Na naszych łamach nie raz poruszaliśmy zagadnienie rozwoju silników wewnętrznego spalania. Podczas gdy w czasach jeszcze przed słynnym kryzysem paliwowym z lat siedemdziesiątych ubiegłego stulecia prace nad doskonaleniem silników spalinowych skupione były na uzyskaniu jak największej mocy z jednostki pojemności, obecnie koncentrują się na redukcji zużycia paliwa i emisji szkodliwych produktów ubocznych spalania. W tym celu stosowane są takie zabiegi jak zmiana stopnia sprężenia czy zmienne fazy rozrządu. W przypadku mechanicznego sterowania pracą zaworów, wprowadzenie zmiennych faz rozrządu komplikuje budowę i tak coraz bardziej złożonej konstrukcji silnika. Z kolei pneumatyczne, hydrauliczne i elektryczne systemy sterujące fazami rozrządu, jak np. technologia Freevalve od Koenigsegga, choć same w sobie są skomplikowane i kosztowne, pozwalają jednak odchudzić całą jednostkę o niepotrzebny już wałek krzywkowy i jego napęd. A gdyby tak zrezygnować także z wału korbowego, korbowodów i popychaczy?
Idąc tym tokiem rozumowania, zdajemy sobie sprawę, jak niewiele zmieniły się silniki przez ostatnie sto lat. Owszem, wraz z rozwojem nowych technologii i materiałów, pojawiło się wiele ulepszeń i rozwiązań, pojawiła się elektronika i wzrosły osiągi, ale mechanizm zmiany liniowego ruchu tłoków w cylindrach na obrotowy ruch wału pozostał właściwie bez zmian.
Problem nie występuje w silnikach rotacyjnych. Powstały jednak konstrukcje silników zachowujących liniowy, posuwisto-zwrotny ruch tłoków, lecz zamieniających go w ruch obrotowy na zupełnie innej zasadzie. Są to tak zwane silniki osiowe, czy też rewolwerowe, z cylindrami rozmieszczonymi koncentrycznie wzdłuż osi wału. Ruch posuwowy tłoków w tego typu jednostkach przenoszony jest na wał za pomocą tarczy sterującej, kolebiącej czy też krzywki tarczowej. Do niewątpliwych zalet tego rozwiązania należą kompaktowa budowa i niewielka powierzchnia czołowa silnika, idealna pod kątem zabudowy w smukłym kadłubie. Jednostki tego typu są także dobrze wyważone i generują mniej wibracji niż konwencjonalne silniki z wałem korbowym.
Sam mechanizm jest bardzo stary. W wydanej w 1588 roku książce Le diverse et artificiose machine del Capitano Agostino Ramelli, znajduje się ilustracja pompy wodnej z obrotową tarczą sterującą ruchem posuwowym tłoków wznoszących wodę (z tą niezwykłą księgą, będącą ważnym świadectwem rozwoju techniki, można zapoznać się tutaj).
Do dziś na tej samej zasadzie działają hydrauliczne pompy wielotłoczkowe i kompresory powietrza w układach klimatyzacji w samochodach.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 1/2 (208/209) styczeń/luty 2025
