metaalmagazine 1 200728 www.metaalmagazine.nlmetaalmagazine 1 200728

Harm Ikink

Zuinige Nederlandse GoEngine automotor

Eureka-subsidie een demonstratiever-sie op basis van een Mercedes 1.8Kompressor motor. Momenteel wordteen duurtestprogramma uitgevoerden het is de bedoeling de motor laterdit jaar terug te zetten in de Mercedeswaar hij uit afkomstig is, om er echtepraktijktests mee te doen.

Bijzondere conceptenDe GoEngine zijn twee bijzondere con-cepten toegepast. De eerste is de instel-bare, variabele compressieverhouding(afgekort als VCR, vanwege de Engelseterm Variable Compression Ratio); detweede is overexpansie.De compressieverhouding is de ver-houding tussen het volume van hetgeëxpandeerde (uitlaat)gasmengsel náontsteking en het volume van hetgecomprimeerde brandstof/luchtmengsel vóór ontsteking. Om eenmotor efficiënt te bedrijven en dusbrandstof te besparen en CO2-emissiete reduceren, is het zinvol om bijbedrijf in deellast over een hogerecompressieverhouding te beschikkendan bij bedrijf in vollast. Dan is er ookin deellast sprake van een optimaleverbranding en gaat de algehele effici-entie met sprongen omhoog. Autofabrikanten zijn naarstig op zoeknaar een VCR-motor, maar de bekendeVCR-concepten zijn nogal complex endaardoor duur in productie. Bij deGoEngine is dat anders, die hoeft vol-gens De Gooijer nauwelijks duurder tezijn dan een traditionele benzinemo-tor. Twee tandwielen extra, méér is ereigenlijk niet voor nodig. De GoEngine heeft nog een andervoordeel ten opzichte van een gewonezuigermotor. In plaats van voortdu-rend dezelfde op-en-neer-beweging bijeen normaal gelagerde drijfstangheeft de zuiger nu twee verschillendeslaglengtes. Het onderste dode punt(ODP) van de zuiger bij de overgangtussen inlaat- en compressieslag ligt

metaalbewerken

nenten werden vervaardigd doorbedrijven uit de buurt, zoals BTB inNaarden en Goedhals in Amersfoort —haalde verbruikscijfers van één opveertig bij 50 km/h. “Maar die motorliep niet erg soepel”, zo vertelt DeGooijer. “Er waren te veel trillingen enbijgeluiden.”De ontwikkeling van de GoEnginekreeg een nieuwe impuls toen DeGooijer drie jaar geleden het Britseingenieursbureau ProDrive voor zijnconcept wist te interesseren. Samenontwikkelden ze met Europese

2007 wordt voor Bert de Gooijer hetjaar van de waarheid. Tests met deomgebouwde Mercedesmotor moetenaantonen of de voorspelling klopt: eenbrandstofbesparing van maar liefstdertig procent. De Gooijer, die na eenHTS-opleiding autotechniek ruim tienjaar als hoofd Technische Dienst bij deNederlandse Citroën-importeur werk-te, heeft er het volste vertouwen in.Hij bouwde al eens een tweecilinder-versie van zijn GoEngine-concept,waar hij in 1998 octrooi op kreeg. Diemotor — waarvoor de cruciale compo-

De Naardense autoingenieur Bert de Gooijer ontwikkelde eeneven vernieuwend als eenvoudig concept voor een zuigermotormet variabele compressieverhouding (VCR). Een eerste prototypevan zijn GoEngine ontwikkelde hij samen met Nederlandsemetaalbedrijven; nu werkt hij met het Britse ingenieursbureauProdrive aan een demonstratieversie op basis van een 1800 ccMercedes-motorblok.

De cruciale delen van

de vierclinder demon-

stratie GoEngine die nu

in Engeland bij Prodrive

beproefd wordt

(foto’s: GoMecsys)

geeft Mercedes ongekende actieradius

www.metaalmagazine.nl

07mek001z028.ps 24-01-2007 10:47 Pagina 28

www.metaalmagazine.nl

M i n d e r i n h o u d e n t o c h 2 0 0 p k

Bij toepassing van het GoEngine concept voor deMercedesmotor kwam voor de oorspronkelijke 1800 cccilinderinhoud een inlaatvolume van 1100 cc en eenexpansievolume van 1500 cc in de plaats. Om bij dieverminderde inhoud toch de benodigde piekvermogensvoor optrekken en inhalen te realiseren gebruikt deGoEngine een compressor die de lucht onder hoge drukin de cilinders perst. Het risico dat het lucht/brandstof-mengsel daarbij voortijdig uit zichzelf gaat ontstekenwordt ondervangen door het aanpassen van de com-pressieverhouding. Zo moet de GoEngine op vollastmaar liefst 200 pk vermogen kunnen leveren door druk-vulling bij een relatief lage compressieverhouding. “Alsofje een drie liter V6 motor op zijn staart trapt”, aldus DeGooijer.

hoger dan het ODP bij de wisselingtussen expansie- en uitlaatslag. Hetgevolg is een verlengde expansieslagofwel overexpansie. Daardoor kan hetexpanderende gas méér energie aande zuiger afgeven dan in een gewonemotor. Het resultaat is een zuinigermotor met minder pompverliezen.

KromtrekkenBij de vervaardiging van de motor la-gen de uitdagingen vooral in het ring-tandwiel en de krukas. Het had nogalwat voeten in de aarde om het ring-tandwiel (vervaardigd uit EN40B staal,dat ook veel voor krukassen wordtgebruikt) in het hardingsproces tegenkromtrekken te forse uitdaging. In detestmotor bij Prodrive draait daaromeen samengestelde krukas waarvan deverschillende delen na het aanbrengenvan het excentertandwiel in elkaarzijn geperst. “Voor een prototype test-exemplaar voldoet dat wel”, zegt Bertde Gooijer, “maar als het tot massapro-ductie komt, gaan we het andersdoen.” Inmiddels heeft hij het krukas-ontwerp zodanig gewijzigd dat het welmogelijk is om de krukas volgens stan-

metaalmagazine 1 2007 29

daardtechnologie te vervaardigen endaarna toch het excentertandwiel temonteren (en demonteren). Inmiddels zijn met de omgebouwdeMercedesmotor verschillende duur-testen uitgevoerd, tot testperiodenvan circa 20 uur. Zowel bij vaste alsvariabele compressieverhouding enzowel op deel- als vollast draait demotor mechanisch gezien voorbeel-dig. De motor is ook al een stuk zuini-ger maar er valt nog het een en anderte verbeteren. Daarna is het tijd voorde echte praktijktests.

TweecilinderInmiddels werkt De Gooijer ook aaneen nieuwe tweecilinder GoEngine.Hij bouwt er in Naarden een 650 ccSuzuki scootermotor voor om enplaatst deze in een Kia Picanto. Dat zalecht een superzuinig exemplaar zijn:“Eén of veertig, misschien zelfs weléén op vijftig”. Om de Suzuki motor tetransformeren tot GoEngine moetalles onder het cilinderblok compleetnieuw ontworpen worden. Gomecsyswerkt daarin samen met ACTech uitFreiberg in het voormalige Oost

Duitsland. “Een prachtbedrijf”, aldusDe Gooijer. “Ze leveren binnen tweeweken een compleet nieuw motor-blok. Het wordt gegoten in een zand-mal die via lasersinteren vrijwel directuit onze CAD-file wordt opgebouwd.”De grootste kansen voor de tweecilin-der GoEngine ziet De Gooijer niet inde Europese markt, maar in de nieuweeconomieën zoals India en China.“Met name in India is veel belangstel-ling voor de tweecilindertechnologie.Het zou mij niets verbazen als dáár deeerste auto’s met GoEngines zullen rij-den.” ■

Auto-ingenieur Bert de Gooijer ontwikkelde de

GoEngine uit onvrede met de efficiëntie van de hui-

dige verbrandingsmotor (foto Harm Ikink)

Krukas voor de demonstratie GoEngine. De as

bestaat uit afzonderlijke delen die na het aanbren-

gen van het excentertandwiel in elkaar zijn geperst

Model dat het werkingsprincipe van de GoEngine

aanschouwelijk maakt (foto Harm Ikink)

In de GoEngine is de zuiger na twee omwentelingen van het excentertandwiel weer

terug in de uitgangspositie. Dat de motor een verlengde expansieslag heeft wordt dui-

delijk uit een vergelijking van de positie van de zuiger na de inlaatslag (180˚) en na de

expansieslag (540˚)

Opengewerkte tekening van de omgebouwde vierci-

linder Mercedesmotor (de vierde zuiger ontbreekt op

deze tekening)

www.metaalmagazine.nl

De demonstratie GoEngine (een omgebouwde Mercedesmotor) op de

teststand bij het Britse Prodrive (foto: GoMecsys)

07mek001z029.ps 24-01-2007 10:47 Pagina 29