Transcend Energy Group (TEG) esitteli "Thunder Rodin", Ukkoskiertokangen, Sema-messuilla Las Vegasissa viime viikolla. Ratkaisulla on potentiaalia muuttaa polttomoottorien tulevaisuutta.

Thunder Rod on kaksiosainen kiertokanki, joka parantaa polttomoottorin tehokkuutta ja suorituskykyä. Sinänsä perinteinen kiertokanki on hyvin yksinkertainen kapine. Se on periaatteessa tanko, joka on laakeroitu molemmista päistä ja yhdistää kampiakselin mäntään ja osallistuu siten palotilassa tapahtuneen palotapahtuman muuttamiseen männän pystyliikeestä kiertoliikkeeksi kampiakselin avulla.

Transcend Energy Groupin Thunder Rod -kiertokanget. Ratkaisu parantaa moottorin alavääntöä jopa 30 prosentilla.

Transcend Energy Groupin Thunder Rod -kiertokanget. Ratkaisu parantaa moottorin alavääntöä jopa 30 prosentilla.

Tekniikka on tietenkin kehittynyt tälläkin saralla ja keveimmät kiertokanget taitavat olla valmistetut titaanista, ja niiden läpi on pystysuunnassa porattu reikä voitelun varmistamiseksi.

Transcend Energy Groupin Thunder Rod on ensimmäinen kahdesta osasta rakennettu kiertokanki. Perinteisessä ratkaisussa mäntä tai sen tappi itsessään toimii tukipisteenä. TEG:n kiertokangen design vie tukipisteen paljon alemmas, männäntapin alapuolelle ja männän helmojen ulkopuolelle. Tämän ansiosta mäntä laskeutuu kauemmas ja nopeammin aiheuttaen paremman vipuvaikutuksen kampiakselille ja tehostaen dynaamista kompressiota 25-30 %.

Thunder Rod mahdollistaa männän pystysuoran liikkeen, mikä vähentää männän kulumista, ja tarvetta paksuille männänhelmoille, joita usein löytyy tehomännistä.

Kyse on siitä, että TR:issä mäntä pysyy neutraalissa asennossa eikä kuormita vain toista kylkeä. Mitä kovempi on alaspäin vievä paine, sitä paremmin mäntä pyrkii säilyttämään asentonsa.

Transcend Energy Groupin Thunder Rod: kiinnitys mäntään.

Transcend Energy Groupin Thunder Rod: kiinnitys mäntään.

Valmistajan näkemys onkin, ettei tulevaisuudessa välttämättä tarvita männissä helmoja lainkaan, vaan käytetään kitkatonta materiaalia kuten Teflonia tai vastaavaa pienentämään häviöitä.

Valmistaja on kehitystyössään käyttänyt vain 5,3 ja 6,3 litran tilavuuksisia tietokoneistettuja LS-moottoreita tähän mennessä. 

Viemällä tukipistettä alaspäin ja lisäämällä osia männän sisälle, Transcendin männät ovat hieman painavampia kuin alkuperäiset LS:n männät. Lisäpaino ei rajoita männän nopeutta millään tavalla, mutta se muuttaa sitä, miten nopeasti mäntä liikkuu iskunsa eri vaiheiden läpi. Thunder Rod kasvattaa männän kulkunopeutta peräti 30 % alhaalta ylös, tuoden siten lisää kiihtyvyyttä.

Männän liike on nopeampi siellä, missä pitää ja hidastuu siellä, missä sillä ei ole merkitystä. Kun ilmaa vedetään sisään, sitä halutaan imeä niin nopeasti kuin mahdollista. Sen jälkeen, kun venttiilit suljetaan ja alkaa moottorin puristusvaihe, niin mitä hitaammin se tapahtuu, sitä enemmän kaasuseosta kulkeutuu karkuun männänrenkaiden kautta. Mitä nopeammin kaasu puristetaan kasaan, sitä vähemmän siitä menee hukkaan, ja sitä enemmän tehoa syntyy.

Ratkaisusta ja männän painosta on hyötyä erityisesti väännön lisäämisessä alhaisilla kierroksilla. Yrityksen omissa testeissä Thunder Rod -kiertokangin varustettu 5,3 l V8 antoi saman väännön kuin normaali 6,2 l V8 tärkeällä 1500 - 3500 rpm:n kierroaslueella. Se vastaa noin 30 % väännönlisää.

Hyötynä on myös se, että sytytysennakkoa voidaan säätää aikaisemmaksi. Lisänopeus tuo lisää vääntöä. Pieni lisäennakon hyödyntäminen tuntuu vähäiseltä, mutta kun se kerrotaan kahdeksalla sylinterillä ja kierrosten määrällä, niin kyse on isosta asiasta.

Thunder Rod kasvattaa myös moottorin staattista ja dynaamista puristussuhdetta. 6,2 litran LS V-8:n staattinen puristussuhde / paine on noin 155 psi. Ilman muita muutoksia Thunder Rod kasvattaa lukeman 198 psi:hin. Samalla sytytyksen ajoitusta voitiin muuttaa 26 asteesta 32 asteeseen.

On mielenkiintoista nähdä, millaisiin muutoksiin TEG:n työ johtaa, sillä tällä hetkellä he ovat vastaa testaamassa Thunder Rodia normaalimoottoreihin verrattuna. Vaikka kiertokanget on uusittu, muuta moottoria ei ole optimoitu toimimaan parhaalla mahdollisella tavalla niiden kanssa, joten ratkaisun potentiaali ei pääse vielä parhaalla tavalla esille.

Transcend Energy Groupin Thunder Rodit, kaksiosaiset kiertokanget.

Transcend Energy Groupin Thunder Rodit, kaksiosaiset kiertokanget.

Tällä hetkellä yrityksen mielenkiinto kohdistuu erityisesti siihen, millainen mäntä sopisi parhaiten toimimaan yhdessä uuden kiertokangen kanssa. Niin ikään sylinterinkannet ja kampiakselit on optimoitu vanhojen kiertokankien mukaan, joten niiden muuttaminen voisi tuoda lisää potentiaalia kokonaisuuteen.

Järjestelmän toiminta vaatii vielä lisää puolueetonta testaamista, jotta hyödyt pystytään aukottomasti todistamaan. Kaikki eivät ole vakuuttuneita TEG:n väitteistä. Lisätutkimus kohdistunee myös mahdollisiin moottorin muiden rakenteiden muutoksiin ja niistä saataviin hyötyihin.

Yhden asian kaksiosaisen kiertokangen kehittäminen kuitenkin todistaa: polttomoottori ei vielä ole täysin valmis, ja vaikuttaa siltä, että sen hyötysuhdetta voitaisiin edelleen merkittävästi parantaa. On myös mielenkiintoista nähdä, tuottaako ratkaisu samantyyppisiä hyötyjä pienikokoisemmissa, kuten moottoripyörän moottoreissa, joiden tilavuus liikkuu enimmäkseen välillä 500-1800 cm3.

Valmistajan sivuile pääset tästä, ja siellä on myös nähtävissä video Thunder Rodien toiminnasta. Asiasta kertoi ensin Road and Track.

Aiheesta aiemmin:

Supertehokkaan ja pienikulutuksisen kiertomäntämoottorin kehitystyö jatkuu – sopimus Yhdysvaltain armeijan kanssa

Uusi aksiaalimoottori haastaa perinteisen polttomoottorin