Samochód na parę? To może być przyszłość motoryzacji

Silnik parowy kojarzy się z powolnymi i dymiącymi lokomotywami. Faktycznie ich sprawność rzadko przekraczała 10%. Wbrew temu, co może się wydawać, rozwój napędu parowego się nie zatrzymał. Obecnie takie silniki są mało szkodliwe dla środowiska i mają kilkukrotnie wyższą sprawność niż kiedyś.

Zasada działania silnika parowego[/h3]

Tłokowy silnik parowy działa, wykorzystując rozprężanie przegrzanej pary wodnej wytwarzanej w kotle. Na powyższych rysunkach widoczny jest silnik z tłokiem dwustronnego działania, taki jak te stosowane w dawnych lokomotywach. W górnej części silnika znajduje się rozrząd, w dolnej - tłok roboczy.

Po kolei:

Inna zaleta to kształt krzywej momentu obrotowego. Jest on najwyższy przy obrotach bliskich zeru, co stwarza możliwość rezygnacji ze skrzyni biegów. Silnik parowy jest także cichszy niż spalinowy konkurent.

Jednym z przykładów może być ZEE - Zero Emission Engine. Koncepcyjna jednostka została zaprezentowana ok. 2001 r. jako trzycylindrowy silnik parowy o mocy 50 kW. Prototyp zamontowano w Skodzie Fabii pierwszej generacji. Miał on pojemność 992 cm[sup]3[/sup], a na każdy z cylindrów przypadały dwa palniki o mocy 36 kW każdy. Poniżej widoczny jest wykres przedstawiający osiągi silnika pracującego przy ciśnieniu pary 50 barów i temperaturze 500 stopni Celsjusza.

Zwraca uwagę wysoki moment obrotowy osiągany już przy 200 obr./min. Maksymalna sprawność ogólna przekraczająca 23% jest 2-3 wyższa niż w konstrukcjach z lokomotyw parowych - niestety dalej jest niższa niż w silnikach spalinowych. By być sprawiedliwym, trzeba powiedzieć, że wysoki poziom sprawności utrzymywany jest niemal w całej charakterystyce.

Konstrukcja jest na wskroś nowoczesna. Ceramiczne porowate palniki mają około 10-krotnie mniejsze wymiary od typowych palników. Woda porusza się w obiegu zamkniętym - oczywiście nie trzeba jej uzupełniać.

Przyszłość

Obecnie silniki parowe nie mogą jeszcze konkurować ze spalinowymi. To może się zmienić wraz ze wprowadzaniem nowych norm emisji spalin czy ograniczaniem (na korzyść innych paliw) wydobycia ropy naftowej. Wtedy konkurencyjne staną się także turbiny gazowe i silniki Stirlinga. Szczególnie te ostatnie, nazywane także silnikami na gorące powietrze, imponują sprawnością i cichą pracą. Nie są jednak w stanie osiągać tak wysokich mocy jak jednostki parowe.

Źródło: IAV • Zero Emission Engine • Petervaldivia