Spalovací motor ještě neřekl poslední slovo. Starý koncept bez hlavy válců se vrací do hry i s vodíkem

V kalifornském San Diegu sídlí firma, která přes patnáct let ladí motor, jehož princip sahá do 80. let 19. století. Achates Power staví takzvané opposed-piston motory, tedy konstrukci, kde proti sobě v jednom válci pracují dva písty a spalovací prostor vzniká mezi jejich dny. Hlava válce neexistuje. Ventilový rozvod taky ne. A právě tahle zdánlivě archaická architektura teď prochází renesancí, protože moderní simulace, materiály a elektronické řízení spalování dokázaly vyřešit problémy, kvůli kterým ji průmysl před desítkami let odložil. Navíc přibyl nový argument: vodík.

Dva písty, žádná hlava, méně ztrát

Klasický spalovací motor má válec uzavřený hlavou, v ní ventily, vačkové hřídele, pružiny, vahadla – desítky dílů, které se opotřebovávají, potřebují mazání a odvádějí teplo tam, kde ho motor nechce ztrácet. Opposed-piston konstrukce tohle celé škrtne. Výměnu náplně ve válci obstarávají sací a výfukové kanály vyfrézované přímo v plášti válce – písty je při pohybu odkrývají a zakrývají, takže motor běží ve dvoudobém cyklu s takzvaným uniflow scavengingem.

Výhody jsou měřitelné: menší povrch spalovacího prostoru znamená nižší tepelné ztráty, dvoudobý cyklus dává vyšší měrný výkon na litr zdvihového objemu a absence valvetrainu snižuje počet dílů i výrobní náklady. Achates navíc tvrdí, že motor lze vyrábět v existujících motorárnách po relativně mírném přezbrojení, což je argument, který rezonuje u každého, kdo řeší návratnost investic do stávajících závodů.

Rána pro český hokejový nároďák před MS. Šampion se vážně zranil a musí na operaci

SportyŽivě.cz

1 d

Proč tedy opposed-piston nezůstal v mainstreamu? Historické slabiny byly konkrétní: trvanlivost pístních čepů a válcových skupin, spotřeba oleje, teplotní management a synchronizace dvou klikových hřídelů. Achates ve svých technických materiálech pro SAE otevřeně pojmenovává každou z těchto slabin a zároveň dokumentuje, jak je dnes řeší pomocí CFD simulací, strukturálních analýz a nových konstrukčních řešení.

Vodík místo nafty: spalování bez uhlíku

Klíčový posun posledních let je přechod od nafty k vodíku. Achates testoval jednoválcový vodíkový opposed-piston motor v Argonne National Laboratory s přímým vstřikováním vodíku a kompresním zapalováním. Protože ve vodíku není atom uhlíku, z paliva nevzniká CO₂, uhlovodíky ani saze. Jediný problematický produkt spalování jsou NOx, tedy oxidy dusíku vznikající za vysokých teplot. Firma argumentuje, že opposed-piston architektura umožňuje provoz na chudé směsi s velmi nízkým NOx, ale jde zatím o firemní teze podložené prototypovými testy, ne o masově ověřený sériový produkt.

Achates přitom není jediný, kdo na vodíkový spalovací motor sází:

• MAN Truck & Bus oznámil malou sérii přibližně 200 vodíkových tahačů hTGX s plánovaným startem od roku 2025. Nejde o opposed-piston, ale o konvenční řadový šestiválec upravený na vodík – důležité je, že vodíkový spalovací truck už opouští laboratoř.
• JCB investoval 100 milionů liber, nasadil 150 inženýrů a vyrobil 130 zkušebních motorů. V lednu 2025 získal certifikaci v jedenácti evropských zemích a v květnu 2025 plné schválení typu EU podle Stage V pro off-highway techniku. To je regulatorní průlom – ne prototyp za plotem, ale schválený motor pro pracovní stroje.

Kde má spalování po roce 2035 ještě prostor

Evropská legislativa rozlišuje dva světy. Pro nové osobní automobily a dodávky Rada EU fakticky uzavírá prostor spalovacím motorům po roce 2035. Jenže nákladní auta, autobusy a pracovní stroje pod tento strop nespadají stejným způsobem. Pravidla pro emisní standardy CO₂ těžkých vozidel výslovně pracují s kategorií vodíkem poháněných těžkých vozidel.

Právě tady se otevírá reálný prostor pro vodíkový spalovací motor – v dálkové kamionové dopravě, kde řidič potřebuje tankovat za deset minut a jet 800 kilometrů, nebo na stavbě, kde rypadlo pracuje celý den daleko od nabíjecí infrastruktury. Bateriový elektromobil je energeticky nejefektivnější pohon: americké ministerstvo energetiky uvádí 60–65 % účinnosti přeměny ze zásuvky na kola, přes 80 % s rekuperací. Palivový článek překračuje 60 % a na vozidle emituje jen vodu a teplo. Vodíkový spalovací motor je v obou parametrech pozadu, ale nabízí nižší pořizovací náklady, jednodušší údržbu a kontinuitu s existujícím výrobním řetězcem. V segmentech, kde baterie nebo palivový článek zatím naráží na limity hmotnosti, dojezdu nebo provozních podmínek, to může být rozhodující.

Co to znamená pro Česko

Česká automobilová výroba se rychle elektrifikuje – v roce 2025 tvořily elektrické vozy 19,7 % produkce osobních aut podle dat AutoSAP. Zároveň ale stovky českých firem dodávají písty, vložky válců, klikové mechanismy, vstřikovací systémy, přeplňování a těsnění. Pro ně by přechod na opposed-piston nebo vodíkový spalovací motor nebyl zlom, ale evoluce – motor pořád potřebuje většinu těchto komponentů. Ztratila by naopak část řetězce navázaná čistě na hlavy válců a ventilový rozvod.

Praktická překážka je infrastruktura. Česko má podle APT tři realizované vodíkové stanice, první veřejná 700barová stanice v Ostravě funguje od června 2022. Pro fleetové nasazení vodíkových tahačů nebo stavebních strojů by to nestačilo, ale právě fleetové provozy s vlastním zásobováním vodíkem jsou nejpravděpodobnější první zákazníci.

Spalovací motor přežije. Ne jako benzínový mainstream v garážích rodinných domů, ale jako specializovaný nástroj tam, kde kilowatthodina v baterii zatím nenahradí litr – nebo kilogram – paliva v nádrži.