( Unsere Motoren )

Prototyp I

Die Revolution - Ein SplitCycleMotor mit Zündung nach dem oberen Totpunkt

Das Revolutionäre am Scuderi‐Motor ist die Kombination aus einer Konstruktion mit geteiltem Taktzyklus und dem Verbrennungsprozess mit Zündung nach dem oberen Totpunkt. Diese Kombination sorgt für einen wahrhaft einzigartigen
thermodynamischen Prozess, mit dem sowohl beim Wirkungsgrad als auch bei der Leistung neue Niveaus erreicht werden können. Die Konstruktion ist elegant einfach, so dass Weiterentwicklungen die Motorleistung noch weiter steigern werden.

Der aktuelle Saugmotor‐Prototyp veranschaulicht die Realisierbarkeit der Konstruktion. Er stellt unter Beweis, dass das Konzept der Aufteilung der Takte und das Zünden nach dem oberen Totpunkt Wirklichkeit sind und stellt den Ausgangspunkt für zahlreiche bevorstehende Konstruktionsverbesserungen dar.

Entwicklungen, Ergebnisse und Eigenschaften des Scuderi Saugmotor Prototyps 

Ein-und Auslassventile zur Steuerung der Motorlast: Die Ein‐ und
Auslassventile sind Druckluftventile, die bei Hub und Steuerung vollvariabel sind.
Die für den Betrieb der Ventile erforderliche Luft wird intern von der
Verdichtungsseite des Motors bereitgestellt. Die Ventile werden anstelle eines
Drosselventils zur Steuerung des Motors bei Teillastbetrieb verwendet.

Überleitungsventile: Die Ventile für den Ein‐ und Auslass des Überleitungskanals sind nockengetrieben und so konstruiert, dass sie sich nach außen bewegen. Zum Rückholen der Überleitungsventile werden Luftfedern verwendet, wobei die Versorgungsluft für die Luftfedern intern von der Verdichtungsseite des Motors bereitgestellt wird.

Überleitungskanal: Der Überleitungskanal ist ein wichtiges Steuerelement des Motors. Er wird zur Eindämmung einer Vorzündung (Klopfen) verwendet, indem er eine zusätzliche Kühlmöglichkeit bietet, nachdem die Verdichtung stattgefunden hat. Dies ist eine Besonderheit der Split‐Cycle‐Konstruktion, die bei herkömmlichen Motoren einfach nicht möglich ist.

Außerdem wirkt sich die Ausführung des Überleitungskanals im Übergang zum
Arbeitszylinder stark auf das Kraftstoff‐Luftgemisch aus, wobei die Konstruktion
des Überleitungskanals auch eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Motors bei Teillast spielen kann.

Kraftstoff-Einspritzsystem:
Der Scuderi‐Saugmotor verwendet Bosch‐Einspritzer, die mit einem einzigartigen Sprühmuster konfiguriert sind. Es handelt sich um Hochdruck‐Direkteinspritzer, die mit bis zu 200 bar arbeiten. Die Kombination aus Sprühmuster, Druck‐ und Einspritzsteuerung sorgt für ein korrektes Kraftstoff‐ Luftgemisch und verhindert, dass Kraftstoff im Überleitungskanal eingeschlossen wird.

Besondere Konstruktion des Arbeitskolbenbodens: Zur Verbesserung des Kraftstoff‐Luftgemischs macht sich der Motor eine nierenförmige Vertiefung am
Arbeitskolbenboden zunutze. Diese einzigartige Konstruktion ist Teil des Patentportfolios des Unternehmens.

Ventil-und Zündsteuerung: Einer der wichtigsten Faktoren, die zum Erreichen eines guten Verbrennungsvorgangs erforderlich sind, ist die Kombination von Ventil‐ und Zündsteuerung. Der Scuderi‐Motor verwendet eine patentierte Ventilsteuerung, die den schnellen Luftstrom in den Arbeitszylinder sicherstellt. Unser Verbrennungsprozess mit Zündung nach dem oberen Totpunkt wird zudem durch die Zündsteuerung des Motors optimiert.

Ventilspielkontrolle: Die Verbindung von nach außen öffnenden Ventilen mit geringem Hub und schnellen Steuerprofilen erfordert eine besondere Vorrichtung für die Ventilspielkontrolle. Unser Team hat einen patentierten Ventilspiel‐Kontrollmechanismus entwickelt, der speziell den unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Überleitungsventile Rechnung trägt.

Hoher Druck und starke Verwirbelung

Beim Scuderi‐Motor wird das Zünden nach dem oberen Totpunkt durch eine Kombination aus Druckluft im Überleitungskanal und starker Verwirbelung im Arbeitszylinder erreicht.

Da die Zylinder in einem Split‐Cycle‐Motor von Scuderi unabhängig voneinander sind, wird das Verdichtungsverhältnis im Verdichtungszylinder vom Verbrennungsprozess nicht eingeschränkt. Bei einem Druck im Verdichtungszylinder, der dem eines herkömmlichen Motors bei der Verbrennung gleicht, wird ein Verdichtungsverhältnis von 75:1 erreicht. Der Druck im Verdichtungszylinder und Überleitungskanal erreicht über 50 bar (725 psi) bei unserem Saugmotor und über 130 bar  (1885 psi) bei unserem Turbomotor. 

Luft mit derartig hohem Druck sorgt beim Eintritt in den Arbeitszylinder für große Verwirbelungen. Die Verwirbelung wird noch weiter erhöht, indem die Ventile während der Verbrennung so lange wie möglich offen gehalten werden. Das Ergebnis ist eine sehr schnelle Atomisierung des Kraftstoff‐Luftgemischs, was zu einer hohen Flamm‐ bzw. Verbrennungsgeschwindigkeit führt, welche die zuvor erreichten Werte übersteigt. Die Kombination aus hohem Anfangsdruck und hoher Flammgeschwindigkeit ermöglicht einen Verbrennungsbeginn zwischen 11 und 15 Grad nach dem oberen Totpunkt und ein Ende bei 23 Grad nach der Zündung. Das Ergebnis ist ein SplitCycleMotor mit besserem Wirkungsgrad und höherer Leistung als bei einem herkömmlichen Motor.