Elbilens største udfordring er rækkevidden. Derfor er de fleste af de store bilproducenter ved at indbygge rækkeviddeforlængere i deres tidligere højt profilerede elbiler. Det gælder både BMW med deres i3, hvor en benzinmotor fra producentens motorcykelprogram skal levere ekstra rækkevidde, og Audi med deres A1 e-tron, hvor rygterne forlyder, at det bliver en wankelmotor, som skal klare ærterne.
Nu har forskere ved den tyske lufts- og rumfartsorganisation (DLR) udviklet en helt ny type motor, som er i stand til at omforme brændstoffet direkte til el ved at kombinere to kendte teknologier: modsatvirkende stempler og lineære elektriske generatorer.
Ved at lade to stempler virke imod hinanden sparer man et stort energitab i selve cylinderhovedet, hvor der i en almindelig motor afsættes store mængder varme. Og i stedet for at lade stemplerne virke på en krumtapaksel, så overføres energien ved at omdanne stempelstangen til en lineær elektrisk generator.
Der, hvor stempelstangen ‘rammer’ bunden, er den forsynet med en gasfjeder, som skubber stemplerne tilbage mod hinanden. Gasfjederen kan justeres, hvilket betyder, at det samlede system let kan skifte mellem forskellige brændsler, som kræver forskellige kompression og cylinderstørrelse.
For eksempel vil benzin kræve en kompression på 10,1:1, mens ethanol skal helt op på 14,0:1. Ud over de to brændsler regner forskerne med, at motoren vil kunne forbrænde forskellige former for biobrændsel, naturgas og brint.
Præcis styring af forbrænding
Nøglen til systemet er en meget præcis styring af stempelstængernes bevægelse. Derfor er der blevet udviklet et system, som er i stand til at kontrollere bevægelsen i generatoren med en præcision på ned til 0,1 millimeter og samtidig fungerer med de naturlige fluktuationer, der opstår ved forbrændingsprocessen.
Mekanisk har forskerne opbygget en relativt simpel konstruktion, hvor der ikke er brug for hverken knast- eller krumtapaksel som i en traditionel forbrændingsmotor. De forventer, at den nye motor kan opbygges som moduler af 35 kW stykket. Den producerede el kan overføres direkte til den elmotor, som normalt får sin energi fra elbilens batterier.
Endnu eksisterer motoren kun som en laboratoriemodel, og forskeren vil derfor ikke sætte tal på, hvor effektiv den vil være. Men meget tyder på, at konceptet både har en høj virkningsgrad og samtidig er let og kompakt. Der er blevet indgået en kontrakt om teknologioverførsel med Universal Motor Corporation GmbH, som nu skal til at bygge egentlige prototyper.
