Nieuwe benzinemotor is efficiënter dankzij uniek gebruik van ethanol

Daniel R. Cohn en collega’s aan het MIT hebben een nieuwe verbrandingsmotor ontwikkeld die 20 tot 30 procent brandstofefficiënter kan zijn dan een conventionele benzinemotor. Deze efficiëntie wordt bereikt via een injectie van ethanol op het moment dat de motor het hardst werkt. De wetenschappers hopen in samenwerking met de Ford Motor Company de motor binnen vijf jaar op de markt te krijgen.

De ontwikkeling van de conventionele ontstekingsbenzinemotor wordt al jaren gehinderd door de kloplimiet. Veranderingen die de motor efficiënter kunnen maken zouden tot voortijdige, spontane ontbranding van de benzine leiden. Het gevolg hiervan is een metallisch, kloppend geluid en beschadiging van de motor. Om dit te voorkomen wordt bij de nieuwe motor een kleine hoeveelheid ethanol in de hete ontbrandingskamer geïnjecteerd. Het ethanol verdampt en koelt de brandstof en lucht af, waardoor spontane ontbranding minder snel kan optreden.

Complexe computersimulaties van het MIT hebben laten zien dat in de nieuwe motor het kloppen niet optreedt. Zelf als de druk in de cilinder drie keer zo hoog is als in conventionele benzinemotoren, treedt dit effect niet op. Motorproeven die vervolgens bij Ford zijn uitgevoerd bevestigen de voorspellingen van dit model.

Door het wegwerken van het klopeffect hebben de wetenschappers de motor kunnen ‘turbochargen’. Door het samenpersen van de inkomende lucht kan er meer brandstof en lucht in de cilinder. Ook is de motor zodanig ontworpen dat de brandende gassen meer ruimte hebben om uit te zetten. Hij heeft dus een hogere compressieratio. Vervolgens hebben de ontwikkelaars de motor gekrompen tot de helft van de oorspronkelijke grootte. Hierdoor levert de nieuwe motor dezelfde piekvermogen als een conventionele motor, maar is hij tot 30 procent brandstofefficiënter.

De motor zou minder dan 20 liter ethanol voor elke 400 liter benzine gebruiken. Dit betekent dat bestuurders hun auto elke een tot drie maanden met ethanol moeten bijtanken.

bron: Persbericht MIT