Anderhalf jaar geleden konden we u melden dat Lotus Engineering de Omnivore-motor ging ontwikkelen. Die moest ideaal aangepast zijn om op mengsels van alcohol en benzine te lopen. Het zou een tweetakt met variabele compressie worden. Dat klinkt al erg belangwekkend, maar het is nu pas helemaal feest. De verrassende proefmotor is klaar. U kunt hem hier zelf bedienen!

Ze geloven bij ontwikkelbureau Lotus Engineering nogal heilig in alcohol als autobrandstof. Er zijn geen volledig nieuwe motoren nodig, of volledig andere tankstations. Uiteindelijk moet alcohol gemaakt kunnen worden uit waterstof en kooldioxide. En dan rijden auto’s volledig klimaatneutraal, ze hergebruiken hun eigen CO2.
Ondertussen kan een geleidelijke overgang gemaakt worden met motorische alleseters, die op elk mengsel van alcohol en benzine lopen. Waarbij eerst methanol gebruikt wordt, zoals nu beschikbaar voor FlexFuel-auto’s. Later kan dat probleemloos vervangen worden door methanol of andere alcoholsoorten van de tweede of derde generatie, niet gemaakt uit de vrucht van landbouwgewassen.

Variabele compressie
Nu weten we dat methanol een betere klopvastheid heeft dan superbenzine, maar ook een lagere energie-inhoud per liter. Op methanol, al dan niet gemengd met benzine, gaat de motor meer verbruiken. Maar hij kan ook meer presteren, bij een flink aandeel methanol in de brandstof kan de compressie omhoog.
Hoe doen we dat, de compressie tijdelijk verhogen, zo lang we methanol verbranden? Dat kan met turbodruk, de effectieve compressie verhogen. Alleen gaat dat niet best bij lage motorlast, dus weinig uitlaatgas. Het meest draait de motor op lage last, dus willen we liever een andere methode voor variabele compressie.
Als we ook nog een tweetakt nemen verhoogt dat verder het rendement, dacht Lotus. Dan leren we zo’n alcoholmotor de grote drinklust wel af. Een gouden greep, lijkt het.

Ook met zelfontsteking
Het leuke van een tweetakt is dat er geen kleppen in de kop zitten. Dat maakt het stukken makkelijker om met een verstelbare kop de compressie aan te passen. Bovendien houdt Lotus erg van de simpele monoblock-motorconstructie, met cilinder en kop als één geheel. Lekker stabiel, goedkoper te maken en te bouwen, zonder pakkingen en bouten.
In het cilinderdak zonder kleppen maakte Lotus een ‘puck’, een per excentermechaniek in- en uitschuifbare schijf. Zonder kleppen kan de zuiger tot vrijwel tegen het cilinderdak komen. Waar de met zuigerveren en een O-ring afgedichte ‘puck’ een extra kamer kan vrijmaken, zodat de compressie van 40:1 tot 10:1 variabel is.
Daar kunnen we nog iets leuks mee, dacht Lotus. Als we de compressie niet alleen aanpassen op de toegevoerde alcohol/benzineverhouding, maar ook op de motorlast. Dan maken we meteen HCCI, een motor die op zelfontbranding loopt. Ook bij lage last, wat nog geen ander lukt, zonder zo’n enorm verhoogbare compressie.

Regelbare uitlaat
Toen ze toch bezig waren pakten ze meteen maar de Atkinson-cyclus mee. In wezen is de Omnivore-motor een klassieke poortgestuurde tweetakt. Alleen niet met aanzuiging via het carter. Er wordt lucht ingeblazen, en er is directe brandstofinjectie met een Orbital FlexDI-systeem. Dat mengt een beetje lucht bij de ingespoten brandstof.
Probleem blijft dat de in- en uitlaatpoorten vaak te lang beide open staan, dat is slecht voor compressie en cilinderspoeling. Daarom werkte Lotus een per excenter bediend luikje uit, dat de uitlaatpoort van bovenaf deels kan afsluiten. Nu kan de expansieslag langer worden, met het luikje omlaag, terwijl daarna bij de compressieslag het luikje weer opent.
Nu kan de cilinder goed spoelen, en hebben we een langere expansie- dan compressieslag (Atkinson). En we kunnen dat regelen, via de bedieningsarm van de uitlaatschuif. Want er is regeling van inwendige EGR nodig om HCCI-zelfontbranding te helpen sturen.

Tien procent beter
Mooi bedacht allemaal, en het werkt ook nog. De eerste test met een 500 cc enkelcilinder proefmotor levert bij gematigd toerental tien procent verbruikswinst. In vergelijking met de allerbeste conventionele benzinemotoren, met straalgeleide directe injectie.
Dan spreken we van de nieuwste Mercedes CGI- of BMW HPI-motoren. Hierbij zegt Lotus dat de NOx uitstoot laag ligt, terwijl de HC/CO-uitstoot op gelijk niveau ligt met een viertakt benzinemotor. Hoe de Omnivore het doet op alcohol is nog een vraag. Maar voorlopig ziet het er zeer veelbelovend uit.

Peter Fokker (Redactie Auto & Motor TECHNIEK)

In deze animatie is de werking van de Omnivore fraai in beeld gebracht.