הדבר הבא?
הישראלי הוגו טור בטוח שהמציא את המנוע שישנה את עולם הרכב. המנוע, אומר הממציא, לא דורש רכיבים שונים ממנועים רגילים, יעיל מהם פי 2.4 לפחות - והוא עובד. מחברה אמריקאית שעובדת על רעיון דומה הוא לא מתרגש: "הפתרון שלי טוב יותר"
למרבה האבסורד, דווקא הפשטות שבהמצאה של הוגו טור הישראלי היא הדבר המרתיע. ההמצאה נראית כל כך פשוטה, הגיונית ומתקבלת על הדעת עד שאי אפשר להבין מדוע אנחנו תקועים כבר 150 שנה עם מנוע הבעירה הפנימית הבזבזני שכולנו מכירים.
בתוך שנה שנתיים מהיום, אם וכאשר יימצא מי שישקיע ויזניק את המיזם הזה, רבים הסיכויים שנגלה שהמנוע שמשנה את פני תעשיית הרכב הומצא בישראל, על ידי ישראלי.
הממציא, טור בן ה-65, היה ברוב חייו הבוגרים קצין טכני בחיל האוויר ועבד בעיקר עם מנועי סילון - מנועי הבעירה הפנימית היעילים ביותר המוכרים כיום. במשך שנים הוא חקר והתמודד עם הבעיות של מנועי 4 פעימות.
באופן טבעי, הנטייה שלו היתה לשלב את ההנעה הסילונית (מנוע רוטורי שמסתובב סביב ציר מרכזי), עם ההנעה של צילינדרים בעלי נפח משתנה (כמו המנוע המוכר לנו).
התוצאה, באופן לא מפתיע, היתה הרבה מאוד אנרגיה שטור בזבז בניסיונות לפצח את נוסחת המנוע הרוטורי, שבאופן תיאורטי אמור להיות אידיאלי, אבל מתאפיין בבעיות אחרות שלא מאפשרות לו להיות תחרותי.
כדי להבין את ההברקה, שניצתה לפני כ-4 שנים במוחו של טור, צריך להבין את המגבלות של מנוע 4 הפעימות הנפוץ בעולם. בראשית עידן המנועים, כל המנועים היו מנועי "בעירה חיצונית".
באמצעות הבערת חומר (בדרך כלל פחם) הורתחו מים, אדי המים התפשטו ושימשו לדחיסת בוכנות. בדרך זאת הונעו, למשל, קטרי הקיטור הישנים. מכאן אפשר להבין את פריצת הדרך של "הבעירה הפנימית", שהכניסה את כל התהליך לגוף אחד.
דלק שמוצת בתוך צילינדר, ולא מחוץ למנוע, הופך במנוע בעירה פנימית לגזים שדוחפים בוכנה והופכים אנרגיה כימית (של הדלק) לאנרגיה קינטית (תנועת
עם הגזים נפלטת גם כמות גדולה מאוד של חום - אנרגיה מבוזבזת. או אז צריכה הבוכנה להיעצר פעם נוספת, להחליף כיוון בפעם השנייה ולבצע פעולת סרק: היא יונקת תערובת של דלק ואוויר לתוך חלל הצילינדר, נעצרת פעם נוספת, שוב מחליפה כיוון ושוב מבצעת פעולת סרק - הפעם דחיסה של התערובת כדי להכין אותה לפיצוץ הבא.
4 ה"פעימות" האלה מבזבזות הרבה אנרגיה, בגלל חיכוך וצורך במערכת תזמון מורכבת. אבל אלה "הצרות הקטנות" של מנוע הבעירה הפנימית. הבעיה הגדולה ביותר היא שכאשר הדלק מתפוצץ, משתחררת אנרגיה שחלקה הקטן דוחף את הבוכנה, וחלק גדול יותר יוצר חום שרובו נפלט החוצה עם תערובת הגזים השרופים.
כדי שהחום לא יתיך את המנוע, סביב הצילינדר בנויה מערכת קירור, ברוב המקרים קירור מים, השואבת חום ומפזרת אותו לאוויר. חלק הארי של האנרגיה שבדלק הופך לחום שאותו צריך להרחיק מן המנוע.
וזה עוד לא הכל: כדי להגיע ליעילות מרבית של שריפה, הדלק צריך סביבת עבודה חמה, אבל לצורך דחיסה יעילה שלו הוא חייב דווקא סביבה קרה. כך שיש ניגוד בין הצורך לחמם את המנוע לבין הצורך לקרר אותו.
אחרי כל זה אין פלא שהיעילות של המנוע מגיעה, במקרים אופטימליים, ל-25% או פחות. במילים אחרות, לפחות 40 אגורות מכל שקל שאנחנו משקיעים בדלק מתבזבזות על חימום האטמוספרה, באמצעות הגזים שנפלטים מהמנוע.
עוד כ-27 אגורות מתבזבזות כחום שנפלט דרך מערכת הקירור, באמצעות המצנן (רדיאטור). כ-3 אגורות נוספות נשרפות על חיכוך במנוע, וכמה אגורות נוספות נשרפות על חוסר יעילות שקשור יותר במכונית.
כך שכל שקל של דלק מייצר לנו עבודה ששווה, במקרה הטוב ביותר, פחות מ-25 אגורות וברוב המקרים גם פחות מ-20 אגורות.
מחירי הנפט - שהוא משאב מתכלה, כמו גם זיהום האוויר והתחממות כדור הארץ, יוצרים לחץ מתמיד לשיפור היעילות של מנוע הבעירה הפנימית. אבל למרות עבודה מאומצת של מאות אלפי מהנדסים בכל העולם במשך 150 שנה, הבעיה הבסיסית של מנוע 4 פעימות לא מאפשרת להשיג את "קפיצת המדרגה" המתבקשת, ובה בשעה אין כיום פתרון טכנולוגי טוב יותר.
במבחן התוצאה, תעשיית המנועים העולמית מייצרת בכל שנה מאות מיליוני מנועי בעירה פנימית, כולם לא יעילים במידה קיצונית.
ההתקדמות הגדולה ביותר, בדרך לפתור את הדילמה האנרגטית, התרחשה דווקא בזכות מבט לאחור.
טור הפך בדמיונו את מנוע הבעירה החיצונית, וחשב כיצד לשלב את היתרונות של שתי השיטות. "מנוע טור", שצריך להיקרא "מנוע מחזור מקבילי", או "מנוע מחזור מפוצל", מכניס את "הבעירה החיצונית" לתוך המנוע בדרך אחרת, מקורית ויעילה מכפי שעשה ניקולאוס אוטו בשנת 1876 (על בסיס הרעיונות התיאורטיים של ברזאנטי ומטאוצי משנת 1854).
הדבר הנפלא ביותר במנוע של טור הוא שכל הרכיבים שלו קיימים במנועי ה-4 פעימות. טור פירק מנוע דו-צילינדרי רגיל והרכיב אותו עקום, תוך כדי כך שהפך אותו לדבר הרבה יותר יעיל מבעבר.
במנוע טור, להבדיל מהמנוע המוכר, מבוצעות שתיים מתוך 4 הפעימות על ידי צילינדר אחד, ושתי הפעימות האחרות מבוצעות בצילינדר האחר. צילינדר אחד מבצע את הפעולות ה"חמות", והצילינדר האחר את הפעולות ה"קרות".
כך נפתר הקונפליקט החמור ביותר, והמנוע משיג יעילות של 60% - פי 2.4 מהמנועים המוכרים כיום.
כדי להבין עד כמה פשוטה ההמצאה הזאת וכמה הגיונית היא, צריך לדמיין מנוע צילינדר בודד, שעל ראשו מרכיבים מנוע זהה. שני הראשים מחוברים באמצעות שסתום חד כיווני, כשבראש המנוע ה"קר" מבוטלת מערכת הפליטה ובראש המנוע ה"חם" מבוטלת מערכת היניקה.
כמו במנוע דו פעימתי, גם כאן מבוצעות שתי פעימות במקביל. אבל בשונה ממנו, הן מבוצעות בשני מקומות שונים ולכן לא פוגמות האחת ביעילותה של האחרת.
הבוכנה שבצילינדר ה"קר", שנפחו קטן מעט מזה של הצילינדר ה"חם", שואבת את תערובת הדלק והאוויר ממערכת ההזנה ודוחסת אותה, דרך השסתום החד־כיווני, אל הצילינדר ה"חם".
בצילינדר ה"חם" מוצתת התערובת, הבוכנה מבצעת את פעולת העבודה, ואז היא מפנה את הגזים דרך מערכת הפליטה. היות שתזמון הבוכנות שונה - זו ה"קרה" מקדימה מעט את ה"חמה", נקודת השיא של הבוכנה החמה יכולה להיות שונה מזו של הבוכנה הקרה, וכך מתאפשר פינוי מלא של התערובת השרופה, שלא כמו במנוע רגיל.
בזמן שהבוכנה בצילינדר ה"חם" מפנה את הגזים נסגר השסתום בין הבוכנות, ובצילינדר ה"קר" נדחסת תערובת חדשה, ובזמן שהבוכנה ה"חמה" עובדת, הבוכנה ה"קרה" יונקת תערובת חדשה.
טור לא לבד בזירה, הקדימה אותו חברת סקודרי האמריקאית, שגייסה 35 מיליון דולר ועובדת על הרעיון כמה שנים.
אלא שטור, שרשם כמה פטנטים שקשורים בהמצאתו, משוכנע שפתרונותיו יעילים יותר, ולכן גם יצליח לצאת לשוק מוקדם יותר. לצורך הניסויים וההדגמות משתמש טור בצמד מנועים קטני נפח של הונדה, מהסוג שמשמש למכסחות דשא ולגנרטורים קטנים. מה שמפריד בינינו לבין מנוע טור בקנה מידה מלא נשמע כמעט מופרך.
כדי לבנות מנוע בגודל מלא, שיכול להוות אב טיפוס למנוע מכונית, נדרשים בסך הכל 3 מיליון דולר, 6% מן הסכום שהחברה לישראל משקיעה בפרויקט המכונית החשמלית של שי אגסי. עד היום גייסו הוגו ובנו עודד, שמקדם את היוזמה ממקום מושבו בארצות הברית, כ-400 אלף דולר מהונם העצמי וממשקיעים פרטיים, וכבר הספיקו לבנות מנוע קטן שמוכיח את עקרון "מנוע טור".
הוגו ובנו אף הקימו אתר אינטרנט, המציג פרטים טכניים ודיאגרמות, ששופכים אור על הרקע הטכנולוגי של המנוע ועל הפרויקט כולו.
נא להמתין לטעינת התגובות
