Από την απαρχή της αυτοκίνησης και των μηχανών εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ), γίνεται προσπάθεια να περισσότερη ισχύ. Για να επιτευχθεί αυτό προσπαθούν να κάψουν περισσότερο καύσιμο, ή να μειώσουν τις τριβές ή να κάψουν καλύτερο καύσιμο. Ακόμη και οι πιο ερασιτέχνες βελτιωτές αυτά τα μονοπάτια ακολουθούν. Παρόμοιες μεθόδους εφαρμόζουν κι όσοι δεν ενδιαφέρονται για την ισχύ αλλά για την οικονομία, με εξαίρεση βέβαια τη καύση περισσότερου καυσίμου.

Τα τελευταία χρόνια λοιπόν προσπαθούν να κόψουν κατανάλωση από οπουδήποτε, ακόμη κι όταν δεν θέλουν, κι αυτό το λέω γιατί τα τεράστια ζαντολάστιχα και γενικώς τα πιο ογκώδη και βαριά αυτοκίνητα είναι αναπόφευκτα πιο ενεργοβόρα, αλλά κάτω από το καπό έχει πέσει πολύ μελέτη για το πως δεν θα γίνονται άσκοπες σπατάλες. Συστήματα start-stop, απενεργοποίηση κυλίνδρων, ηλεκτρονικά waste gates, μεταβλητή συμπίεση, άμεσος ψεκασμός και η λίστα αρχίζει να γίνεται δυσανάγνωστη αν αρχίσουμε να αναφέρουμε τεχνολογίες που έχουν να κάνουν με την ροή, τους στροβιλισμούς του μείγματος ή τα κράματα και τις επιφανειακές κατεργασίες για μειωμένες τριβές.

Κι αφού οι κατασκευαστές έχουν δοκιμάσει τα πάντα, πάλι δυσκολεύονται να περάσουν τα τεστ ρύπων. Aπό την άλλη βλέπουν το πρόβλημα και λένε πως δεν φταίνε τα μοτέρ για τους ρύπους, αλλά η χαμηλή ποιότητα καυσίμου. Οκ ίσως το λένε πιο εύσχημα, πως με καλύτερα καύσιμα θα είχαμε μειωμένους ρύπους. Η “φτηνή” απάντηση, από την πλευρά του βενζινά τουλάχιστον, σε αυτό είναι να το γυρίσουμε στο φυσικό αέριο, που παρεμπιπτόντως έχει και περισσότερα οκτάνια. Η άλλη λύση είναι οι προδιαγραφές της βενζίνης να γίνουν καλύτερες. Όπως έχουμε αναφέρει και στο παρελθόν, τα οκτάνια ανεβάζουν την θερμική απόδοση και άρα μπορείς να έχεις την ίδια ισχύ με λιγότερο καύσιμο ή περισσότερη ισχύ καίγοντας την ίδια ποσότητα καυσίμου.

Αν δεν θυμάσαι θερμοδυναμική από το λύκειο, να πω πως η βασική ιδέα πάει ως εξής: Μας ενδιαφέρουν τρεις θερμοκρασίες, αρχική (εισαγωγής), καύσης και τελική (εξάτμισης). Η θερμοκρασία της εξάτμισης είναι χαμηλότερη από την θερμοκρασία καύσης γιατί το αέριο έχει εκτονωθεί. Αλλά θα μπορούσε να εκτονωθεί κι άλλο! Πόσο; Μα μέχρι να φτάσει την αρχική θερμοκρασία. Αν συνέβαινε αυτό τότε θα είχαμε την μέγιστη δυνατή θερμοδυναμική απόδοση. Εναλλακτικά μπορούμε να αυξήσουμε την θερμοκρασία καύσης. Γενικά όσο πιο μεγάλη η διαφορά μεταξύ θερμοκρασίας καύσης και θερμοκρασίας στην εξάτμιση, τόσο μεγαλύτερη η απόδοση. Κι εδώ έρχεται η σχέση συμπίεσης. Με το να αυξάνουμε την σχέση συμπίεσης αυξάνουμε και την θερμοκρασία καύσης. Θέλει όμως προσοχή διότι δεν μπορύμε να την αυξήσουμε πολύ γιατί τότε η βενζίνη θα καεί από μόνης της, θα έχουμε αυτανάφλεξη ή πυράκια στην αυτοκινητιστική αργκό. Για να μην συμβεί αυτό χρειαζόμαστε περισσότερα οκτάνια.

Το κέρδος από αυτό μπορεί να είναι της τάξης του 5% στα πιο αισιόδοξα σενάρια, κάτι εντυπωσιακό αφού τουλάχιστον από πλευράς κινητήρων δεν απαιτεί καινοτομίες. Λίγο περισσότερη συμπίεση και λίγο περισσότερο αβάνς και voilà μειώθηκαν 5-10 γραμμάρια CO2. Τα παλιότερα οχήματα δεν θα επωφεληθούν αλλά και οι απαιτήσεις για χαμηλότερους ρύπους δεν τα αφορούν (κατά κανόνα).

  • Mitsos Ribopaido

    Mορτης

  • DJ_D

    Σωστά τα περισσότερα, αλλά εκτόνωση στην θερμοκρασία περιβάλλοντος δεν γίνεται. Θα έχει πέσει η πίεση πολύ πιο πριν κάτω από την ατμοσφαιρική.

    • Anestis Genk

      Ναι σαν Otto που είναι. Εκτόνωση στην θερμοκρασία περιβάλλοντος θα ήταν το ιδανικό κατά Carnot. αλλά στόχος της συγκεκριμένης πρότασης είναι να δείξει πως όσο τα καυσαέρια είναι θερμότερα από τον εισερχόμενο, έχουμε πεταμένη ενέργεια!

    • DJ_D

      Πάρε και τους θεωρητικούς atkinson κ.τ.λ. και κάνε overexpansion σε πίεση περιβάλλοντος. Και δες πόση είναι η θερμοκρασία.

    • Anestis Genk

      Δεν σε πιάνω, η ισεντροπική εκτόνωση στον Carnot σην θερμορασία περιβάλλοντος(αρχική θερμοκρασία) δεν σε οδηγεί;

      Μήπως εννοείς πως το αδύνατο είναι η ισόθερμη απόρριψη θερμότητας;

    • DJ_D

      Εννοώ ότι οι κινητήρες λειτουργούν με άλλους θεωρητικούς κύκλους, που δεν είναι δυνατόν να φτάσεις την αρχική θερμοκρασία.
      Η χρησιμότητα του Carnot είναι που σου λέει ότι όσο πιο χαμηλά μπορείς να πας στην χαμηλή θερμοκρασία τόσο το καλύτερο.

  • Φωτόνιον

    και κάπου εκεί ήρθε η Tesla…

  • Φωτόνιον

    και κάπου εκεί ήρθε η Tesla…