Toont Astron de toekomst van de verbrandingsmotor?

0

Een start-up uit de Verenigde Staten heeft een spectaculaire turbinemotor ontwikkeld. De machine moet geschikt zijn als aandrijving voor auto’s, boten en vliegtuigen.

Op de hoofdfoto zie jij een Jaguar C-X75. Die werd eerst gebouwd met turbineaandrijving, daarna Formule-1 technologie kreeg en uiteindelijk helemaal niet op de markt kwam. Het verhaal achter de C-X75 toont aan dat er in autoland al lang gedroomd wordt over turbineaandrijving. Die techniek staat ook centraal bij een spectaculair nieuw motorconcept dat gepresenteerd is door een startend bedrijf uit de VS.

AstronOmega1Turbinemotor

Het kernidee van de compressor turbine – draaizuiger motor (een exacte technische classificatie is moeilijk) is dat een holle aandrijfas via 2 afzonderlijke dubbele schijven in beweging wordt gebracht. Het eerste paar schijven dient als compressor voor de inlaatlucht, terwijl schijf duo 2 voor de verbranding en dus het eigenlijke werk zorgt. Hiervoor is op elk van de tegengesteld draaiende schijven een uitsparing aangebracht en een aan één zijde een afgeronde pen gemonteerd. De uitsparing is de compressie- of verbrandingskamer, de pen dient als een soort zuiger die de inlaatlucht en het verbrandingsmengsel samendrukt.

AstronOmega1Turbinemotor2

Astron belooft een hele reeks voordelen ten opzichte van een conventionele zuigermotor. Te beginnen met de vuldruk, die bij klassieke krachtbronnen voor auto’s zelden boven de 1 bar ligt, terwijl de Astron turbinemotor de inlaatlucht comprimeert tot 14 bar. Deze extreem hoge vuldruk is bedoeld om er voor te zorgen dat er geen aanvullende afdichtingsmaatregelen nodig zijn die vergelijkbaar zijn met zuigerveren in standaardmotoren: de inlaatlucht en het verbrandingsmengsel zouden op deze manier “geen tijd” hebben om te ontsnappen. De gekozen technische oplossing vermindert op zijn beurt de wrijving in vergelijking met zuigermotoren en reduceert het brandstofverbruik. De laatste eigenschap elimineert het grootste structurele nadeel van de wankelmotor.

AstronOmega1Turbinemotor3

Over het algemeen wordt de interne motorwrijving of vermogensverlies drastisch verminderd in vergelijking met een zuigermotor. Er is geen kleppenstelsel, geen krukas en geen drijfstangen. Het is niet nodig om olie door de motor te pompen of om met koelvloeistof te werken: de turbinemotor wordt gekoeld door de luchtstroom rond de motor en door de holle assen. Alleen de schijven, Astron noemt ze synchronisatietandwielen, en de lagers van de machine moeten van smeermiddel worden voorzien. Bovendien, omdat er geen olie in de verbrandingskamer kan komen, worden de emissiewaarden verlaagd.

AstronOmega1Turbinemotor5

Door de constructie hoeft er geen kracht via verschillende componenten te worden afgebogen; wanneer de verbrander draait, roteert de aandrijfas met synchrone snelheid. En dat in een behoorlijk spectaculair tempo. Hoewel het stationair toerental (1.000) nog steeds op een redelijk burgerlijk niveau is, wordt het daarna kleurrijk: de machine wordt verondersteld tot 25.000 toeren per minuut te kunnen draaien, waarbij elke omwenteling een verbrandingsproces vertegenwoordigt. Dit betekent dat de Astron turbinemotor, Omega 1 genaamd, telt als een 2-taktmotor, alleen zonder oliepluim.

AstronOmega1Turbinemotor8

Niet elke omwenteling hoeft te fungeren als een werkcyclus: de besturing van de injectie timer en ontsteking mag er niet toe leiden dat een verbrandingsproces meerdere omwentelingen maakt bij lage belasting, wat kan leiden tot slechts één ontsteking per 50 omwentelingen. Astron noemt dit ‘Skip Fire’ technologie. Dit is ongeveer vergelijkbaar met de cilinderuitschakeling van moderne zuigermotoren, waarbij de Omega 1 unit door zijn ontwerp onmiddellijk en zonder vertraging weer in actie komt wanneer prestaties vereist zijn.

AstronOmega1Turbinemotor6

Het gewicht van de machine is spectaculair laag dankzij een veel eenvoudiger ontwerp met minder componenten dan een standaard automotor: Astron spreekt van de complexiteit van een eenvoudige grasmaaier motor. De standaardmodule, goed voor 162 pk en 230 Nm, zou slechts 15 kilogram wegen. Dit betekent dat elke bromfietsmotor zwaarder is. Maar het verhaal wordt nog beter: bij grootschalige productie zou het hele ding over de toonbank moeten gaan voor ongeveer 1.000 dollar (860 euro).

AstronOmega1Turbinemotor7

Klinkt dit als te mooi om waar te zijn? Een beetje wel ja: tot nu toe bestaat de Astron Omega 1 alleen als computersimulatie. Er is nog geen werkend prototype. Maar Astron wil letterlijk hoog mikken, want prestatieverhogende varianten gaan in vliegtuigen worden toegepast. Vanwege de extreme betrouwbaarheid die daar om begrijpelijke redenen wordt gevraagd, zijn de gebruikte componenten gemaakt van hoogwaardiger materiaal (bijvoorbeeld titanium in plaats van aluminium), maar de kosten zouden slechts een fractie moeten zijn van een normale vliegtuigturbine. Volgens Astron is het geheel al gepatenteerd op alle grote wereldmarkten. Nu is het tijd om de plannen in daden om te zetten en echte, werkende voorbeelden te bouwen om te testen. Autointernationaal houdt jou op de hoogte!

Reageren is niet mogelijk.