A Hilberg motor a norvég Patentec által prototípussá fejlesztett ötlet végeredménye. Egy trükkös szerkezetű boxer-szerű négyhengeres, különleges forgattyús mechanizmussal, tiszta működéssel és nagy teljesítménnyel.

Hilberg Karoliussen norvég mérnök Arendal városában alkotott, és rengeteg műszaki szabadalom kötődik a nevéhez. Az ugyanitt működő kis fejlesztőcég, a Patentec által felkarolt különleges Hilberg-féle benzinmotor szerkezete eredetileg kompresszorként született meg a feltaláló fejében, még az 1980-as években. A működés kulcsa a szabadalommal védett, kulisszás szerkezetű főtengely.

A szokásos hajtókarcsapágyak elmaradásával, és azzal, hogy a hajtókarok kizárólag egyenes vonalú alternáló mozgást végeznek, a hagyományos forgattyús mechanizmussal működő motorokénál egyszerűbben kivitelezhető a változó kompressziójú működés, ami a tervezők szerint elengedhetetlen ahhoz, hogy a jövő benzinmotorjai megfeleljenek az Euro6 utáni még szigorúbb emissziós normáknak.

Hilberg motor: szerkezettan

Ahogy a fotókon is látható, a Patentec-féle Hilberg motor prototípusa négyhengeres és boxer. Különleges főtengely-kialakításán kívül abban is alapvetően eltér a hagyományos ilyen gépektől, hogy egy-egy hengersorának dugattyúi nem ellenfázisban (180 fokos eltolással) hanem egyszerre járnak le-fel, helyesebben inkább ide-oda. A működési ütemeket persze eltolták. A kialakítás ilyen szempontból teljesen hagyományos. A motor hengerenkénti kétszelepes, OHC-vezérlésű és négyütemű. Amikor az egyik hengersor dugattyúi (együtt) lefelé tartanak, a másikban mindkettő értelemszerűen felfelé mozog. A lefelé tartók egyike szív, a másik pedig expandál, míg a felfelé mozgók közül az egyik kipufog, a másik sűrít. A szerkezet vízhűtéses, a prototípus hengerenkénti kétszelepes vezérlése nem változó, a benzin-levegő keveréket hagyományos gyertyák gyújtják be, és a szegénykeverékes üzemre is képes a kisnyomású befecskendezés is a szívócsőbe permetez.

Akkor hol a trükk?

Egyrészt a már emlegetett sűrítés-változtató rendszerben, másrészt, pedig a kipufogásban. Mivel a hajtókarok egyszerű rudak, mindenféle csapágyak nélkül, az alternáló mozgás ellenére viszonylag könnyen megoldható, hogy egy állítóhüvelyen átvezetve őket, és azokat villanymotorosan a motorirányítás parancsai alapján elforgatva, a menetes szerkezetű, két részből összeállított elemek hossza (és vele a dugattyúk főtengelyhez viszonyított helyzete) változzon, azaz módosuljon a kompresszió. A mutatványra a rendszer akár munkaütemenként képes, a minimum 7,0:1, a csúcsérték pedig akár 15,4:1! Az állítás terhelésfüggő, alacsony teljesítményigény mellett nő, erős gyorsításoknál pedig csökken a kompresszió, úgy, hogy közben a motorirányító számítógép figyeli, nem kopogásos-e az égés.

A Hilberg motornál a kipufogás sem hagyományos. Mivel a dugattyúk hengersoronként egyszerre járnak, az alternáló tömegerők alapesetben hatalmasak lennének, azaz a motor, működés közben rázkódna, ha nem lenne tömegkiegyenlítő rendszere. De van: ez oldalanként két-két, a gép „dolgozó” hengereivel azonos méretű (és így azonos tömegű) de ellentétesen mozgó dugattyút jelent. Egy-egy oldal motorhengerei váltakozóan ezekbe a kiegyensúlyozó hengerekbe pufognak ki, úgy, hogy a kipufogógázokból mindkét segédhenger azonos mennyiséget kap. Ezeknek a hengereknek is vannak szelepeik (a motorhengerekét mozgató vezérműtengely működteti őket), szívóoldalukon érkezik a kipufogógáz, kipufogójukon (végeredményben a motor valódi kipufogószelepein) pedig távozik.

Ezzel a kialakítással nem csak a motor járása simul teljesen rezgésmentessé, de a kipufogógázok mozgási energiájának nagy része is hasznosul, ráadásul közvetlenül a főtengelyen. A kiegészítő hengereknek külön hűtésük sincs. Az egész szerkezet kenése pedig a lehető legegyszerűbb. A bonyolultnak és ilyen szempontból kényesnek tűnő főtengely egyszerű szóró olajozású, azaz a kulisszák csak belecsapnak a forgattyús házban lévő olajba, s ez (vagyis amennyi felcsapódik) a hengerfalaknak is elég – külön olajszivattyú csak a hengerfejekbe nyom némi kenőanyagot.

A Hilberg motor ma működő prototípusai 1172 köbcentisek (csak a dolgozó hengerekkel számolva), és mindenféle külső feltöltés nélkül is 250 LE-sek. A furatok és a löketek egyformán 72,0 mm-esek, egy-egy motor – segédberendezések nélkül – 105 kilót nyom.

A Patentec eleve hibridekbe szánja a konstrukciót, és ilyen hajtásláncokban különleges tisztaságot és hatásfokot is ígér, miközben már dolgozik a hengerenkénti többszelepes, változó vezérlésű és közvetlen befecskendezéses újabb változatokon is!

SZG