GM tar HCCI-tekniken ett steg närmare serieproduktion

Bakom förkortningen HCCI döljer sig namnet "Homogenous Charge Compression Ignition" och på svenska översätts det till "homogenmotor". Förenklat kan man säga att HCCI är en blandning av bensin- och dieselmotor. Tekniken innebär en möjlig bränslebesparing på upp till 15 procent och General Motors har nu ett steg närmare att få HCCI i serieproduktion.

Lite slarvigt kan man säga att "alla" inom bilindustrin forskar på HCCI-tekniken. Metoden att låta bränslet komprimeras så hårt att det självantänder påminner om dieselmotorns förbränning men om man gör det i en bensinmotor uppnås flera fördelar. Förbränningen blir jämn (homogen) vilket minskar sotbildningen och kan ske vid relativt låg temperatur, vilket minskar utsläppen av speciellt kväveoxid, NOx. Att sänka utsläppsnivån av kväveoxid är annars rätt knepigt, utan fördyrande teknik.
Men framför allt går det att få bättre verkningsgrad och en HCCI-motor blir därför snålare än en konventionell bensinmotor, vilket gynnar både plånboken och bidrar till lägre koldioxidutsläpp. Upp emot 15 procent lägre förbrukning kan en HCCI-motor ge, jämfört med en vanlig bensinmotor.


HCCI har alltså uppenbara fördelar men det finns också en hel del problem som gjort att tekniken dröjt, åtminstone för personbilar (Scania använder redan HCCI-tekniken för vissa av sina lastbilsdieslar). Att styra HCCI-förloppet är komplicerat, speciellt när effektbehovet varierar hastigt. HCCI kan inte användas vid fullt effektuttag utan fungerar bäst på dellast, även vid tomgång kan det vara svårt att styra HCCI och det hastiga förbränningsförloppet med höga tryck gör att motorn blir "knattrig", vilket blir påtagligt vid lägre hastighet då vägbullret inte maskerar oljudet.
Till skillnad från en bensinmotor som styr tändpunkten med gnistan från tändstiftet sker HCCI-tändningen närhelst kompressionstrycket blir tillräckligt högt. Recirkulerade avgaser och variabla ventiltider är det som använts oftast för att styra HCCI-förloppet. Tekniken är även fullt användbar med E85 som bränsle och kan även kombineras med hybridsystem för ytterligare besparingar.

Förra hösten berättade General Motors om hur långt man kommit i sin HCCI-utveckling och nu har tekniken kommit så långt att man har körbara prototyper. De första provkörningarna för journalister inleddes i början av veckan i USA och det i Saturn Aura (nära släkt med Opel Vectra). Enligt de första rapporterna har GM uppenbarligen kommit långt och prototypmotorn kan gå i HCCI-läge även under tomgång och fortsätta på dellast upp till 90 km/h, sedan måste den gå över till konventionell förbränning (med tändstift).
- Bränsleförbrukningen vid tomgångskörning är relativt hög med en konventionell tändstiftsmotor, berättar Mattias Alt som drivit HCCI-projektet hos GM Powertrain Advanced Engineering.
- När vi nu klarar att köra motorn i HCCI-läge även under tomgång blir bränsleförbrukningen klart lägre vid stadskörning.
Prototypmotorn i Saturn Aura är på 2,2 liter och ger 180 hk i toppeffekt, maximalt 230 Nm. Motorn är direktinsprutad med variabelt ventillyft på både insugs- och avgassidan. Båda kamaxlarna kan dessutom vridas elektriskt för att förändra ventiltiderna ytterligare. Varje cylinder har en tryckgivare som mäter kompressionstrycket i realtid under varje förbränning.


För teknikerna hos General Motors återstår fortfarande mycket utvecklingsarbete. HCCI-tekniken har kommit långt men måste fortsättas att testas i olika miljöer - både extrem hetta och kraftig kyla - samt på hög höjd.
- Vårt utvecklingsarbete av HCCI är mycket kostsamt, säger Uwe Grebe som är chef på GM Powertrain Advanced Engineering, men vi har gjort fantastiska framsteg i övergången från labbmiljö till körbara prototyper.
- Men ännu återstår mycket testande innan vi kan säga att tekniken är användbara under alla de körförhållanden som våra kunder använder sina bilar.
Hur långt fram i tiden som vi behöver vänta innan HCCI-motorerna står i bilhallarna vill Uwe Grebe inte sia om. Men veckans provkörningar lovar gott och kanske ligger lanseringen inte så många år bort.