Különleges motorkonstrukciók - Peraves gömbmotor

A svájci Peraves jármű- és motorfejlesztő intézet szerint már elérkezett a hagyományos dugattyús motorok nyugdíjazásának kora. Állításuk szerint autók, hajók és repülőgépek erőforrásaként, valamint stabil motorként, azaz gyakorlatilag minden felhasználási területen kiválthatja őket az általuk kifejlesztett gömbmotor. Együttműködő partnerükkel, a Berlini Műszaki Egyetemmel közös standon mutatta be a Peraves, hogy ők hogyan is képzelik el a jövőt a motorizáció terén. Új szerkezeti anyagok és megmunkálási technológiák tették lehetővé a gömbmotor létrejöttét.

A manapság magukat egyre környezettudatosabb színben feltüntető autógyártók vízióiban egyre kisebb súllyal szerepel a belsőégésű motor. Ezzel szemben a gömbmotor új reményt szeretne kelteni jelent a benzines energiaforrások iránt elkötelezetteknek. Építésmódja ugyanis kompakt, könnyű és csak három mozgó alkatrészt tartalmaz. Tehát egy ilyen motorral felszerelt autó is kisebb és könnyebb lehet. A motor zaj és vibráció kibocsátása csekély értékű.
Az említett három mozgó alkatrész egy tengelyből és két gömbszegmensből áll. A két gömbszegmensben két-két tolattyú lett kialakítva. Ezek a tolattyúk felelnek meg tulajdonképpen a hagyományos belsőégésű motor dugattyúinak. Itt azonban nem alternáló mozgást végeznek, mint egy dugattyús motorban, hanem egyrészt a tengely körül fordulnak el, másrészt a gömbszegmensekből kiálló kerámiagolyók a ház belső falán kialakított vezetőpályában futnak. Ez utóbbi kényszerkapcsolat következtében a tolattyúk a tengelyre merőleges középsíkra szimmetrikusan egy körülfordulás alatt kétszer megközelítik egymást és eltávolodnak egymástól. Ez azt is jelenti, hogy egy körülfordulás alatt lejátszódik a négy ütem. Az egész működés alapja az, hogy az égésfolyamat következtében létrejövő nyomásnövekedés a tolattyúkat szét akarja tolni, azaz a gömbszegmensek forgó kényszermozgást végeznek. Ekkor ugyanis a vezetőpályák (és így a tolattyúk is) eltávolodnak egymástól, így biztosítva teret az expandálni akaró közegnek.

A megbízható működéshez nagyon pontosan, kis tűréssel kell megmunkálni a vezetőpályákat (5 tengelyű megmunkálás), továbbá a bennük futó golyóknak és vezetőpályáknak a lehető legkisebb súrlódási tényezővel és kimagasló kopásállósággal kell rendelkezniük. Ezért a golyókat kerámiából készítik.
A működésmódra visszatérve megállapítható, hogy mivel a négy ütem egy körülfordulás alatt lejátszódik és a gömbszegmens két „végén” van tolattyú, ezért egy körülfordulás alatt két munkaütem megy végbe. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy két főtengelyfordulat alatt négy munkaütem játszódik le, akár egy hagyományos 4 ütemű, 4 hengeres dugattyús motor esetén. Az égésfolyamat optimális lefutására így igen rövid időkeresztmetszet áll rendelkezésre, ezért két gyújtógyertyát alkalmaznak. A környezetük hőterhelését pedig folyadékhűtéssel próbálják csökkenteni. A szívás és kipufogás a kétütemű motorok mintájára réseken keresztül történik. A kipufogó rés a házban a kerület mentén helyezkedik el, míg a négy szívó rés a motor két oldalán egy-egy forgó lemezben található.

A Peraves gömbmotor számos előnyös tulajdonsága mellett azonban néhány kétely óhatatlanul is megfogalmazódik a műszaki vénával megáldott emberben. Először is a gömbszegmensek és a ház közötti megfelelő tömítettség biztosítása hasonlóan problémás lehet, mint egy Wankel-motor bolygódugattyúi esetén. A vezető kerámiagolyók terhelése is kritikus mértékű lehet. Kenési rendszerről szó sem esett a motor bemutatója során, így valószínűleg a tüzelőanyaggal oldják ezt meg. Ez utóbbi és a már korábban említett igen rövid égési időkeresztmetszet gyakorlatilag kizárja a csekély károsanyag-kibocsátású égésfolyamat lehetőségét.
Ezen a téren (is) meglehetősen szűkszavú a Peraves sajtóközleménye. Az újszerű motor bemutatása óta eltelt több mint egy évben sem lehetett hallani, hogy a jelentősebb autógyártók egymásnak adnák a kilincset a cégnél. Ez pedig azt engedi sejtetni, hogy amennyiben nem sikerül néhány alapvető módosítást végezni a koncepción, akkor csak a technikatörténeti kuriózumok hosszú sorát bővítheti a megoldás.