Benzyna czy diesel? Każdy, kto ma samochód, zadał sobie kiedyś to pytanie. Czy wybór okazał się trafiony? Przyjrzyjmy się technicznym różnicom i wspólnym cechom silników samochodowych.
(fot. Jakub Wielicki) Najważniejszą różnicą pomiędzy silnikami zasilanymi benzyną i olejem napędowym jest to, w jaki sposób zapalone zostaje paliwo w cylindrze. Poza tym, obie konstrukcje realizować mogą cykl dwusuwowy i czterosuwowy, jednak prawie wszystkie konstrukcje samochodowe to czterosuwy (suwy: ssania, kompresji, rozprężania, wydechu).
Obie konstrukcje swoimi korzeniami sięgają końca XIX wieku. W roku 1876 niemiecki wynalazca Nikolaus Otto uruchomił pierwszy silnik czterosuwowy, później opracował jeszcze elektryczny układ zapłonowy. Jednak w 1897 roku inny niemiecki konstruktor, Rudolf Diesel przestawił swoją koncepcje na spalanie płynnych paliw w silniku tłokowym. Początkowo rozwiązanie Diesla przyjęło się tylko dla silników stacjonarnych. W 1910 zastosowano go w statku, a w roku 1923 w ciężarówce.
(fot. Jakub Wielicki) W silnikach, które popularnie nazywamy Dieslami, zapłon następuje samoczynnie (silniki ZS). W praktyce do cylindra trafia czyste powietrze, w suwie kompresji zostaje wstępnie podgrzane i sprężone, chwilę przed uzyskaniem maksymalnego ciśnienia bezpośrednio do komory spalania wtryskiwane jest paliwo pod dużym ciśnieniem i zapala się w kontakcie z gorącym powietrzem. Ważne jest, aby paliwo dobrze rozpylić i odparować, przyspiesza to samozapłon, stąd stosowane są coraz wyższe ciśnienia wtrysku.
W nowoczesnych konstrukcjach paliwo nie jest wtryskiwane w jednej dużej dawce, lecz w kilku mniejszych, tak aby uzyskać największą możliwą ekonomię, ekologię i kulturę pracy. Zwłaszcza w kwestii kultury pracy jest o co walczyć, z natury silniki ZS wytwarzają więcej wibracji. Odwdzięczają się za to trochę mniejszym apetytem na paliwo przy zadowalających osiągach.
- _ Wśród kierowców pokutuje przekonanie, że silniki Diesla są mniej dynamiczne. Jest to zgodne z prawdą, ale tylko w przypadku starszych modeli. Nowoczesne wysokoprężne silniki mają większą moc jednostkową w czasie, to znaczy większą moc na jedną sekundę, niż silniki benzynowe _ - tłumaczy Marek Godzieszka, dyrektor techniczny Auto-Boss - _ Aby dynamika jazdy była identyczna w samochodach w silniku Diesla i benzynowym, to w tym drugim musiałby mieć około 20 proc. więcej mocy fabrycznej. _
(fot. Michał Zwara) W tak zwanych silnikach benzynowych zapłon następuje w wyniku wyładowania elektrycznego na elektrodach świec - iskry (zapłon iskrowy - ZI). W większości obecnie jeżdżących samochodów z silnikami ZI mieszanka paliwo-powietrze przygotowywana jest poza komorą spalania: w kanałach dolotowych (wtrysk pośredni). Kiedyś odpowiedzialny był za to gaźnik, później umieszczony w miejscu gaźnika wtrysk jednopunktowy (SPI), następnie wtrysk wielopunktowy (MPI).
Wtrysk MPI jest obecnie najczęściej stosowanym rozwiązaniem w którym osobny wtryskiwacz dla każdego z cylindrów umieszczony jest zaraz przed zaworem dolotowym. Najnowszym rozwiązaniem jest stosowanie wtrysku bezpośredniego w silnikach o zapłonie iskrowym. Silniki benzynowe znane są z większej kultury i równości pracy. Ponadto pozwalają kierowcy korzystać z większego zakresu obrotów. Obiegowa opinia, iż silniki zasilane benzyną są mniej ekonomiczne, nie zawsze jest oczywista.
(fot. Jakub Wielicki) - _ Pojazd z silnikiem Diesla kosztuje kierowcę więcej niż samochód ze zwykłym benzynowym, jest także droższy w utrzymaniu i naprawie _ - mówi Marek Godziszka - _ Nie polecam kupować pojazdów z silnikiem wysokoprężnym, jeśli kierowca pokonuje małe przebiegi, czyli mniej niż 20 tys. km rocznie. Diesle są wskazane dla osób, które przejeżdżają rocznie wiele kilometrów w ciągu roku, zwłaszcza że potencjalne ryzyko napraw występuje dopiero po 150-200 tys. przejechanych kilometrów. _
Każdy może sobie w prosty sposób policzyć, jaki samochód bardziej mu się opłaci. Jedyną niewiadomą będą zmiany ceny paliw. Na koszty eksploatacji wpływa nie tylko spalanie, ale także cena początkowa i częstotliwość serwisowania. Pierwszą potrzebną rzeczą jest okres w jakim będziemy eksploatować nasz samochód (np. 3 lata), oraz ilość przejeżdżanych przez nas rocznie kilometrów. Liczbę kilometrów mnożymy razy średnie spalanie i razy spodziewaną cenę paliwa. Mając koszty paliwa, dodajemy do nich cenę początkową i koszty eksploatacji (przeglądów).
(fot. Michał Grygier) Dla obu silników robimy takie zestawienie i już wiemy, co dla nas jest tańszym rozwiązaniem. Nie należy nadmiernie przejmować się zmianą ceny litra paliwa, przy tym obliczeniu liczy się bardziej stosunek ceny oleju do benzyny, który jest raczej stały.
Jak będzie wyglądać przyszłość obu silników? Niewątpliwie będą one się coraz bardziej do siebie zbliżać, co już można zaobserwować (np. stosowanie doładowania, bezpośredni wtrysk, rosnące ciśnienia wtrysku). I choć wydaje się to trudne do osiągnięcia ze względu na różne własności paliw, projektuje się już jednostki stosujące oba obiegi w jednym silniku (tzw. DiesOtto).
Zarówno silniki Diesla, jak i silniki benzynowe mają swoje wady i zalety, nie można jednoznacznie powiedzieć, iż któreś z nich jest lepsze. Decyzja należy do kupującego.