Cztery turbosprężarki? Zmienny stopień sprężania? System sprawiający, że jazda dieslem zaczyna przypominać poruszanie się samochodem z silnikiem benzynowym? To wszystko współczesna motoryzacja przepełniona skomplikowanymi technologiami. Przybliżamy trzy nowoczesne silniki spalinowe.
Obserwując rozwój samochodów elektrycznych i hybrydowych, można odnieść wrażenie, że silnik spalinowy jest skazany na wymarcie. Jednak z drugiej strony należy też uświadomić sobie, że istnieje ogromny przemysł bazujący na motoryzacji, jaką w obecnej formie znamy od przeszło stu lat. Dlatego właśnie globalna elektryfikacja transportu wydaje się zadaniem karkołomnym i przypuszczalnie będzie odwlekana w czasie tak długo, jak tylko się da. Koncerny samochodowe oprócz skupiania się na powiększeniu zasięgu aut elektrycznych pracują więc przede wszystkim nad tym, jak do granic możliwości usprawnić konwencjonalne jednostki napędowe. Oto trzy przykłady tego rodzaju działań.
Infiniti – VC-T
Konstruktorzy różnych firm wielokrotnie próbowali ugryźć temat zmiennej kompresji w silnikach spalinowych. Lotus w swej eksperymentalnej jednostce napędowej proponował ruchome elementy głowicy, zaś kilkanaście lat temu Saab zaprezentował turbodoładowany pięciocylindrowy motor benzynowy w którym zmiana kompresji odbywała się przy pomocy unoszenia i opuszczania całej głowicy. Dzięki temu regulowano pojemności komór spalania. Ciekawa koncepcja – tyle tylko, że pomysł ten nie został wcielony w życie, a co stało się później z firmą Saab – wiadomo.
Teraz w przypadku Infiniti ma być zupełnie inaczej. Japończycy przekazali światu, że mają już gotowy do produkcji silnik z regulowaną kompresją. W benzynowym motorze Infiniti wyposażonym w turbosprężarkę sam pomysł zmiany kompresji polega na skracaniu bądź wydłużaniu skoku tłoków za pośrednictwem systemu dźwigni połączonych z wałem korbowym (zobacz: zdjęcie). Zmodyfikowany ruch tłoków pozwala na zmianę stopnia sprężania, w zależności od tego czy chcemy akurat korzystać z maksymalnych osiągów silnika (8,0:1) czy jechać spokojnie (14,0:1). Prawdopodobnie motor Infiniti wykorzysta też inne nowoczesne technologie takie jak system zmiennych faz rozrządu (łącznie z opóźnionym zamykaniem zaworów dolotowych w celu przełączenia w cykl Atkinsona) oraz podwójny wtrysk paliwa (bezpośredni oraz do kolektora dolotowego). Szczegóły techniczne nowej jednostki napędowej będą znane we wrześniu, kiedy na paryskim salonie samochodowym nastąpi jego oficjalna prezentacja.
BMW – TwinPower Turbo – Quad Turbo
Cztery turbosprężarki nie są nowym pomysłem w motoryzacji. Wystarczy wspomnieć choćby takie pojazdy jak Bugatti EB110 czy Veyron. Tym razem jednak rozwiązanie to schodzi o symboliczną półkę niżej – do normalnego samochodu osobowego. Otrzymało je BMW 750d, które wbrew nazwie ma pod maską silnik o pojemności trzech, a nie pięciu litrów.
Dieslowska sześciocylindrowa rzędówka z systemem Common Rail wykorzystującym piezoelektryczne wtryskiwacze to ewolucja potrójnie doładowanej wersji motoru znanej choćby z modelu M550d. Największą z turbin postanowiono jednak wymienić na dwie. Przez większość czasu pracują one razem z jedną z dwóch kolejnych, mniejszych sprężarek osadzonych we wspólnej obudowie. Te zaś poprawiają dynamikę głównie przy małych prędkościach obrotowych silnika. W czasie mocnego przyspieszania z bardzo niskich obrotów możliwe jest też całkowite pominięcie mniejszych turbin. Analizując budowę motoru BMW należy zwrócić uwagę na fakt, iż dwie większe sprężarki mają odrębny układ chłodzenia z własną elektryczną pompą cieczy. Jednostka napędowa BMW rozwija 400 KM i 750 Nm, co pozwala dwutonowej limuzynie serii 7 na sprint od zera do „setki” w 4,6 sekundy.
Mazda – Skyactiv-D 1.5
Firma z Hiroszimy od dawna eksperymentuje z budową swoich silników udowadniając, że nie każda droga obrana przez konkurencję musi być właściwa. Dotyczy to nie tylko benzynowych motorów z serii Skyactiv-G z wysokim stopniem sprężania. W przypadku diesli Mazda również wprowadza swoje własne, często nietypowe rozwiązania. Przykład to choćby silnik doładowany sprężarką typu Comprex z modelu 626 z lat 90-tych.
Nowy czterocylindrowy motor o pojemności 1,5l jest kolejnym pionierem w zakresie nowoczesnych technologii. Tym razem skupiono się na eliminacji problemu charakterystycznych wibracji generowanych przez jednostki o zapłonie samoczynnym. Rozwiązaniem ma być system nazwany przez Mazdę Natural Sound Smoother. Jest to zestaw specyficznych tłumików drgań wbudowanych w sworznie tłokowe. Podczas pracy tłoków rozpraszają one część wibracji odbieranych jako nieprzyjemne stukanie.
Tekst: Adam Kołodziejczyk, zdjęcia: BMW, Mazda, Infiniti