Một sự thay đổi thiết kế đơn giản ở động cơ xăng có thể làm tăng đáng kể hiệu suất của nó khi chạy không tải hay lái xe với tốc độ chậm, cũng như làm giảm được lượng khí phát xạ độc hại mà nó tạo ra. Theo các nhà nghiên cứu Anh cho biết, thiết kế mới này thậm chí còn có thể làm cho các động cơ chạy xăng có hiệu quả tương tự như động cơ diesel.
Ở hầu hết các động cơ xăng, nhiên liệu được đánh lửa bằng buji nằm bên trong xylanh là nơi có chứa các pit tông của động cơ. Khi nhiên liệu cháy, nó tạo ra khí dãn nở rất nhanh, điều này tạo nên lực đẩy pit-tông vận chuyển bên trong xylanh. Sự dịch chuyển này được khai thác để làm cho xe chạy.
Một yếu tố quan trọng trong hiệu suất của một động cơ là lượng nhiên liệu mà nó sử dụng khi chạy không tải. Nhưng ở đây vẫn còn tồn tại một hạn chế: do nhiên liệu phun ra quá ít và nó bị phân tán bên trong xylanh, do đó nó không thể cháy và làm động cơ chết máy.
Các nhà chế tạo xe hơi đã tiến hành thử nghiệm với nhiều cách khác nhau để khắc phục vấn đề này, như việc tạo ra những đám mây nhiên liệu nhỏ hơn và kiểm soát thời điểm và sự di chuyển của luồng không khí bên trong xylanh để sao cho đám mây nhiên liệu có thể đạt đến buji mà không bị phân tán. “Việc làm như vậy bên trong xylanh đòi hỏi nhiều thay đổi phức tạp đối với động cơ và bạn bị hạn chế bởi thời gian đóng mở van và các yếu tố khác”, Brian Knibb, một kỹ sư thuộc hãng Knibb Gormezano and Partners tại Derby, Anh, người tham gia nhóm nghiên cứu cách tiếp cận mới phát biểu.
Ý tưởng mới của nhóm nghiên cứu là gắn vào xylanh có chứa buji một buồng đốt bổ sung nhỏ hơn. Khi động cơ chạy không tải, đám mây nhiên liệu được bơm vào buồng này và mồi lửa.
Phần quan trọng của thiết kế nằm ở hình dáng của buồng đốt bổ sung này, nó kiểm soát nghiêm ngặt luồng không khí bên trong, thu hút đám mây nhiên liệu để sao cho nó không bị phân tán khi di chuyển hướng về phía buji đánh lửa. Khi nhiên liệu được đánh lửa, khí phát sinh sẽ dãn nở vào bên trong xylanh lớn và làm pit tông chuyển động như bình thường.
Buồng đánh lửa nhỏ hơn cho phép có thể đốt cháy một lượng nhiên liệu nhỏ hơn. Nó còn cho phép có thể kiểm soát kỹ lưỡng hơn lượng nhiên liệu bị đốt cháy, như vậy nhiên liệu sẽ bị cháy hoàn toàn và sản sinh ra ít các khí oxit nitơ được biết dưới dạng NOx hơn so với khi nhiên liệu bị đốt cháy một cách kém hiệu quả. Kỹ thuật này được phát minh bởi kỹ sư Dan Merritt thuộc trường Đại học
Khi động cơ cần thực hiện nhiều công việc hơn, vòi phun nhiên liệu sẽ bơm một xung kéo dài hơn vào bên trong buồng bổ sung, khi ở vào hiệu suất cao nhất một vòi phun nhiên liệu thứ hai sẽ tạo ra một xung bổ sung để sản sinh ra một đám mây nhiên liệu lớn hơn và tạo nên lực chuyển động mạnh hơn.
Knibb cho biết, có thể biến đổi các động cơ hiện tại theo phương pháp này một cách tương đối dễ dàng. “Để tạo ra các động cơ MUSIC, một nhà máy chỉ cần làm thay đổi đầu của xylanh cho vừa với động cơ, giữ nguyên động cơ và các phần khác không thay đổi”. Merrit hiện đang hợp tác với một công ty mang tên Powertrain Technologies tại
