nieuws

Doyle draaimotor met twaalf zuigers

Techniek

Doyle draaimotor met twaalf zuigers

Tot er weer eens een nieuwe Mazda RX komt is er geen auto met draaizuigermotor meer te koop. Hoe die motor ongeveer werkt weten velen toch wel, maar het werd bepaald geen succes. En als we nou eens de motor laten draaien, zou dat wat kunnen wezen? Lonny Doyle denkt van wel, hij ontwikkelde in 25 jaar tijd een prachtig Doyle Rotary Engine-prototype. Met twaalf zuigers, maar toch een soort zescilinder, alleen dan draaiend. Snapt u het nog?

In 1985, toen Doyle nog bij een Amerikaanse Volkswagen-dealer werkte, kwam hij op het idee van een turbocompressor een motor te maken. Dat eerste idee werkte niet, maar Doyle bleef studeren op een roterende motor.

Sinds 2004 werkt hij zelfstandig, onder meer aan zijn Doyle Rotary Engine (DRE). Die is veel compacter, lichter en simpeler van opbouw dan een conventionele zuigermotor. Naast die voordelen belooft de DRE een lage NOx-productie ondanks mager-mengsel verbranding, al wordt nog niets voorspeld over laag verbruik.

Draaiend cilinderblok en huis

Daar het gaat om een ‘split-cycle’-motor zou een hoog rendement verwacht mogen worden. Zeker als Doyle spreekt van 95:1 compressieverhouding! Split-cycle wil zeggen: compressie en expansie in verschillende kamers, om de expansie te verlengen zonder de compressie mee te verlengen.

Vandaar dat de DRE twaalf zuigers heeft, maar als een soort zescilinder werkt. Er zijn twee kransen van zuigers, een krans voor compressie en ernaast een voor expansie. De zuigers zitten aan een draaiend huis, het cilinderblok daar binnenin draait ook.



Er is geen krukas. Het cilinderblok draait rond een stilstaande centrale as, met excenters erop waar omheen het huis draait. Het huis slingert dus eigenlijk meer om die centrale as, waardoor de zuigers aan dat huis op en neer bewegen in het synchroon meedraaiend cilinderblok.

Centrale verbranding

De stilstaande as in de motor is een heel kunstwerk. Daarin zit eigenlijk de ‘werkcilinder’, waar zes zuigers lucht in persen. In die centrale kamer steken een bougie en een inspuitventiel. Het verbrandingsgas ontwijkt naar de andere zes zuigers.

Voor die gaswisselingen zorgen spleetvormige poorten in het draaiend cilinderblok, die langs sleuven in de stilstaande centrale as lopen. Door diezelfde as loopt een inlaatkanaal en een uitlaatkanaal naar deze sleuven.

Zo zuigen zes zuigers door de inlaatsleuf lucht aan, en persen deze lucht wat verderop door een sleuf in de verbrandingskamer. De verbrandingsgassen kunnen door een andere sleuf en poortspleten ontsnappen naar de tweede krans zuigers, waar ze na expansie wat verderop in de uitlaatsleuf kunnen verdwijnen.

Proberen in een prototype

Er is in de nu beschikbare animaties en foto’s geen enkele aandrijving te zien. Aan het draaiend huis zal een tandwiel moeten komen dat het motorvermogen afgeeft. De expansiezuigers moeten het huis aan het draaien brengen. Het cilinderblok wordt kennelijk daarbij vanzelf meegesleept.

Doyle spreekt van een ‘dynamische compressieverhouding’ die afhangt van de motorbelasting. Namelijk van de restdruk in de verbrandingskamer, waar de compressie van aanzuiglucht bij komt. Niet helemaal duidelijk is waar de genoemde 95:1 gevonden wordt: is dat zesmaal de inhoud van een cilinder, tegenover de (kleine) inhoud van de verbrandingsruimte?

Op dit moment wordt een nieuw prototype gebouwd. De cilinderinhoud komt op 4,2 liter in totaal, en op theoretische basis wordt 110 kW vermogen verwacht. Verdere prestatiegegevens laat Doyle liever niet los, tot de proefmotor draait en praktische testresultaten oplevert.

Veel succes gewenst

Eerlijk gezegd lijkt het ons nogal mijl op zeven. De ‘split-cycle’ levert veel warmteverlies, omdat je dubbel zoveel cilinderoppervlak hebt. Doyle noemt de DRE-motor ‘inherent gebalanceerd’, maar daar hebben we twijfel over. Huis plus cilinderblok draaien alleen, maar de twaalf zuigerstangen gaan heen en weer.

Moet de bougie zes keer gaan ontsteken voor elke omwenteling van het motorhuis? We vrezen dan dat de DRE maar lage toerentallen zou kunnen draaien, om met één verbrandingskamer zes zuigers te kunnen aandrijven.

En dan zit je nog met een onhandige vermogensafname. Dat moet dus vanaf het draaiend motorhuis, terwijl voorop en achterop de centrale as, en een inlaat en uitlaat moeten komen.

Maar het is wel heel ingenieus bedacht. We gunnen Doyle van harte dat hij na dik 25 jaar eindelijk een echt werkende motor gebouwd krijgt.

Peter Fokker (Redactie AMT)

Reageer op dit artikel