6 Minuty
Porsche files patent for a mind-bending triple-bank engine
Porsche zgłosiło patent na bardzo nietypowy silnik spalinowy: prawdziwą konfigurację w kształcie litery W z trzema rzędami cylindrów. Projekt ujawniony w ostatnich zgłoszeniach nie jest prostym połączeniem dwóch silników w układzie V, lecz autentycznym, trójrzędowym układem W, który obiecuje bardziej zwarte zabudowanie, zoptymalizowany przepływ powietrza i potencjalnie niezwykłą moc. W kontekście rozwoju jednostek napędowych takie rozwiązanie wyróżnia się zarówno architekturą mechaniczną, jak i możliwościami integracji z zaawansowanymi systemami doładowania i hybrydyzacji.
What makes the design different?
Zgodnie ze szczegółami zawartymi w patencie, każdy rząd cylindrów ma własne, poświęcone drogi dolotowe i wydechowe. Porsche umieszcza główną komorę dolotową (plenum) nad górną częścią silnika, dzięki czemu chłodniejsze powietrze trafia bezpośrednio do cylindrów. Trasy dolotowe są zaprojektowane celowo w sposób możliwie prosty i o niskich stratach tarcia, aby zmniejszyć spadki ciśnienia i obniżyć temperaturę powietrza dolotowego — oba czynniki krytyczne dla osiągów i sprawności termodynamicznej. W praktyce takie podejście przekłada się na lepszą reakcję przepustnicy, mniejsze ryzyko spalania stukowego oraz większą powtarzalność parametrów pracy przy wysokim obciążeniu.
Kluczowe inżynieryjne elementy, które wyróżniają opisane rozwiązanie, obejmują nie tylko topologię cylindrów, ale też podejście do chłodzenia, zarządzania masą i układu kolektorów. Oddzielne głowice z dedykowanymi drogami dolotowymi i wydechowymi ułatwiają uzyskanie optymalnego profilu przepływu dla każdego rzędu, co z kolei może pozwolić na bardziej agresywną kalibrację doładowania i zapłonu. Dodatkowo, konstrukcja plenumu nad silnikiem redukuje długość kanałów dolotowych i sprzyja niższym temperaturom ładowania, co jest korzystne przy zastosowaniu kilku turbosprężarek oraz przy integracji z systemami chłodzenia powietrza doładowanego.
Najważniejsze inżynieryjne zalety w skrócie to:
- Prawdziwa konfiguracja typu W zamiast połączenia dwóch silników V — co wpływa na kompaktość i rozkład masy
- Oddzielne drogi dolotowe i wydechowe dla każdej głowicy cylindrów dla zoptymalizowanego przepływu
- Górne, centralnie ulokowane plenum dolotowe dla krótszych i chłodniejszych tras przepływu powietrza
- Możliwość obsługi trzech turbosprężarek lub kilku układów doładowania, co zwiększa elastyczność przy projektowaniu charakterystyki momentu i mocy
.avif)
Performance expectations and comparisons
Jeżeli Porsche wyposaży tę architekturę w trzy turbosprężarki lub w mieszany układ doładowania (np. kombinacja turbin plus system elektrycznego doładowania lub sprężarki), rezultat mógłby przewyższyć ostatnie jednostki W12 o bardzo wysokich osiągach. Dla odniesienia — 6,0-litrowy silnik W12 stosowany w modelach Bentleya generował około 740 koni mechanicznych w swoich ostatnich, seryjnych wersjach. Patent Porsche sugeruje pakiet technologiczny zdolny przekroczyć ten pułap, przesuwając granice gęstości mocy (power density) oraz sprawności termicznej nawet w ręcznie montowanych, skomplikowanych silnikach spalinowych.
W praktyce osiągnięcie znacznie wyższych parametrów mocy wymaga jednak szerokiej optymalizacji: od sposobu rozmieszczenia turbin i kolektorów wydechowych, przez systemy chłodzenia powietrza doładowanego (intercoolery), aż po zaawansowane mapy zapłonu, bezpośredni wtrysk paliwa i adaptacyjne strategie VVT (zmienne fazy rozrządu). Wysoka gęstość mocy wiąże się też z potrzebą skutecznego zarządzania ciepłem — nowoczesne rozwiązania obejmują kanały chłodzenia głowic o zmiennej geometrii, separację obiegów chłodzenia dla bloków i głowic oraz stosowanie materiałów o dobrej przewodności cieplnej i wytrzymałości termicznej.
Trzeba też podkreślić, że zgłoszenie patentowe to przede wszystkim dokumentacja koncepcyjna — nie jest to gwarancja wdrożenia do produkcji. Niemniej jednak samo zgłoszenie daje jasny sygnał, że Grupa Volkswagen i Porsche aktywnie badają możliwości rozwoju wysokowydajnych silników spalinowych (ICE) równolegle z postępującą elektryfikacją. W kontekście przemysłu motoryzacyjnego takie badania mogą posłużyć zarówno jako podstawa do limitowanych, ekskluzywnych realizacji, jak i jako punkt wyjścia do dalszego rozwoju hybrydowych układów napędowych o wysokiej mocy szczytowej i dobrej elastyczności pracy.
.avif)
Where might this engine appear?
Spekulacje są nieuniknione. Do potencjalnych zastosowań należą przyszły flagowy model Bugatti, hipersamochód Porsche lub limitowany model typu halo, który ma demonstrować ekstremalne osiągi i inżynierię. Trójrzędowa architektura byłaby naturalnym wyborem tam, gdzie krytyczne są przestrzeń montażowa, zarządzanie ciepłem i osiąganie szczytowej mocy — co typowo dotyczy segmentu supercar i ultra-luksusowych grand tourerów. W takich samochodach projektanci muszą pogodzić wymagania aerodynamiczne karoserii z koniecznością zapewnienia odpowiednich kanałów chłodzenia i przestrzeni na układy wydechowe i doładowania.
Analizując możliwe lokalizacje montażu, warto pamiętać o aspektach praktycznych: długość i kształt kolektorów wydechowych, rozmieszczenie turbosprężarek (np. jedna turbina na rząd cylindrów lub konfiguracja twin-scroll / sequential), a także miejsce instalacji intercoolerów i przewodów łączących plenum z przepustnicami. Dla samochodów o ekstremalnej mocy konieczne będzie także przemyślane poprowadzenie przewodów olejowych i chłodniczych oraz zastosowanie układów odprowadzania ciepła z miejsc najbardziej narażonych na przegrzewanie.
Wskazówki dla entuzjastów i specjalistów:
- Można się spodziewać złożonych wymagań produkcyjnych i serwisowych wynikających z nietypowej geometrii, co wpłynie na koszty i dostępność części zamiennych.
- Zarządzanie termiczne wydaje się kluczowym aspektem projektu — zaawansowane rozwiązania chłodzące mogą pozwolić na wyższe, utrzymywalne moce maksymalne bez degradacji parametrów w długotrwałej eksploatacji.
- Integracja z systemami hybrydowymi jest możliwa i prawdopodobnie pożądana: połączenie natychmiastowego momentu obrotowego z silników elektrycznych oraz szerokiego zakresu mocy z wysokoprężnych jednostek spalinowych daje elastyczność użycia i poprawia osiągi w szerokim spektrum warunków.
Niezależnie od tego, czy trójrzędowy silnik trafi do produkcji seryjnej, czy pozostanie koncepcyjnym demonstratorem technologii, zgłoszenie patentowe Porsche pokazuje, że firma nadal rozwija pomysły w obszarze silników spalinowych. Dla miłośników motoryzacji i obserwatorów branży jest to przypomnienie, że kreatywność inżynierska wciąż ma miejsce, nawet gdy rynek silnie skręca w stronę pojazdów elektrycznych. Badania nad architekturami silników, nowymi strategiami chłodzenia i zaawansowanymi systemami doładowania mogą przynieść wiedzę, którą będzie można wykorzystać zarówno w limitowanych projektach ICE, jak i w hybrydowych systemach wysokich osiągów.
Podsumowując, patent Porsche ilustruje, że nawet w erze pojazdów elektrycznych poszukiwanie nowych rozwiązań w architekturze silników trwa nadal — od optymalizacji układu dolotowego, przez wieloturbosprężarkowe strategie doładowania, po zaawansowane metody kontroli termicznej i integracji z układami hybrydowymi. Dla projektantów i inżynierów to okazja do eksploracji fizycznych i termodynamicznych ograniczeń oraz do wypracowania rozwiązań, które mogą mieć zastosowanie w niszowych, ultrawydajnych samochodach przyszłości.
Wyróżniony cytat: Patent Porsche pokazuje, że nawet w erze EV poszukiwanie nowych architektur silników wciąż trwa.
Źródło: smarti
Zostaw komentarz