Turbosteamer, czyli BMW na parę. Sposób na mniejsze spalanie? - Trends Magazines

Turbosteamer, czyli BMW na parę. Sposób na mniejsze spalanie?

Siła napędowa zamiast strat mocy – ten ciekawy patent inżynierów z Monachium nie został dotychczas wdrożony w jakimkolwiek seryjnie produkowanym modelu, lecz czas pokaże, czy pomysł ma w ogóle rację bytu. Pierwsza przymiarka do niego nastąpiła w 2005 r. w ramach realizacji strategii Efficient Dynamics.

Już w połowie XIX wieku konstruowano prototypy pojazdów napędzanych parą, łudząc się, że być może będzie to rozwiązanie przyszłości. Przeszkodą w jego wdrożeniu stały się wady tłokowego silnika parowego, czyli  skomplikowana i droga w produkcji konstrukcja, spora masa, a przy tym niewielka moc jednostkowa i ostatecznie niska sprawność takiego motoru. Nikt zatem nie przywiązywał zbytniej uwagi do patentu, który mimo pewnych braków emitował niewielką zawartość substancji trujących w spalinach, był cichobieżny oraz posiadał korzystny przebieg momentu obrotowego w funkcji prędkości obrotowej. Wydawało się, że dawno już pogrzebano wszystkie nadzieje na jakiekolwiek rewolucje w tym względzie, jednak sama zasada działania maszyny parowej okazała się przydatna w pracach nad podniesieniem sprawności działania konwencjonalnej jednostki spalinowej.

W 2005 roku dział badawczo-techniczny BMW Group opracował dwa równoległe projekty. Pierwszy z nich to system Efficient Dynamics (wydajna dynamika), który dąży do rozwiązania odwiecznego konfliktu pomiędzy zmniejszeniem zużycia paliwa i emisji spalin przy jednoczesnym zwiększeniu osiągów i zwinności auta; program ten zaistniał zgodnie z mottem, że niewielkie zmniejszenie zużycia paliwa w całej palecie modeli przyniesie więcej korzyści, niż znaczne zmniejszenie zużycia w jednym tylko modelu. Drugi pomysł – Turbosteamer, zgodny zresztą z założeniami pierwszego, to układ wykorzystujący ciepło zawarte w gazach wylotowych przeznaczone do zwiększenia mocy silnika spalinowego. Okazuje się, że można energii cieplnej zawartej w spalinach, a traconej dotychczas bezpowrotnie, użyć w 80 proc. do ogrzania w wymienniku ciepła cieczy krążącej w tzw. obiegu wysokotemperaturowym. Wytworzona para trafia do rozprężarki (maszyny ekspansyjnej), sprzężonej mechanicznie z wałem korbowym jednostki napędowej. Drugim źródłem energii pozostaje obieg cieczy chłodzącej, przejmujący częściowo resztę ciepła spalin.

Początkowe eksperymenty na tym polu dały rewelacyjne wyniki. Czterocylindrowy silnik o pojemności 1,8 l rozwinął o 10 kW mocy i o 20 Nm momentu obrotowego więcej niż nominalnie. Wzrost sprawności ogólnej oszacowano na 15 proc., spadek zużycia paliwa o ok. 1,5 l/100 km oraz obniżono emisję substancji toksycznych do otoczenia przy jednoczesnym wzroście dotychczasowych osiągów. Dodatkowa moc i wynikająca z niej oszczędność nie kosztują ani grosza, ponieważ energia czerpana jest wyłącznie z ciepła spalin i płynu chłodzącego.Wszystkie elementy systemu zmieściłyby się w nadwoziu współczesnego samochodu klasy średniej, np. BMW serii 3. Również komora silnika czterocylindrowego ma jeszcze dość miejsca, aby zmieścić maszynę ekspansyjną. Prace nad tą koncepcją mają jednak polegać na zmniejszeniu wymiarów mechanizmu i uproszczeniu budowy tego rozwiązania, a co za tym idzie – ograniczenie kosztów związanych z jego ewentualnym seryjnym wytwarzaniem. W momencie prezentacji rozwiązania przewidywano, że trafi ono do seryjnej produkcji ośmiu lat. Minęło już 12 lat, ale na razie nic nie wskazuje, by Turbosteamer zagościł pod maskami BMW. Dużo bardziej prawdopodobne wydają się kolejne hybrydy.

KF, Fot. BMW

Podobne

Co wybrać: BMW M4 Coupé czy M6 Coupé?

Tydzień z dwoma autami spod znaku M Power natchnął nas do nietypowego porównania. Inne moce, inne rozmiary i inna cena – dwie zupełnie różne bajki. Wynik wydawał się oczywisty, lecz z czasem zrozumieliśmy, że wcale tak nie jest.  M4 Coupé Pierwszy narożnik na ringu zajęło BMW M4 Coupé. Smukłe, zadziorne nadwozie pokryte alpejską bielą prezentuje…

[aktualizacja] BMW i3 przyłapane na testach pod FSO

Aktualizacja - Cóż... przyznajemy się do małej prima aprilisowej mistyfikacji. Nie wszystko jednak mija się z prawdą. i3 w wersji z powiekszonym akumulatorem faktycznie było poddawane przez nas morderczym testom. Ich rezultaty poznacie już niedługo na łamach BMW Trends! Kilka dni temu redaktorzy BMW Trends napotkali na Warszawskim Żeraniu zaskakujący widok. Bramy fabryki opuszczało... BMW…