To Euro 7 αλλάζει τους βενζινοκινητήρες

Παρότι το Euro 7 παρουσιάζεται συχνά ως ένας ακόμη κανονισμός κατά της ρύπανσης, η πραγματικότητα είναι πιο σύνθετη. Το νέο πρότυπο, το οποίο θα αρχίσει σύντομα να εφαρμόζεται σταδιακά στην Ευρώπη, απαιτεί από τους βενζινοκινητήρες να διατηρούν διαρκώς μια εξαιρετικά ακριβή αναλογία αέρα και καυσίμου 14,7:1, γνωστή ως στοιχειομετρική αναλογία.
Μέχρι τώρα υπήρχε δυνατότητα για την εφαρμογή μιας ιδιαίτερα αποτελεσματικής τεχνικής για την προστασία των μηχανικών μερών κατά την έντονη επιτάχυνση και το έντονο φορτίο. Ψεκάζοντας λίγο περισσότερο καύσιμο από όσο ήταν απαραίτητο, δημιουργούνταν ένα πλουσιότερο μείγμα. Το επιπλέον καύσιμο δεν καιγόταν πλήρως, όμως απορροφούσε θερμότητα, συμβάλλοντας στη μείωση της θερμοκρασίας σε έμβολα, βαλβίδες και υπερσυμπιεστή. Το Euro 7 ουσιαστικά βάζει τέλος σε αυτή την πρακτική, ακόμη και σε συνθήκες πλήρους φορτίου ή κατά την ψυχρή εκκίνηση.

Η αλλαγή αυτή δημιουργεί νέες προκλήσεις. Όταν οι θερμοκρασίες στον θάλαμο καύσης αυξάνονται υπερβολικά, αυξάνεται και ο κίνδυνος προανάφλεξης ή κρουστικής καύσης, ενός φαινομένου που μπορεί να προκαλέσει σοβαρές φθορές στον κινητήρα μακροπρόθεσμα. Η λύση που φαίνεται να κερδίζει έδαφος είναι η ευρύτερη χρήση του κύκλου Miller. Αν και η τεχνολογία δεν είναι νέα, καθώς χρησιμοποιήθηκε από τη Mazda ήδη από τη δεκαετία του 1990 και αργότερα από την Toyota στα υβριδικά της μοντέλα, σήμερα αποκτά ιδιαίτερη σημασία λόγω των απαιτήσεων του Euro 7.
Η βασική ιδέα είναι η μεταβολή του χρονισμού των βαλβίδων εισαγωγής. Με το πρόωρο ή καθυστερημένο κλείσιμό τους, μειώνεται η πραγματική ποσότητα μίγματος που παραμένει στον κύλινδρο. Καθώς το μίγμα διαστέλλεται σε μεγαλύτερο όγκο, η θερμοκρασία του μειώνεται πριν ξεκινήσει η συμπίεση, περιορίζοντας έτσι τον κίνδυνο κρουστικής καύσης χωρίς να απαιτείται επιπλέον καύσιμο.
Στο παρελθόν η εφαρμογή του κύκλου Miller σε υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες υψηλών επιδόσεων συνοδευόταν από απώλειες ισχύος, ιδιαίτερα στις χαμηλές στροφές. Σήμερα όμως τα σύγχρονα turbo μπορούν να αντισταθμίσουν εύκολα αυτή τη μείωση αυξάνοντας την πίεση υπερπλήρωσης. Καθοριστικό ρόλο παίζει και η εξέλιξη των συστημάτων μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων.

Οι σύγχρονοι κινητήρες μπορούν να προσαρμόζουν σε πραγματικό χρόνο το σημείο κλεισίματος των βαλβίδων ανάλογα με το φορτίο, τη θερμοκρασία και τις στροφές λειτουργίας. Έτσι ο κύκλος Miller ενεργοποιείται όταν οι θερμικές απαιτήσεις είναι αυξημένες και περιορίζεται όταν προτεραιότητα έχουν η ομαλή λειτουργία και η άνεση. Πρόκειται για μια τεχνολογία που υπήρχε εδώ και χρόνια, αλλά μόνο τώρα η ακρίβεια των ηλεκτρονικών συστημάτων επιτρέπει την πλήρη αξιοποίησή της.