Etter at Kong Carl Gustav avduket årets svenske deltagerbil fra KTH for et par uker siden, avslørte David Larsson hvilken motor som skal sitte i bilen neste år.

– Det blir en sylindret Homogen Charge Compression Ignition motor (HCCI). Det er en totaktsmotor med to stempler som går mot hverandre i sylinderen, sier den 26 år gamle sivilingeniørstudenten som spesialiserer seg i forbrenningsteknikk ved KTH.

Stort potensial

I det siste halve året av studietiden jobber Larsson og en medstudent med oppgaven: Å utvikle HCCI-motoren best mulig.

– Totaktsmotoren med to stempler i en sylinder tror jeg har et stort potensial, ikke minst i kombinasjon med en elgenerator i en hybridbil. Den vil også kunne bli en utmerket motor i for eksempel gressklippere og som mindre påhengsmotorer til båter. I dagens gressklippere går så mye som en av tre liter bensin rett i gresset eller tilsvarende i sjøen fra en påhengsmotor. Årsaken er at en HCCI-motor oppnår mye høyere virkningsgrad enn en konvensjonell motor, også i forhold til en dieselmotor, sier David Larsson.

Lavt partikkelutslipp

For å oppnå høyest mulig virkningsgrad, kjører KTH-studentene motoren på 3000-4000 omdreininger.

– Den klarer 12 000 omdreininger, men virkningsgraden blir vesentlig høyere når vi kjører den på 3000-4000 omdreininger. Da genererer motoren ca 1,2 hk eller ca 0,9 kw, sier Larsson. Motoren slipper ut minimalt med partikler og NO_X – uavhengig av om motoren bruker bensin eller diesel som drivstoff.

Rask forbrenning

Forbrenningen i HCCI-motoren skjer veldig hurtig.

– På grunn av høyt trykk og høy temperatur, er dette mulig. Forbrenningen skjer mer enn 10 ganger raskere enn i en konvensjonell motor. Men når motoren er varm, må temperaturen senkes. Ellers tenner drivstoff og luftblanding før stemplene går mot hverandre, og det medfører en dårligere virkningsgrad, sier Larsson.

Han nevner noen av fordelene med HCCI-motoren: Meget lave NOx- og partikkelutslipp, høy kompresjon gir høy virkningsgrad, rullelagret veivaksel gir lav friksjon, den variable kompresjonen muliggjør drivstoffleksibilitet, motroterende veivaksler eliminerer momentpulser som ikke kan utbalanseres på vanlige motorer og HCCI-prinsippets hurtige forbrenning bør gi høy virkningsgrad.

– Begrensningene er blant andre at det er vanskelig å regulere ned dreiemomentet da forbrenningen blir ufullstendig. Motoren egner seg også best for elgenerering på fordi det er vanskelig å gjøre raske effektendringer. Vi har en del utviklingsarbeid igjen før vi kan si hvor bra motoren vil bli, sier David Larsson.