Subaru siktar på 50 procents verkningsgrad för boxermotorn – men den kanske aldrig säljs i Europa
Subaru utvecklar en ny generation fyrcylindrig boxermotor med målet att nå 50 procents termisk verkningsgrad. Det vore ett betydande steg framåt jämfört med dagens bensinmotorer, där de bästa serieproducerade exemplen når över 40 procent. Den japanska tillverkaren testar en ny förbränningsprocess, en turbo med variabel geometri och ett förkammartändningssystem. Paradoxalt nog kanske den nya motorn aldrig börjar säljas i Europa.
Subaru söker högre verkningsgrad genom förbränningsprocessen
Enligt en presentation av Subarus utvecklingsarbete, som den japanska publikationen Motor-Fan har rapporterat om, vill ingenjörerna behålla boxermotorns låga tyngdpunkt och samtidigt förbättra dess termiska verkningsgrad avsevärt.
Boxermotorn kännetecknas av att den är låg och bred, med kolvar som rör sig i motsatta riktningar. Det bidrar till att hålla bilens tyngdpunkt låg, men gör det svårare att använda ett långt kolvslag.
Ett längre kolvslag ger ofta möjlighet att förbättra förbränningsrummets geometri och verkningsgraden. Subaru måste därför söka andra lösningar.
Den nya experimentmotorn har rakare och smalare insugskanaler än tidigare för att öka luftens hastighet och förbättra blandningen av bränsle och luft.
Ingenjörerna använder också tredimensionella förbränningssimuleringar för att följa hur flamfronten sprider sig, bedöma risken för knackning och optimera tändningstidpunkten.
De första testerna tyder på att den turboladdade motorns arbetsområde med hög verkningsgrad är ungefär dubbelt så brett som hos den nuvarande sugmotorn som används som referens.
Turbo med variabel geometri och förkammare
Subaru överväger flera tekniker för att nå 50 procents verkningsgrad.
En av dem är en turbo med variabel geometri, som kan anpassa avgasflödet till turbinen efter motorns driftförhållanden. Det skulle kunna förbättra responsen vid låga varvtal och bibehålla högre verkningsgrad över ett bredare belastningsområde.
Elektrisk överladdning utvecklas också som ett alternativ för att minska turbofördröjningen.
En annan lösning är Millercykeln, där motorn anpassar tidpunkten då insugsventilen stängs för att få ett gynnsammare förhållande mellan det effektiva kompressionsslaget och expansionsslaget.
Subaru ser dock störst potential i ett förbränningssystem med förkammare. Där antänds bränsle-luftblandningen först i en liten kammare. Strålar av brinnande gas antänder sedan blandningen i huvudförbränningsrummet på flera ställen.
Det skulle kunna påskynda förbränningen och göra det möjligt att använda en magrare bränsle-luftblandning.
Subaru medger att en kombination av teknikerna ännu inte garanterar det önskade resultatet. 50 procent är ett utvecklingsmål, inte en verkningsgrad som redan har uppnåtts.
Toyota och Mazda strävar mot samma mål
Subarus utvecklingsarbete ingår i ett initiativ som presenterades tillsammans med Toyota och Mazda 2024. Inom ramen för det beslutade de japanska tillverkarna att fortsätta utveckla effektivare förbränningsmotorer.
De tre företagen har ändå valt olika tekniska vägar.
Toyota utvecklar kompakta motorer på 1,5 och 2,0 liter som lämpar sig för hybriddrivlinor. Mazda fokuserar på förbränningstekniken Skyactiv-Z, medan Subaru håller fast vid boxermotorn.
Subarus väg är tekniskt mer komplicerad än att vidareutveckla en konventionell radmotor, men bidrar till att bevara den motorkonstruktion som kännetecknar märket.
Den nya motorns verkliga värde skulle märkas tydligast i en hybriddrivlina, där en elmotor gör att bensinmotorn oftare kan arbeta inom sitt mest effektiva belastningsområde.
Subaru har redan bekräftat att företaget utvecklar nya förbränningsmotorer särskilt för att möta behoven hos elektrifierade drivlinor.
Den nya motorn kanske inte når svenska köpare
Den största motsägelsen i Subarus strategi gäller Europa.
Företaget förbereder sig för att sluta sälja modeller med förbränningsmotor, inklusive hybrider, i Europa senast vid utgången av 2027. Från 2028 väntas det europeiska modellutbudet inriktas på de helt eldrivna Solterra, Uncharted och E-Outback.
Det innebär att den nya boxermotorn främst utvecklas för Nordamerika, Japan och andra marknader där bensin- och hybridbilar fortfarande har större betydelse.
Subaru har inte bekräftat några planer på att lansera den nya motorn på den europeiska marknaden.
Det verkliga värdet i Subarus plan ligger i att förbättra boxermotorns verkningsgrad, snarare än att bara bevara dess historiska konstruktion. Om företaget når 50 procents termisk verkningsgrad skulle den nya motorn kunna bidra till att minska hybridbilars bränsleförbrukning utan ett större batteri.
Subaru måste dock visa att den mer komplicerade förbränningstekniken inte gör motorn för dyr eller försämrar tillförlitligheten. Tidpunkten för produktionsstart, motorns cylindervolym och de slutliga prestandasiffrorna har ännu inte offentliggjorts.
