Ένας ακόμη "περίεργος" 4χρονος κινητήρας εσωτερικής καύσης κερδίζει δημοσιότητα καθώς καταφέρνει και συνδυάζει αταίριαστα μέχρι πρότινος στοιχεία, για κορυφαία θερμική απόδοση, με εμπλοκή στο project ενός Έλληνα μηχανολόγου, του Δρ. Δημήτριου Δάρδαλη!

Πολλοί είναι αυτοί που έχουν προσπαθήσει να επανεφεύρουν τον κινητήρα εσωτερικής καύσης παρουσιάζοντας μοτέρ με καινοτομίες που θα μπορούσαν, στα δικά τους τουλάχιστον μάτια, να αλλάξουν τα δεδομένα.

Η πλειοψηφία αυτών των καινοτόμων σε σχεδίαση μοτέρ τελικά όμως δεν άλλαξε τίποτα επί της ουσίας, τα περισσότερα ξεχάστηκαν ενώ στο σύνολό τους δεν υιοθετήθηκαν από κανένα “παραδοσιακό” κατασκευαστή.

Η αμερικάνικη Avadi είναι η τελευταία μέχρι στιγμής εταιρεία που θέλει να αλλάξει το παραπάνω και να κερδίσει τη δική της θέση στην ιστορία του θερμικού κινητήρα έχοντας παράλληλα το βλέμμα της στο μέλλον.

Ο κινητήρας της αμερικάνικης εταιρείας ονομάζεται MA-250 και έφτασε τώρα στο στάδιο της εμπορικής διαθεσιμότητας καθώς η Avadi κατάφερε να λύσει τα προβλήματα στεγανοποίησης στην κεφαλή του κυλίνδρου που αντιμετώπιζε μέχρι και πριν από λίγους μόλις μήνες.

Ο 4χρονος μονοκύλινδρος MA-250 είναι ένας εμβολοφόρος κινητήρας όπου η κεφαλή-βαλβίδα, το ένα πιστόνι που παλινδρομεί με τις δύο μπιέλες του, ο κύλινδρος και ο στρόφαλος όλα περιστρέφονται μαζί μέσα σε ένα κέλυφος!

Οι μπιέλες του πιστονιού εδράζουν σε έναν στρόφαλο, ο οποίος στα άκρα του φέρει κωνικά γρανάζια με ρουλεμάν και αυτά με τη σειρά τους γυρνούν επάνω σε ένα οδοντωτό δακτυλίδι. Στη μέση του ο στρόφαλος συνδέεται με άξονα που μεταφέρει το παραγόμενο έργο, ενώ μέσα από αυτόν τον άξονα περνάει το λιπαντικό προς το μοτέρ και λιπαίνει από το κέντρο προς τα έξω. Το λιπαντικό περνά μάλιστα ανάμεσα από δύο κάθετα τοποθετημένες διάτρητες πλάκες που φροντίζουν για τη σωστή διασπορά του.

Στην κορυφή του μοτέρ βρίσκεται ο δίσκος-βαλβίδα ο οποίος έχει ενσωματωθεί στον κύλινδρο και περιστρέφεται μαζί με αυτόν και το πιστόνι. Φέρει δύο τρύπες, με τη μικρότερη στο κέντρο του να προορίζεται για το μπουζί. Η μεγαλύτερη τρύπα παίζει τον ρόλο της βαλβίδας. Καθώς περιστρέφεται ο κύλινδρος, η βαλβίδα περνά από την εισαγωγή και την εξαγωγή, και ανάλογα με τη φάση επιτρέπει στο μίγμα να εισέλθει στον κύλινδρο ή στα καυσαέρια να εξέλθουν από αυτόν. 

Για τη στεγανοποίηση της εισαγωγής και της εξαγωγής, όπως και για τη διατήρηση της συμπίεσης φροντίζουν κεραμικοί δακτύλιοι που έχουν τοποθετηθεί σε εσοχές πάνω από τον δίσκο-βαλβίδα, ανάμεσα σε αυτόν και τη σταθερή κεφαλή και πιέζονται πάνω του με ελατήρια.

Με αυτή τη διάμετρο πιστονιού -μπορεί να αλλάξει ανάλογα με την επιθυμητή απόδοση και εφαρμογή όπως και η διαδρομή- ο κινητήρας έχει χωρητικότητα 250 κ.εκ. και αποδίδει 16 ίππους και 3,1 κιλά ροπής. Η ισχύς του σίγουρα δεν εντυπωσιάζει με την πρώτη ματιά, ωστόσο η μέγιστη τιμή κάνει την εμφάνισή της στις μόλις... 3.500 σ.α.λ. όπως και εκείνη της ροπής! Παράλληλα, η θερμική απόδοση φτάνει σύμφωνα με την Avadi στο εντυπωσιακό 42,12% (!), πάνω από το 35%-36% των καλύτερων μοτέρ βενζίνης και πιο κοντά σε εκείνο των diesel που βρίσκεται στο 45%-46%.

Η σαφώς υψηλότερη θερμική απόδοση προκύπτει από τις μικρότερες απώλειες λόγω των μειωμένων τριβών και των λιγότερων κινούμενων μηχανικών μερών, όπως οι εκκεντροφόροι και οι βαλβίδες, τη στιγμή που δεν χρειάζεται να μετατραπεί η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου σε περιστροφική. Έτσι προκύπτει και σημαντική οικονομία σε καύσιμο.

Κέρδος προέρχεται και από το βάρος του μοτέρ που βρίσκεται στα 10,7 κιλά, χωρίς, ωστόσο σε αυτό το νούμερο να υπολογίζεται το βάρος ενός κιβωτίου ταχυτήτων. Το τελευταίο δεν απασχολεί τους ανθρώπους της αμερικάνικης εταιρείας που δεν "βλέπουν" το μοτέρ τους να χρησιμοποιείται σε κάποιο σμβατικό τουλάχιστον δίκυκλο.

Η Avadi έχει εξελίξει τον 4χρονο κινητήρα της για να χρησιμοποιηθεί σε μη επανδρωμένα και ελαφριά αεροσκάφη, μηχανοκίνητα αλεξίπτωτα πλαγιάς (παραμοτέρ) και μεγάλα drone, ενώ αργότερα θα εξελιχθεί για να λειτουργεί με πετρέλαιο ή ακόμη και με υδρογόνο. 

Το μοτέρ θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί σε υβριδικά συστήματα κίνησης στους τέσσερεις τροχούς (ή στους δύο) όπου ο ηλεκτρικός κινητήρας αναλαμβάνει αποκλειστικά την κίνηση, αλλά και ως range extender-γεννήτρια σε ηλεκτρικά με μεγάλη μπαταρία που λειτουργούν κυρίως με ρεύμα. Οι Αμερικανοί τον βλέπουν επίσης να εκτελεί απλά χρέη γεννήτριας αλλά να τοποθετείται και σε υβριδικά συστήματα βαρέων οχημάτων.

Αρχικός σχεδιαστής του συγκεκριμένου κινητήρα είναι ο Michael Arsenaeu ο οποίος ξεκίνησε να εργάζεται στο project πριν από δύο δεκαετίες, ωστόσο η ουσιαστική εξέλιξή του μοτέρ έγινε τα τελευταία 7-8 χρόνια. 

Ο Arsenaeu απομακρύνθηκε πριν από μερικούς μήνες από τον ρόλο του διευθύνοντα τεχνικού συμβούλου και τη θέση του πήρε ο Δρ. Δημήτριος Δάρδαλης! Απόφοιτος του πανεπιστημίου του Texas-Austin ο Έλληνας μηχανικός μηχανολόγος, με έρευνα επίσης πάνω στους κινητήρες με περιστρεφόμενο κύλινδρο (ο Dr. Δαρδάλης αναφέρεται σε αυτόν ως περιστρεφόμενο χιτώνιο, έχοντας κάνει πολλή δουλειά πάνω στη λύση RLE, ήτοι Rotating Liner Engine, με περιστρεφόμενο χιτώνιο), επανασχεδίασε το μοτέρ για να λύσει τα προβλήματα με την κεφαλή, μαζί με την συνεισφορά του Αμερικανού Mark Cherry που έδωσε τελικά την λύση.