50 jaar CVCC – Hoe Honda een wereldspeler werd

Verkennend onderzoek – alles is nieuw en onbekend

Toen het AP-Lab eenmaal beschikte over meetapparatuur begon men met een vergelijkend warenonderzoek: auto’s van Japanse en Amerikaanse concurrenten werden aan uitgebreide testen onderworpen, en men begon op kleine schaal te experimenteren met prototype-motoren om te ontdekken welke factoren van invloed waren op de vorming van schadelijke stoffen in de uitlaatgassen. Er waren op dat moment al technieken voorhanden om schadelijke uitlaatgassen te bewerken via katalysatoren. Deze werden toegepast bij stationaire motoren bij fabrieken waar veel medewerkers en omwonenden blootgesteld werden aan de uitlaatgassen. Deze katalysatoren bestonden uit grote metalen containers met daarin edelmetalen in pelletvorm, deze zorgden voor een na-reactie waarbij met name de onverbrande koolwaterstoffen en  koolstofmonoxide reageerden tot CO₂ en waterdamp. Het AP-Lab zag deze techniek niet zitten omdat katalysatoren in die vorm niet geschikt zouden zijn voor toepassing onder auto’s: door de trillingen, variërend toerental en temperaturen van de uitlaatgassen zouden ze binnen de kortste keren defect raken. Alle mogelijke technieken werden onderzocht: gasturbines, wankelmotoren, alternatieve brandstoffen. Maar op voorspraak van Soïchiro Honda werd besloten om methodes te ontwikkelen die toegepast konden worden op Honda’s bestaande motoren. Daarvoor had men alle productietechnieken in huis, bovendien zou een nieuwe techniek onbetaalbaar zijn en mogelijk het einde voor Honda als autofabrikant betekenen.

Het AP-Lab besloot om zich te concentreren op het verbrandingsproces van Honda’s bestaande motoren, en daarbij kregen de inlaat- en verbrandingsslag al snel bijzondere aandacht. De onderzoekgroep richtte zich hoofdzakelijk op dat proces. Regelmatig kwam professor Tsuyoshi Asanuma van de Universiteit van Tokyo langs als extern adviseur. Het was Asanuma die het AP-Lab op het spoor van lean combustion bracht: het toepassen van een luchtoverschot om een volledige verbranding te bewerkstellingen. Bovendien kan dit luchtoverschot gebruikt worden om een naverbranding in het uitlaattraject op gang te brengen. Normaliter werkt een benzinemotor optimaal als de verhouding benzine / lucht optimaal is. Deze mengverhouding is gebaseerd op het gewicht van beide stoffen: 1 kilo benzine op 14,7 kilo lucht, dit is de (optimale) stoichiometrische mengverhouding. Je bent dan zeker van een mengsel dat goed ontsteekt en voorspelbaar ontbrandt. Het nadeel is dat de verbranding niet onder alle omstandigheden volledig is, met onverbrande en schadelijke gassen als restant. Door extra lucht toe te voegen, ben je wel zeker van een volledige ontbranding, maar het is moeilijker te ontsteken, en het verloop van de ontbranding is ook minder voorspelbaar. Maar dat werd wel dé uitdaging voor de Honda-onderzoekers: van de eerste reeks proeven met een arm mengsel mislukte alles…