artikel

Video: Namikoshi-motor een verbetering?

Techniek Premium

Video: Namikoshi-motor een verbetering?

Zo lang als de zuigermotor er is wordt al gezocht naar iets beters. Het Japanse elektronicabedrijf Namikoshi denkt iets gevonden te hebben om trilling en vooral inwendige wrijving te verminderen. Dat zou een flinke brandstofbesparing opleveren, misschien net zo veel als een hybride aandrijflijn. Hoe werkt hun theorie?

Er is een draaiend model, maar dat werkt nog zonder verbranding, met aandrijving van buiten. Gegevens over vermogen, koppel en verbruik zijn er dus nog niet. In Japan, China en de VS is patent aangevraagd.

Het model uit 2013 betreft een 1,5 liter viercilinder, met een slag van 125 mm en boring van 62 mm. In het patent is ook een tweecilinder beschreven. Op het oog zijn het boxer- of 180° V-motoren.

Lineaire drijfstangbeweging

Centrale gedachte is dat in de zuigermotor veel energie verloren gaat doordat de drijfstangen zowel kantelen als heen en weer bewegen. Dat verlies zou gaan om ruwweg de helft van het vermogen dat de verbranding oplevert, na aftrek van warmte- en aanzuigverliezen.

In de Namikoshi-motor bewegen de drijfstangen puur rechtlijnig op en neer in de cilinders. Er is zelfs feitelijk maar één drijfstangconstructie, met aan weerskanten één of twee zuigers.

Dat scheelt dus flink in de zuigerwrijving, er is geen leibaankracht die de zuiger tegen de cilinderwand drukt. Bovendien hoeft de massa van de drijfstang niet voortdurend aan het grote drijfstangoog heen en weer geslingerd te worden, wat natuurlijk energie kost.

Alles met kogellagers

Nog mooier wordt het doordat alles wat draait in de Namikoshi-motor in kogel- of naaldlagers ligt. Een stuk minder wrijving dus dan de gangbare glijlagers. En waarschijnlijk een stuk minder vermogen nodig voor oliecirculatie, met lage druk.

Het geheim zou zitten in een planetaire tandwielset. Een kruktap met vast erop gemonteerd tandwiel loopt langs een stationaire tandkrans, die vast zit in het motorblok. De kruktap loopt dus niet alleen in een rondje langs de tandkrans, hij draait onderweg ook om zijn as.

Aan weerskanten van de vaste tandkrans wordt de kruktap op naaldlagers ondersteund in een schijf. Deze ondersteunende schijven gaan dus draaien, met de kruktap mee. Op de buitenste schijf zit in het middelpunt de uitgaande as.

Dubbel krukmechanisme

Maar nu hebben we nog steeds een kruktap die rondjes draait. Hoe komen we aan een lineaire drijfstangbeweging? Daarvoor zorgt een tweede krukas.

Aan de om zijn as draaiende kruktap zit een conventionele krukas. Namikoshi kwam er al gauw achter dat heel de hiervoor beschreven constructie aan twee kanten van die centrale krukas moest komen, anders ging de zaak doorbuigen.

Cruciaal is de overbrenging van de tandkrans naar het tandwiel dat op de kruktap zit. De centrale krukas wordt door de kruktap met tandwiel precies zo gedraaid dat de tap van die centrale krukas in het vlak midden onder de cilinders heen en weer beweegt.

Op de tap van die centrale krukas kan zo een twee- of vierkoppige drijfstangconstructie worden gezet. Die beweegt dan ook in één vlak, puur heen en weer, in tegenoverliggende cilinders.

Lange slag onvermijdelijk

Bij de viercilinder variant lopen de zuigers per cilinderpaar gelijk. Dat geeft al enige balans, er is geen kantelmoment over de lengte van de hele krukasconstructie.

Wel zijn er, zien we ook in het patent, een paar forse contragewichten nodig omdat de centrale krukas als geheel rondjes draait. En natuurlijk zuigers plus drijfstang nog altijd heen en weer bewegen. Maar het geheel zou toch zeer trillingsarm rondlopen.

Het is nu duidelijk waarom de slaglengte van de motor zo groot is. Hij ontstaat uit de samengestelde slag van de kruktappen in hun schijven, en die van de centrale krukas. De draaiende kruktappen moeten buiten de diameter van de uitgaande as zitten, die slaglengte kan niet heel klein zijn. En van deze slaglengte hangt weer af wat de slag van de centrale krukas moet zijn, om een lineaire drijfstangbeweging te krijgen.

Helpt het?

Tja, voor een niet te grote cilinderinhoud kom je dan op een hele lange slag met een hele kleine boring. De heren elektrotechnici bij Namikoshi zij vergeven dat ze niet zo vertrouwd zijn met verbrandingstechniek.

Kleine boring, dus kleine kleppen, dus niet beste gaswisseling. De heel lange slag is toch al slecht voor de cilinderspoeling. Dus laag verbrandingsrendement. Weegt de wrijvingswinst daar ruimschoots tegenop?

Nog een vraag is of de vele, nogal zware ronddraaiende delen snel genoeg kunnen vertragen en versnellen, zoals in een auto nodig. We zijn dus heel benieuwd naar een op eigen kracht werkende Namikoshi.

Bekijk de video van de Namikoshi-motor.

 

Reageer op dit artikel