Neka posve drukčija pumpa za ubrizgavanje goriva u motor

Riječ je o osobitoj pumpi za ubrizgavanje - prije svega diesel - goriva tako da motor ne samo da troši manje, nego je i emisija čađi manja.

Čarolija se zove "piezoelektrična sapnica za ubrizgavanje" i Hans Meixner, opunomoćenik kod Siemensa za sektor senzorike i aktuatrore nam je morao najprije objasniti, što je to uopće: "Riječ 'piezo' dolazi iz grčkog i znači 'pritišćem'. Kada pritišćete, prstom ili nečim drugim, na materijale koje imaju takva svojstva, stvara se napon i električni naboj."

To je već čitavo stoljeće poznato za - na primjer - kvarc i piezoelektričnu napravu ste već sigurno imali u rukama: to je na primjer takozvani "elektronski" upaljač za cigarete gdje piezo-efekt stvara iskru kojom se pali plin. Ali inženjere kod Siemensa zanimao je obrnuti efekt: ako pustite napon na cjevčicu od materijala piezo svojstvom, on će postati duži. I to se dešava veoma, veoma brzo, u oko 60 milijuntinki sekunde: "A sa druge strane, su ti materijali toliko nevjerojatno snažni da bi u tom kratkom roku bez poteškoća mogli podići slona."

Ispod haube motora automobila nema slonova koje bi trebalo dizati, ali itekako treba velika sila da bi se ubrizgalo gorivo u cilindar motora. A što je takva pumpa brža i snažnija, utoliko se preciznije može kontrolirati sagorijevanje u cilindru. Čarobni pojam je 'taylor made', na engleskom 'od krojača' jer se sagorijevanje odvija točno po mjeri koja odgovara motoru: "'Taylor made' znači da se sagorijevanje usmjerava kako bi ispušni plinovi bili minimalni i - kod diesela - da bi se smanjila čađ koja se proizvodi. Jer kada se već dogodila eksplozija u glavi cilindra, može se u vrući ispušni plin još jednom ubrizgati malo goriva da bi čađ izgorjela."

Sama nova sapnica izgleda kao nešto deblja penkala. U unutrašnjosti je četri centimetara dugački cilindar od piezo-materijala koji se pod naponom produljuje ili krati za dvadesetinku milimetra. To, dakako, nije dovoljno za samo ubrizgavanje nego se njegov hod produžuje hidrauličnom polugom. Na kraju pumpe je igla koja onda otvara i zatvara sapnicu. Načelo je veoma jednostavno, ali nevolja leži u detaljima: čitava naprava mora izdržati veoma brze promjene i velike temeperature koje vladaju uz glavu motora. Osim toga, njegova proizvodnja mora biti dovoljno jeftina a da bi se našla u motorima običnih automobila. Zato je potrajalo čitavih 20 godina u kojem su se inženjeri kao Hans Meixner učili strpljenju: "Kao znanstvenik uvijek vjerujete da ako nešto otkrijete i stavite na papir, da se već sutra to počne proizvoditi. Ali vrijeme mora sazrijeti. Tada još nije bilo vrijeme za to i kada se tiče cijene goriva ali i kada je riječ o ideologiji da se promet odvija sa što manje štete za okoliš."

Usprkos tome, u Siemensu su tada vladala zlatna vremena za takve inovacije. Hans Meixner je mogao pronaći sve tehnike koje su mu bile potrebne u samom poduzeću - što više nije tako. Siemens je u međuvremenu prodao svoju proizvodnju piezo-materijala pa tako od 2003. te materijale mogu dobiti i konkurenti. Kao na primjer inženjeri koncerna Bosch koji su također već dugo istraživali ovu tehnologiju a sada im je pripao i dio slave zbog otkrića. Slavu su i zaslužili - ne samo među znanstvenicima nego oba ova koncerna procjenjuju kako će tim novim sapnicama barem 6000 ljudi zadržati svoje radno mjesto u Njemačkoj. A inženjeri već kuju i nove planove: "Sada, sa tom istom tehnikom, pokušavamo primjeniti na benzinskim motorima gdje procjenjujemo kako bi mogli smanjiti potrošnju goriva za oko 20%."

Sam Hans Meixner će onda konačno i sam imati koristi od svog otkrića jer on osobno vozi - benzinca.