Producenci samochodów inwestują gigantyczne kwoty w badania i rozwój nowych technologii oraz rozwiązań. Wszystko w imię walki o każdego klienta. Nie bez znaczenia pozostają także restrykcyjne przepisy – chociażby Unii Europejskiej – ściśle określające dopuszczalne normy emisji szkodliwych substancji. Dawniej prawie nikt nie zwracał na to uwagi. Produkowane ówcześnie silniki benzynowe były nie tylko proste konstrukcyjnie, ale przede wszystkim bardzo trwałe – nawet turbodoładowane. To samo dotyczy jednostek wysokoprężnych, dziś “wspomaganych” przez całą armię czujników i innych proekologicznych urządzeń z kosztownym filtrem cząstek stałych na czele.
Czym jest downsizing?
W odpowiedzi na zaostrzające się przepisy i rosnące oczekiwania klientów, czołowi producenci samochodów wprowadzili w życie ideę downsizingu. W teorii oraz w początkowym okresie użytkowania auta, spełnia ona wiele oczekiwań. Jeszcze kilka lat temu zdecydowana większość silników benzynowych nie miała doładowania. Turbo otrzymywały przeważnie usportowione/topowe odmiany popularnych modeli, bądź auta iście sportowe. Natomiast silniki diesla wyposażano bardzo powszechnie w taką formę poprawy wydajności. Wrócimy jednak do silników benzynowych – do niedawna wolnossących, czerpiących moc wyłącznie z pojemności skokowej. Kilka lat temu nikt o zdrowych zmysłach nie uwierzyłby w małolitrażowe silniki z turbo, bez problemów zastępujące leciwe 1,6; 2,0 i większe, gwarantując przy tym lepsze osiągi i niższe zużycie paliwa. Co więcej, obecnie nikogo już nie dziwi 1,4-1,6 litrowy silnik z turbosprężarką w aucie klasy średniej, generujący wystarczające 140-180 KM.
Czym wobec tego jest ów downsizing?
Znane szerokiej grupie kierowców wolnossące silniki benzynowe wyposażane były w pośredni/wielopunktowy wtrysk paliwa, który pozwalał na stosunkowo prostą i tanią przeróbkę na zasilanie gazem LPG. A co ważniejsze, cała konstrukcja urzekała przeważnie prostotą. Oczywiście już wcześniej kilku producentów próbowało wprowadzać na rynek nowoczesny, bezpośredni wtrysk paliwa jednak bezskutecznie. Prawie zawsze osiągano efekt odwrotny od zamierzonego. Do czasu.
Wszystko skończyło się, gdy producenci zrozumieli, że wraz z obniżeniem pojemności skokowej silnika, zmniejszają się także jego rozmiary oraz masa własna. Idąc dalej w tych rozważaniach doszli do wniosku, że spadnie także bezwładność elementów ruchomych silnika, a wraz z nią strata mocy. W kolejnym kroku inżynierowie stwierdzili, że połączą pod jedną głowicą wszystkie nowoczesne rozwiązania technologiczne. Miejsce nieskomplikowanego układu zasilania, odpornego na niską jakość paliwa, zajął bezpośredni wtrysk paliwa. Wyższe ciśnienie sprężania również pomaga uzyskać pożądany rezultat. Nie udałoby się jednak uzyskać zadawalającej mocy i elastyczności bez wykorzystania, zazwyczaj marnotrawionej, energii wylotowej spalin.
To zadanie dla turbosprężarki, która instalowana jest jak zawsze w układzie wydechowym. Jedna jej część wprawiana jest w ruch przez wylatujące spaliny, druga natomiast (tak zwana zimna część) odpowiada za sprężanie powietrza w układzie dolotowym. Jak doskonale pamiętamy ze szkoły, im więcej tlenu, tym efektywniej przebiega proces spalania. W przypadku silnika spalinowego wzrasta generowana moc i moment obrotowy.
Zapytacie teraz pewnie o inne korzyści jakie daje downsizing. Jest ich co najmniej kilka. Pomijając nieistotne z naszego punktu widzenia kwestie niższej emisji szkodliwych spalin, niewielkie silniki z turbo mogą pochwalić się dwojaką naturą. Podczas spokojnej, jednostajnej jazdy potrafią zaskoczyć niskim zużyciem paliwa, kulturą pracy i elastycznością. Z drugiej jednak strony wystarczy posłać wskazówkę obrotomierza w nieco wyższe partie skali, by podróżować dynamicznie. Wówczas spalanie rośnie adekwatnie do radości jaką kierowca czerpie z jazdy.
Negatywnymi kwestiami zajmiemy się w kolejnym materiale. Jednak już dziś zdradzić możemy jedną z wad większości benzynowych turbodoładowanych silników – brzmią słabo!