Nový motor od Volkswagenu využívá Budackův cyklus. Co to je a jak to funguje?

Volkswagen nedávno představil výrazně upravený přeplňovaný benzínový dvoulitr z rodiny EA888, který poprvé využívá spalování v takzvaném „Budackově cyklu“. Ten slibuje zvýšení efektivity a tím samozřejmě i emisí. Abychom se mohli začít bavit o Budackově cyklu, je nejprve potřeba si říci, co různé pracovní cykly motoru znamenají. Jako úplný základ je tu takzvaný Ottův cyklus, ve kterém pracují motory nejčastěji a který slouží jako výchozí. Sací ventily ve válci jsou zavírány tehdy, kdy dosáhne píst dolní úvratě, takže kompresní zdvih (píst stlačuje směs) a následně expanzní zdvih (zapálená směs se rozpíná a tlačí píst dolů) jsou stejné délky.

Různými změnami časování však lze dosáhnout toho, že jsou kompresní a expanzní zdvihy nestejné délky. Právě odsud pochází v poslední době často zmiňovaný Atkinsonův cyklus, potažmo Millerův cyklus, fungující na podobném principu. Zde se při nízké zátěži – typicky při ustálené jízdě, kdy není potřeba výkon ke zrychlování – zavírají sací ventily později.

Když tedy píst nasaje palivo a začne se z dolní úvrati vracet nahoru, jsou sací ventily stále otevřeny a část směsi je přes ně vrácena do sání. Teprve poté se sací ventily uzavřou, píst stlačuje směs po kratší dráhu, má menší efektivní kompresi a tedy spaluje méně paliva a podává nižší výkon. Nicméně expanzní dráha, kdy je píst tlačen dolů a přenáší svou energii na klikovou hřídel, je stále stejná, což má za následek, že motor pracuje efektivněji.

Tohoto jevu využívá i Budackův cyklus u Volkswagenu, pojmenovaný podle Ralpha Budacka, jednoho z techniků německé značky. Rozdíl je ovšem v tom, že místo toho, aby motor běžící v Budackově cyklu zavíral ventily později, zavírá je naopak dříve. Ještě tehdy, než dosáhne píst v sací době dolní úvrati, jsou ventily uzavřeny a píst částí svého pohybu vytvoří ve spalovacím prostoru podtlak. Ten následně táhne píst nahoru, opět se snižuje efektivní kompresní poměr a zase platí, že píst kratší trasu stlačuje, ale delší trasu rozpíná.

Co se vlastního technického řešení týče, rozdíl v zavírání sacích ventilů je řešen zdvojenou vačkou s nízkým (pro dřívější uzavření) a vysokým (pro standardní uzavření) zdvihem. Přepínání zdvihů probíhá elektrohydraulicky ovládaným čepem, který zaskočí do drážky ve vačce a posune celou vačku. Do Budackova cyklu přepíná elektronika opět tehdy, když není potřeba plný výkon motoru, zejména tedy při ustálené jízdě.

V angličtině je vše pěkně vysvětleno na videu kanálu Engineerign Explained, kde se navíc objevují i pěkné oficiální animace Volkswagenu. Na nich je vidět srovnání, kdy se zavírají sací ventily při klasickém Ottově cyklu a kdy při Budackově cyklu. Prvním autem, který nový motor dostane, bude Volkswagen Tiguan. Postupně se dostane i do dalších modelů.