Bättre motorer ska ge lägre bränsleförbrukning

Bilar med fritt bränsleval och 30 procent lägre bränsleförbrukning än idag kan vara verklighet inom snar framtid. Just nu pågår ett forskningsprojekt vid Linköpings universitet som undersöker hur motorer kan bli mer effektiva.

Bättre motorer ska ge lägre bränsleförbrukning

En bilmotor är på många sätt en kompromiss. Många komponenter ska samarbeta för att motorn ska fungera och det innebär att man måste ställa in delvärden som kanske inte alltid är ultimata i ett perspektiv, men som blir bäst för helheten. En sådan kompromiss är kompressionstalet som påverkar gastrycket i cylindern. Har man ett högt kompressionstal går det åt mindre bränsle, men blir det för högt höjs temperaturen i motorn så mycket att bränslet självantänder, kolven smälter och motorn förstörs, även kallat knack.

Risken för knack ökar när en bil är tungt lastad eller när man gasar på vid exempelvis en omkörning. Kompressionstalet i vanliga bilar är därför lågt inställt, cirka 10:1, för att klara alla typer av belastningar, men det innebär i sin tur att bränsleförbrukningen blir hög.

Mindre bränsle

– Skapade man ett system som alltid styrde kompressionen till sitt ultimata värde skulle bränsleförbrukningen kunna minska med 10 procent, säger Lars Eriksson som leder projektet modellering, simulering och reglering av förbränningsmotorer vid Linköpings universitet.

Ett sådant styrsystem skulle också innebära att det gick att tanka etanol, bensin eller metanol i samma bil och alltid få ut mesta möjliga energi, berättar han vidare. Annars är ett problem med multibränslebilar att när kompressionstalet ställs in så att de fungerar för alla bränslesorter blir energiutvinningen inte utlimat.

SVC

Styrsystemet som Lars Eriksson just nu arbetar med att ta fram styrs genom signaler från sensorer vid motorblocket och tändstiftet.

Forskningen görs på bilmotorn Saab variable compression, SVC, som tagits fram av Saab. Motorn är en prototyp på en 1,6 liters motor som är lika stark som en vanlig 3 liters motor, men drar mindre bränsle än en 1,6 liters. Detta är möjligt genom en kombination av överladdning som ger högre tryck och mer luft till motorn och variabel kompression.

Motorn används ännu inte i Saabs bilar eftersom ägaren General Motors valt att lägga projektet på is då motorn är lite dyrare att tillverka och bränslepriserna ännu är relativt långa, särskilt i USA. Styrd kompression i kombination med den mindre motorn skulle dock kunna ge en bränsleförbrukning som är 30 procent lägre än idag, med minskade utsläpp av koldioxid, kolväten och kväveoxider som följd.

– Det system för styrning av kompressionen som vi utvecklar nu är skapat för Saabs SVC-motor, men våra metoder kommer att kunna appliceras på andra motormodeller, även om dataprogrammen måste anpassas till varje respektive motor, säger Lars Eriksson.

Knack

Projektet har pågått i cirka fyra år. Hittills har man inriktat sig främst på att förstå hur kompression och knack som fenomen fungerar, något som är nödvändigt för att kunna styra fenomenen. Nästa fråga blir hur styrprogrammet ska se ut för att uppnå det ultimata resultatet.

Hur långt man är från ett färdigt resultat tycker Lars Eriksson är svårt att sia om.

– Vi måste ta ett steg i taget, men jag tror att vi är ganska nära, kanske något år bort.

Senaste nytt

Hämtar fler artiklar
Till startsidan
Miljö & Utveckling

Miljö & Utveckling Premium

Full tillgång till allt digitalt material.

Det senaste