Ondanks het feit dat de interne verbrandingsmotor al 140 jaar bestaat en in die tijd voortdurend verder ontwikkeld is, is er nog steeds ruimte voor verbetering.
Jan Eismark en zijn collega Michael Balthasar hebben een nieuw golfvormig ontwerp bedacht, dat nu gepatenteerd is. Om te bewijzen dat hun aanvankelijke ideeën klopten en om het exacte ontwerp van de zuigerkroon te bepalen, was er echter innovatieve technologie nodig. Zo maakten ze gebruik van CFD (Computational Fluid Dynamics) en werd het verbrandingsproces in de cilinder bij hoge snelheid gefilmd.
Bij een standaard zuiger bevindt de verstuiver zich boven aan de cilinder en wordt de brandstof naar de zijkanten van de cilinder gespoten door een aantal openingen in de verstuiver. De combinatie van hitte en druk zorgt ervoor dat de brandstof ontvlamt voordat ze de cilinderwand bereikt.
De vlam raakt de wand van de verbrandingskamer tegen een snelheid van 50 meter per seconde, verspreidt zich langs de komvormige zuigerwand en botst dan tegen de andere vlammen in een hoek van 180 graden, nog steeds tegen hoge snelheid.
Wanneer de vlammen botsen, strijden ze om de beschikbare zuurstof. Tegelijk wordt de zuurstof in het midden van het verbrandingskamer nooit volledig gebruikt.
“Daarom probeerden we een methode te vinden om de vlammen naar het midden van de verbrandingskamer te leiden, zodat we de zuurstof in het midden beter konden gebruiken”, legt Jan Eismark uit.
Het resultaat van hun werk was dat er richels of golven aan de zuigerkroon werden toegevoegd. De zuiger heeft zes richels en de verstuiver, die zich in het midden van de cilinder boven aan de zuiger bevindt, heeft zes openingen om te garanderen dat de brandstof tussen de richels wordt gespoten, zodat de vlammen naar het midden geleid worden.
Elk nieuw ontwerp moet op een kostenefficiënte manier geproduceerd kunnen worden om gebruikt te worden in de productie van voertuigen. Er is hard gewerkt aan de ontwikkeling van productiemethodes voor de zuiger om het juiste evenwicht te vinden tussen de kostprijs van de onderdelen en de voordelen voor klanten. Daarna werd het ontwerp duizenden uren getest om het te verfijnen en de duurzaamheid van het nieuwe concept te verifiëren.
Deze innovatieve, intelligente oplossing wordt nu gebruikt in de recentste motoren van de Volvo Group en biedt voordelen voor zowel de klanten als het milieu. Het efficiëntere verbrandingsproces heeft het aantal roetdeeltjes die uitgestoten worden door de motor gehalveerd en heeft ook het brandstofverbruik met gemiddeld twee procent gereduceerd.
“Voor zware voertuigen zal de technologie van dieselmotoren nog jarenlang belangrijk blijven”, zegt Lars Stenqvist, Volvo Group Chief Technology Officer. “Ik ben trots op onze ingenieurs, die nogmaals bewezen hebben dat innovatieve oplossingen motoren nog efficiënter kunnen maken, ten voordele van onze klanten en de maatschappij in het algemeen.”
2017-06-21
Bijschrift: De winnaars van de Volvo Technology Award 2017 zijn John Gibble, Frank Löfskog, Michael Balthasar en Jan Eismark, allemaal van Volvo Group Trucks Technology.
Journalisten die meer informatie wensen, kunnen contact opnemen met: Per-Martin Johansson, Volvo Group Communications +46 73 9025200
Link naar foto's: http://images.volvogroup.com/latelogin.jspx?recordsWithCatalogName=ab+volvo:7997,ab+volvo:7267,ab+volvo:7269
Link naar de video met uitleg over het nieuwe golfvormige ontwerp: https://www.youtube.com/watch?v=4-BiMzhQcsg
Ga voor meer verhalen van de Volvo Group naar www.volvogroup.com/press.
De Volvo Group is één van 's werelds leidende fabrikanten van trucks, bussen, bouwmachines en industriële en scheepsmotoren. De Volvo Group biedt bovendien complete oplossingen voor financiering en dienstverlening. De Volvo Group stelt ongeveer 95.000 werknemers te werk, heeft productievestigingen in 18 landen en verkoopt zijn producten in meer dan 190 markten. In 2016 bedroeg de verkoop van de Volvo Group 31,9 miljard euro. De Volvo Group is een naamloze vennootschap met hoofdkantoor in het Zweedse Göteborg. Aandelen van Volvo zijn genoteerd op Nasdaq Stockholm. Ga voor meer informatie naar www.volvogroup.com.