie is weer typisch Duits. Laten we het lekker gecompliceerd maken. Allerlei toestanden op de drijfstang. Hoe wou je dat betrouwbaar aansturen bij 9.000 min-1? Is dit nog een overblijfsel van de eerste van deze maand?
@avdb: Zo complex is dit systeem helemaal niet. Kijk hier maar eens naar
https://www.youtube.com/watch?v=DdM2VbbdtB4
Het is gewoon een variant van het Audi systeem wat ze al binnen VAG hebben maar ipv een verstelas gebruikt men een hydraulisch systeem. Die 9000 tr zullen dus helemaal niet maken. Je kan het vergelijken met wat Honda doet om hun kleppentiming te vervroegen. Maar hier kan men met een hefboom zoals in het filmpje de compressie iets verhogen of verlagen.
@avdb: Typisch Duits, ‘lekker gecompliceerd’; je bedoelt zoals de uitvinding van de benzine-motor, diesel, boekdrukkunst, etc. ? Praat geen poep man …
@dawwg: Lekker laten lullen, is niet wijzer. Hij vergeet voor het gemak ook maar even dat “we” op de maan zijn geweest dankzij Duitse knowhow….
Raar dat ze dat op de zuigerstang doen ik zou de krukas in zijn geheel omhoog en omlaag laten gaan lijkt me veel makkelijker
@cthijs: dat idee ging ook door mijn hoofd, maar… Hoe zorg je dan dat de krachten op de koppeling/in de torque converteren komen?
@w0o0dy: daar moet ik nog even over nadenken
@dawwg en 406 v6: Is het werkelijk nodig om met uitwerpselen te gooien? Is dat jullie niveau?
OT: Onder leiding van dhr. Porsche werden hartstikke geweldige tanks ontwikkeld. Je had er alleen niet zoveel aan, want de tegenpartij bouwde tig keer meer tanks die stuk voor stuk weliswaar onderdeden, maar uiteindelijk wel de overhand haalden (gelukkig maar).
En ja, Duitse ingenieurs staan over de hele wereld bekend dat ze zoeken naar de pefecte oplossing, die op alle vragen een antwoord geeft. Helaas vaak door zijn complexiteit door niemand te betalen (we vliegen nog steeds niet dagelijks naar de maan). Soms is het beter een stap terug te doen.Maar als het troost brengt: soms gebeurt het elders ook. Denk aan bijv. de F-35. Moet alles kunnen in 1 toestel. En kijk eens hoe het uit de bocht giert.
En is de Dodge Viper werkelijk zo´n ramp vergeleken met een 911? Ze mogen ze allebei voor mijn deur parkeren, uiteraard wel de sleutel afgeven.
@avdb: Ik heb niet met uitwerpselen gegooid hoor..
VAG moet eerst z’n huidige techniek maar eens betrouwbaar zien te krijgen, voordat ze aan iets nieuws beginnen, wat een doffe ellende.