Nowoczesne silniki – nie oprzesz się ich mocy
Współczesne silniki mają większą moc, mniejszą pojemność i doskonałą sprawność. Są przy tym o wiele bardziej oszczędne i przede wszystkim bardziej przyjazne dla środowiska.
Rozwój nowoczesnych napędów samochodowych przebiega dziś dwutorowo: z jednej strony unowocześnia się standardowe silniki spalinowe, często łącząc je w napędy hybrydowe z silnikami elektrycznymi, z drugiej – dopracowuje się samodzielne napędy elektryczne i pracuje nad wodorowymi. Można być jednak pewnym, że jeszcze przez wiele lat silniki benzynowe i wysokoprężne nie zostaną zdetronizowane.
Dziesięć lat rewolucyjnych zmian
W ciągu ostatnich dziesięciu lat wiele wydarzyło się w świecie motoryzacji. Kryzys finansowy z 2008 roku uderzył z całą siłą w przemysł motoryzacyjny na całym świecie. Spadł popyt na nowe auta w wielu krajach. Wiele firm zniknęło albo zmieniło właścicieli. W 2012 roku cena baryłki ropy dochodziła do 150 dolarów. Równocześnie wprowadzano coraz bardziej wyśrubowane normy ekologiczne i coraz większe wymagania w dziedzinie bezpieczeństwa. To wszystko wpłynęło na rozwój motoryzacji.
W 2005 roku, zgodnie z obowiązującą normą Euro 4, auta z silnikami benzynowymi mogły emitować 0,08 g/km tlenku azotu. Od 2014 roku, zgodnie z normą Euro 6, mogą emitować tylko 0,06 g/km. Wymusiło to na producentach stosowanie nowoczesnych katalizatorów i zaworów EGR. Znacznie więcej zmian musieli wprowadzić konstruktorzy silników Diesla. W 2005 roku silnik wysokoprężny mógł emitować 0,25 g/km tlenku azotu i 0,009 g/km cząstek stałych. W 2014 roku – już tylko 0,17 g/km tlenku azotu i 0,005 g/km cząstek stałych. Pomogły w tym nowoczesne filtry cząstek stałych.
Nowoczesne silniki benzynowe
W ciągu dziesięciu lat niemal całkowicie wyeliminowano jednostki wolnossące. Z jednostek napędowych zniknęły kable zapłonowe i palce rozdzielacza, masowo zaczęto stosować turbodoładowanie z chłodzeniem powietrza (np. w silnikach TSI), rozrządy wielozaworowe ze zmiennymi parametrami (fazami rozrządu, np. VVT-i Toyoty, VVT Peugeota)
, wtryskowe systemy zasilania, systemy recyrkulacji spalin EGR, coraz sprawniejsze systemy katalitycznego oczyszczania spalin i w pełni elektroniczne systemy sterowania. Równocześnie w większości modeli zmniejsza się pojemność i liczbę cylindrów.
Efekt? Silnik benzynowy EcoBoost produkowany przez Forda i montowany pod maską Focusa, mający zaledwie litr pojemności i trzy cylindry, ma moc 140 KM. Jednostka o pojemności 2,3 litra także z rodziny EcoBoost ma aż 314 koni mechanicznych. Modułowy, trzycylindrowy silnik EB Turbo PureTech z grupy PSA, montowany pod maską Peugeotów 208, 2008, 3008 oraz Citroenów C3, C4 i DS4 potrzebuje tylko czterech litrów paliwa na 100 km i emituje zaledwie 95 g CO2 na kilometr. Skoda Rapid 1.2 TSI zużywa tylko 5,4 l na 100 km, a Fiat 500 0,9 TwinAir – 4,1 l/100 km.
(fot. zdjęcie producenta) Nowoczesne napędy hybrydowe – dla aut kompaktowych i premium
Napęd hybrydowy idealnie łączy w sobie zalety najnowszych silników spalinowych, wzmacniając ich działanie pracą silników elektrycznych. Na krótkich dystansach auto może wykorzystywać tylko napęd elektryczny, dzięki czemu w ogóle nie zużywa paliwa. Na dłuższych natomiast silnik elektryczny wspomaga silnik spalinowy, dzięki czemu również spada zużycie. W przypadku popularnych, hybrydowych modeli Toyoty (Auris, Yaris czy Prius) możliwe jest przejechanie kilku kilometrów bez jakiegokolwiek zużycia paliwa.
Napęd hybrydowy stosowany jest także w autach premium, nawet w tych mających napęd na wszystkie koła. W najnowszym Volvo XC90 zastosowano układ hybrydowy T8 Twin Engine o łącznej mocy 400 KM, który pozwala na przejechanie 40 kilometrów na samym silniku elektrycznym. Z podobnych rozwiązań korzystają Lexus i Audi. Takie rozwiązania doskonale przydają się podczas jazdy w mieście, na trasie poza miastem czy na podmiejskiej drodze. Auta korzystają wówczas z całej mocy silnika benzynowego, który wspomagany jest przez silnik elektryczny. Pełna frajda i… małe spalanie, bo właściciele aut premium też chcą oszczędzać i pragną, by ich auta były w pełni ekologiczne.
Nowoczesne napędy wysokoprężne
Silniki wysokoprężne były zawsze najoszczędniejsze, dlatego chętnie montowano je pod maskami dużych aut. Emitowały jednak najwięcej szkodliwych zanieczyszczeń i dlatego to one przeszły największą ewolucję w ciągu ostatnich lat. Dziś są jeszcze bardziej oszczędne, a jednocześnie znacznie mniej uciążliwe dla środowiska. Są także znacznie przyjemniejsze w prowadzeniu, mocne, bardziej dynamiczne, bez denerwującej turbodziury. To zaleta nowoczesnego, elastycznego turbodoładowania o zmiennej geometrii, korzystającego z dodatkowego chłodzenia powietrza. W nowoczesnych dieslach stosuje się najnowsze wtryskowe systemy zasilania wykorzystujące listwy Common Rail z pompami vacuum i piezoelektrycznymi lub elektromagnetycznymi wtryskiwaczami, a także nowoczesne, elektroniczne systemy sterowania, skuteczne filtry cząstek stałych i układy recyrkulacji spalin EGR.
Nowoczesne diesle sprawdzają się w każdej klasie aut i można je dopasowywać do swoich potrzeb. Nowy silnik 4N15, montowany pod maską użytkowego pick-upa Mitsubishi L200, mający 2,4 litra pojemności i 181 KM mocy, emituje zaledwie 169 g CO2 na kilometr. Dwulitrowy turbodiesel z rodziny CDTI, montowany pod maską Opla Insigni, oferuje świetny stosunek mocy do pojemności wynoszący 87 KM na litr. Ogromny diesel montowany pod maską luksusowego Porsche Cayenne S o pojemności 4,2 litra i mocy 385 KM rozpędza się do setki w 5,4 sekundy, a mały, trzycylindrowy Blue HDi produkowany dla aut marek Peugeot i Citroen potrzebuje zaledwie trzech litrów oleju napędowego na 100 km.
Napędy spalinowe będą królować jeszcze przez wiele lat
Można się spodziewać, że powstanie jeszcze wiele intrygujących technologii, które dalej będą ulepszać silniki benzynowe, wysokoprężne i napędy hybrydowe. Ich efektami będą większa moc, mniejsze spalanie i dalsze zmniejszenie presji na środowisko.
Stosowane będą coraz nowsze materiały do budowy silników (obecnie wykorzystuje się coraz więcej aluminium), silniki dalej będą „odchudzane” i usprawniane, coraz bardziej wydajne będą układy doładowania i oszczędzania paliwa (jak auto start-stop). Konstruktorzy jeszcze nie raz nas zaskoczą.