BMW - Κατοχύρωσε πατέντα με προθάλαμο καύσης για τους κινητήρες της [VIDEO]

Τεχνολογία από τους diesel και τη Formula 1 στους κινητήρες βενζίνης της βαυαρικής εταιρείας
BMW κινητήρας με προθάλαμο καύσης
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

3/9/2024

Η BMW συνεχίζει να εξελίσσει κινητήρες εσωτερικής καύσης και σκοπεύει να το κάνει αυτό και στο μέλλον, θέλοντας παράλληλα να εισάγει τεχνολογίες που θα μπορούσαν να παρατείνουν τη ζωή τους.

Παρά τις "αναποδιές" και την επιβράδυνση στις πωλήσεις των αμιγώς ηλεκτρικών αυτοκινήτων στην Ευρώπη τον τελυταίο χρόνο, το μέλλον των τεσσάρων -και δύο- τροχών εξακολουθεί να διαγράφεται ηλεκτρικό στη Γηραιά Ήπειρο, τη στιγμή που κάποιοι κατασκευαστές προσπαθούν να κρατήσουν στη ζωή τον κινητήρα εσωτερικής καύσης με τη χρήση μη ορυκτών καυσίμων αλλά και με τη βελτίωση της συνολικής του απόδοσης.

Σε αυτούς τους κατασκευαστές ανήκει και το BMW Group, που κατέθεσε στις αρχές τουπερασμένου Αυγούστου μια νέα πατέντα προς κατοχύρωση στη Γερμανία, η οποία βελτιώνει θεωρητικά σε σημαντικό βαθμό την θερμοδυναμική απόδοση του κινητήρα βενζίνης, κάτι που αποδεικνύεται και στην πράξη αφού η ίδια τεχνολογία χρησιμοποιείται και στα μονοθεσια της Formula 1, τα οποία τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιούν υβριδικά συστήματα κίνησης.

BMW κινητήρας με προθάλαμο καύσης

Οι Βαυαροί και συγκεκριμένα η BMW -όχι η BMW Motorrad- κατέθεσαν προς κατοχύρωση μια πατέντα που απεικονίζει κεφαλή κινητήρα με προθάλαμο καύσης παρόμοιο με εκείνον που χρησιμοποιούσαν και οι diesel κινητήρες έως τα τέλη περίπου της 10τετίας του '80.

Σε αυτόν τον κινητήρα το καύσιμο μίγμα ψεκάζεται αρχικά σε έναν μικρό θάλαμο που βρίσκεται ακριβώς πάνω από τον κυρίως θάλαμο καύσης και εκεί γίνεται η ανάφλεξη από σπινθήρα που δημιούργείται με μπουζί. Μετά την ανάφλεξη το μίγμα περνά στον κυρίως θάλαμο καύσης μέσα από οπές που φροντίζουν για την ομοιόμορφη κατανομή του μετώπου της φλόγας σε όλοκληρο τον κύλινδρο.

Το πλούσιο μίγμα που αναφλέγεται στον προθάλαμο είναι μόνο το 5-10% επί του συνόλου με το υπόλοιπο -πιο φτωχό- να ψεκάζεται από άλλο μπεκ απευθείας στον κύλινδρο. Αυτό επιτρέπει την πιο ομοιογενή και ελεγχόμενη καύση ολόκληρου του μίγματος, την αύξηση της θερμοδυναμικής απόδοσης, τη μείωση της κατανάλωσης και κατά συνέπεια και τη μείωση των εκπεμπόμενων ρύπων. 

BMW κινητήρας με προθάλαμο καύσης

Θεωρητικά το σύστημα θα μπoρούσε να δουλέψει και με υδρογόνο αντί βενζίνης εξαλείφοντας έτσι εντελώς τους εκπεμπόνεους ρύπους, ενώ αν και κάνει έναν κινητήρα βαρύτερο θα μπορούσε να εφαρμοστεί και σε κινητήρες μοτοσυκλέτας.

Δείτε στο ακόλουθο video και τη λύση που παρουσίασε η Mahle πριν από μερικά χρόνια όπου και εδώ αξιοποιείται ο προθάλαμος καύσης.

Μοτοσυκλέτα 300 ίππων με κυψέλες υδρογόνου - Μπορείς και εσύ να την φτιάξεις χάρη στο MIT

Διαθέσιμη προς όλους η τεχνογνωσία πίσω από το project του αμερικάνικου τεχνολογικού ινστιτούτου!
MIT FCV Ducati 900SS Project
Από τον

Φίλιππο Σταυριδόπουλο

29/7/2025

Ομάδα φοιτητών του ΜΙΤ εξέλιξε μοτοσυκλέτα βασιζόμενη σε ένα Ducati 900SS δημιουργώντας μια “ανοικτή πλατφόρμα” μοντέλου με ηλεκτρικό μοτέρ και  κυψέλες καυσίμου υδρογόνου (FCVs), για αναπαραγωγή ή περαιτέρω εξέλιξη, προσφέροντας το λιθαράκι του τους σε μια εναλλακτική πορεία εξηλεκτρισμού απέναντι στην τεχνολογία μπαταριών λιθίου (BEVs)

Όταν η ομάδα ηλεκτρικών οχημάτων (EVT) του ΜΙΤ αποφάσισε να ασχοληθεί με το υδρογόνο, δεν έφτιαξε απλώς ένα project για να πάρει βαθμό. Έφτιαξε ένα θηρίο 300 ίππων, βασισμένο σε ένα Ducati 900SS των ’90s, γεμάτο τεχνολογία αιχμής.

Απαλλαγμένη από τις πολύωρες φορτίσεις που θέτουν το μεγάλο πρόβλημα αυτονομίας των ηλεκτρικών οχημάτων μπαταρίας. Με το υδρογόνο, ο ανεφοδιασμός γίνεται σε λεπτά και η μοτοσυκλέτα είναι έτοιμη για χρήση (όπως με τους κινητήρες εσωτερικής καύσης) διατηρώντας μηδενικούς τους εκλυόμενους ρύπους (όπως και τα υπόλοιπα ηλεκτρικά οχήματα), συνδυάζοντας έτσι τα πλεονεκτήματα των δύο κόσμων. Η ερευνητική ομάδα θέλει να δείξει ότι αυτό δεν είναι επιστημονική φαντασία, αλλά ρεαλιστικό μέλλον.

Το εγχείρημα προφανώς δεν είναι η δημιουργία ενός μοντέλου παραγωγής και κυκλοφορίας. Είναι ένα εργαλείο ερευνάς, ανάπτυξης και καταγραφής δεδομένων. Αποτελεί επίσης μια modular πλατφόρμα καθώς όλα τα βασικά κομμάτια, από την κυψέλη καυσίμου έως τον ηλεκτροκινητήρα, προσθαφαιρούνται με σχετική ευκολία. Μια ανοικτή βάση για μηχανικούς, φοιτητές ή τρελαμένους χομπίστες. Όλο το project είναι open-source. Μιλάμε δηλαδή για πλήρη οδηγό κατασκευής, διαθέσιμο online σε όποιον θέλει να το αντιγράψει, να το εξελίξει ή να πειραματιστεί φτιάχνοντας και αυτός ένα ως βάση ή να στείλει τις "σημειώσεις" του στο MIT.

MIT FCV Ducati Project

Αυτό είναι ίσως και το μεγαλύτερο επίτευγμα της ερευνάς, η καταγραφή και διάθεση της πληροφορίας και της γνώσης που αποκομίστηκε από την διαδικασία κατασκευής της μοτοσυκλέτας, καθώς συνήθως η έρευνα και η ανάπτυξη τεχνολογιών υδρογόνου γίνεται πίσω από κλειστές πόρτες με υψηλά κόστη ενώ το εγχείρημα αυτό θέλει να το ανοίξει σε όλους.

Στο κέντρο, μια μικρή και ελαφριά κυψέλη καυσίμου χορηγία της κορεατικής εταιρείας Doosan Fuel Cell, ικανή να τροφοδοτήσει έναν ηλεκτροκινητήρα υψηλής απόδοσης, σχεδιασμένο εξ αρχής από την ομάδα για να δώσει προσαρμοστικότητα στις απαιτήσεις του εγχειρήματος σε σύγκριση με εμπορικά διαθέσιμους που είχαν αρχικά δοκιμαστεί. Όλα τα ανωτέρω μετά από αρκετή μελέτη για την βελτιστοποιηση της τοποθέτησης και κόπο, εδράζουν σε ένα πλαίσιο Ducati 900SS με τις αναγκαίες τροποποιήσεις για να χωρέσει όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα όπως την ανθρακονημάτινη δεξαμενή υδρογόνου υψηλής πίεσης, τον κινητήρα, τα ηλεκτρονικά, το συστημα ψύξης και την μπαταρία υποβοήθησης.

MIT FCV Ducati Project

Όπως αναφέρει ο υπεύθυνος του project, Aditya Mehrotra,παρότι η ομάδα δεν είναι η πρώτη που δημιουργεί υδρογονοκίνητη μοτοσυκλέτα, είναι η πρώτη που διαθέτει την τεχνογνωσία στον κόσμο. Με την υποδομή υδρογόνου να είναι ακόμα στα σπάργανα, πλην εξαιρέσεων, δύσκολα θα βρεις πρατήριο. Αλλά τέτοια projects είναι αυτά που βάζουν τα θεμέλια για να αλλάξουν τα δεδομένα των υποδομών.

H μοτοσυκλέτα μπορεί να είναι ένα εργαστηριακό πρωτότυπο, αλλά είναι και ένα σήμα προς τη μοτοσυκλετιστική κοινότητα, πως το μέλλον των δύο τροχών μπορεί να είναι καθαρό, γρήγορο και απολαυστικό με υδρογόνο και ίσως πιο ελαφρύ από ότι αν την τροφοδοσία του ηλεκτρικού μοτέρ αναλαμβάνουν συστοιχίες μπαταριών. Οι δεξαμενές για τις κυψέλες υδρογόνου μπορούν επίσης να γεμίζουν σε μόλις 5 λεπτά, αποφεύγοντας έτσι και τις πολύωρες φορτίσεις.

MIT FCV Ducati Project