Dla samochodu silnik jest tym samym, czym dla człowieka serce. Napędza praktycznie wszystkie inne systemy, ale jednocześnie — podobnie jak serce — sam potrzebuje energii. Skąd ją bierze?
Otóż do tej pory technologia wymyśliła kilka sposobów, aby zapewnić silnikom moc. Dwoma wariantami, które bez dwóch zdań znajdują się w gronie najpopularniejszych, są wersje wolnossące i turbo. Właśnie tym rodzajom silników przyglądamy się w artykule.
Czytaj dalej, a dowiesz się m.in. czym każdy z nich się wyróżnia? Który wypada lepiej, jeśli chodzi o osiągi? Jak jeździć każdym z nich?
Contents
- 1 Silniki wolnossące kontra dzisiejsze czasy
- 2 Co to jest silnik wolnossący?
- 3 Co to jest silnik turbo?
- 4 Silnik wolnossący a wysokoprężny — porównanie
- 5 Jak jeździć silnikiem wolnossącym? Czy jeździ się lepiej?
- 6 Auta z silnikiem wolnossącym — zalety i wady
- 7 Silnik wolnossący przechodzi do lamusa?
- 8 Silnik wolnossący czy silnik turbo? Co jest lepsze?
Silniki wolnossące kontra dzisiejsze czasy
Dzisiejsza specyfika rynku nie sprzyja silnikom, które generują moc w tradycyjny sposób. Instytucje państwowe regularnie zaostrzają restrykcje na emisję spalin, co zwiększa zapotrzebowanie na samochody, które zużywają mniej paliwa.
W takich warunkach trudno sobie wyobrazić kolejne wersje silników V8 z pojemnością większą niż olimpijski basen.
Znowu turbo pojawia się u coraz większej liczby producentów, ponieważ tego typu silnik pozwala im na zwiększenie wydajności samochodu bez poświęcania jego osiągów. Mimo to niektórzy określają te rozwiązanie mianem „prymitywnego” zwiększania mocy.
Czy tak jest w istocie?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw wyjaśnić sobie, co to znaczy silnik wolnossący i silnik turbo? Czytaj dalej, a się tego dowiesz.
Co to jest silnik wolnossący?
Zanim poznasz odpowiedź, musisz wiedzieć, że każdy silnik spalinowy zasysa powietrze z otoczenia. Dlaczego? Ponieważ bez tlenu paliwo się nie zapali, co w finalnym rozrachunku poskutkuje brakiem energii w silniku.
Zaś ogólna zasada polega na tym, że im więcej powietrza trafi do środka, tym większa moc — oczywiście przy założeniu, że zestawiamy ze sobą identyczne jednostki.
Kiedy mówimy o silniku wolnossącym, mamy na myśli rozwiązanie, w myśl którego powietrze trafia do silnika naturalnie (czyli za sprawą różnicy ciśnień między otoczeniem, a komorą spalania). To prosty, tradycyjny motor spalinowy.
Obecnie znajdziesz go jedynie w samochodach benzynowych, a i to rzadko. Diesle już dawno przeniosły się na rozwiązanie turbo z powodów ekologicznych, o których pisaliśmy wyżej.
Co to jest silnik turbo?
W przeciwieństwie do poprzednika, silnik turbo mechanicznie wtłacza powietrze do komory spalania. Robi to za pomocą turbosprężarki.
Małe turbiny wywołują efekt indukcji, dzięki czemu silnik ma do dyspozycji więcej powietrza, które jednocześnie cechuje się większym ciśnieniem, niż atmosferyczne. W efekcie w komorze spalania dochodzi do silniejszych „wybuchów” paliwa, co skutkuje pokaźniejszą mocą.
Jednak jak się za chwilę dowiesz, to nie jedyna różnica między obydwoma silnikami.
Silnik wolnossący a wysokoprężny — porównanie
Poniżej znajdziesz porównanie najważniejszych aspektów każdego silnika. Żebyś miał rzetelny obraz sytuacji, przyglądamy się im pod kątem zużycia paliwa, przyspieszenia, złożoności oraz oczywiście mocy.
To co, zaczynamy?
Silnik wolnossący czy turbo? Który okaże się lepszy?
Zużycie paliwa
Na chłopski rozum wydaje się, że turbodoładowanie zwiększy zapotrzebowanie silnika na paliwo. To prawda.
Jednak jest jedno „ale”.
Wyjaśnijmy to sobie na przykładzie dwóch silników: 2-litrowego wolnossącego i 1,5-litrowego turbo. Dzięki turbodoładowaniu drugiego obydwa generują tyle samo mocy, ale wolnossący ma większą pojemność, więc zużywa więcej paliwa.
Oczywiście gdybyśmy porównywali dwa takie same silniki, wersja turbo okazałaby się bardziej żarłoczna. Jednak dzięki temu, że potrafi ona wyciągnąć tyle samo mocy z mniejszego silnika, wypada bardziej oszczędnie.
Podsumowując: przy takiej samej pojemności silników wersja wolnossąca zużywa mniej paliwa. Natomiast jeśli bierzemy pod uwagę moc silnika, takie same osiągi przy lepszej wydajności oferuje wersja turbo.
Przyspieszenie
Wiesz już, że turbo cechuje się większą mocą, ale przyspieszenie to jego pięta achillesowa. Dlaczego? Ponieważ tego typu silniki potrzebują czasu, aby turbosprężarka wygenerowała odpowiednie ciśnienie.
Wykorzystuje ona do tego spaliny, a jak doskonale wiesz — przy starcie silnika nie ma ich zbyt wiele. Jednak nowoczesna technologia już pracuje nad wyeliminowaniem opóźnienia przy przyspieszeniu.
To napisawszy, zaznaczmy, że ogólnie rzecz biorąc turbo w żadnym razie nie wypada tutaj gorzej od wersji wolnossącej. Braki przy starcie silnika szybko nadrabia większą mocą.
Natomiast jeśli chodzi o wersję wolnossącą, nie ma opóźnienia. Silnik cechuje się równomiernym wzrostem mocy. Ma wysoki moment obrotowy przy niskich obrotach oraz dużą moc przy wyższych bez jakichkolwiek poślizgów.
Złożoność
Prosta logika mówi, że im więcej coś ma części, tym większa szansa na awarię. Tak się składa, że turbo to nadbudowa do standardowego silnika wolnossącego. Dodaje do starego systemu m.in.:
- więcej połączeń,
- chłodnicę międzystopniową,
- wąż próżniowy czy
- ogromną ilość instalacji hydraulicznych.
Sprawia to, że awaria jest o wiele bardziej prawdopodobna. Nawet jedna uszkodzona część może prowadzić do problemów w całym systemie.
Jako że silnik wolnossący jest z zasady prostszy, cechuje się mniejszą awaryjnością, a co za tym idzie — niższymi kosztami naprawy (zazwyczaj).
Moc
Nie będzie dla nikogo zaskoczeniem fakt, że turbo istnieje po to, aby zwiększyć moc silnika. Sama nazwa na to wskazuje. Technologia generuje więcej mocy z mniejszych silników, więc stanowczo wygrywa na tym polu z tradycyjnymi wersjami wolnossącymi.
Jednak wbrew pozorom te ostatnie wciąż się bronią.
Dzięki nowym rozwiązaniom technologicznym silniki wolnossące wzmacniają swój moment obrotowy, ale wyniki wciąż są gorsze w porównaniu do turbosprężarek. Może w niedalekiej przyszłości ujrzymy jakiś przełom na tym polu?
Póki co turbo wyraźnie wygrywa pod względem mocy.
Jak jeździć silnikiem wolnossącym? Czy jeździ się lepiej?
Kolejną kwestią w rywalizacji „silnik wolnossący vs turbo” jest jazda i przyjemność z niej. Czy zachodzą tutaj istotne różnice?
Tak. Pisaliśmy już o nich przy okazji przyspieszenia.
Jako że silniki wolnossące cechują się bardziej stabilnym, liniowym przyrostem mocy, korzystanie z nich (szczególnie przy starcie) jest bardziej płynne. Ponadto warto zadać sobie pytanie, po co ci tak naprawdę turbo? Jeśli jeździsz głównie po drogach miejskich, większe „doładowanie” nie jest ci do niczego potrzebne.
Ponadto dla niektórych uczucie z jazdy silnikiem wolnossącym będzie nie do przebicia (potężny V6 lub V8 potrafi zrobić na człowieku wrażenie). Tym bardziej, że większa moc na niższych obrotach jest o wiele skuteczniejsza, jeśli chodzi o holowanie czy „warczenie” silnikiem.
Wydech również brzmi tutaj bardziej „muskularnie”.
Z drugiej strony mały silnik turbo cechuje się mniejszą wagą i nie zajmuje tyle miejsca, co może wpływać pozytywnie na prowadzenie.
Auta z silnikiem wolnossącym — zalety i wady
Wiesz już, czym różni się silnik wolnossący od turbodoładowanego. Najwyższa pora, aby podsumować jego zalety i wady względem rywala.
Silnik wolnossący — zalety:
- Brak opóźnienia (zjawiska „turbodziury”);
- Stabilny przyrost mocy;
- Zwykle prostsza budowa, co w większości przypadków przekłada się na niższą awaryjność i koszty napraw;
- Nie trzeba schładzać turbiny po wymagającej jeździe.
Silnik wolnossący — wady:
- Nie wgniata tak bardzo w fotel, jak silnik z turbodoładowaniem (mimo to są duże silniki wolnossące, które to potrafią);
- Z winy restrykcji klimatycznych droższe ubezpieczenia (szczególnie przy większych pojemnościach);
- Teoretycznie mniejsza wydajność (wyższe zużycie paliwa).
Silnik wolnossący przechodzi do lamusa?
Na początku artykułu mówiliśmy o coraz ostrzejszych normach emisji spalin. To właśnie one są przyczyną zepchnięcia tradycyjnych silników wolnossących na margines motoryzacji.
Potwierdza to chociażby fakt, że wiele popularnych marek już całkowicie z nich zrezygnowało. Nieważne, czy mówimy o samochodach przeznaczonych dla każdego (np. BMW, Mercedes czy Alfa Romeo), czy o luksusowych pojazdach (np. Rolls-Royce, Maserati, Bentley) — większość już nie produkuje silników wolnossących.
Gdy dzisiaj udasz się do salonu, niech cię nie dziwi fakt, że potężny rodzinny wóz ma silnik o pojemności np. 1,5 litra, ale za to dwie turbosprężarki.
Jeśli mimo to obstajesz przy silniku wolnossącym, stoisz przed nie lada problemem. Musisz szukać wśród nielicznych marek koreańskich czy japońskich (Toyota, Mazda, Lexus). Poza tym może znajdą się pojedyncze modele Forda (Mustang), Lamborghini czy Porsche…
…ale jak widzisz, są to głównie modele supersamochodów.
Jedynym wygodnym wyjściem w tym przypadku jest sięgnięcie po starsze, używane samochody. Jednak tutaj problem polega na tym, że nie będą one dorównywały osiągami nowym modelom.
Silnik wolnossący czy silnik turbo? Co jest lepsze?
W gruncie rzeczy decyzja należy do indywidualnego kierowcy. Na dzisiejszym rynku łatwo dostrzec, dlaczego turbo wychodzi na prowadzenie w tej rywalizacji. Silniki tego typu są bardziej wydajne (przynajmniej teoretycznie), dają więcej mocy, a ponadto nie stoją na bakier z dzisiejszą modą na ekologię.
Oczywiście oba mają swoje plusy i minusy, ale wszystko wskazuje na to, że turbo jest rozwiązaniem przyszłości.
Mimo to, dla fanów tradycji światełko w tunelu jeszcze nie zgasło. Niektóre firmy (np. Mazda czy Aston Martin) nie rezygnują z silników wolnossących i ciągle pracują nad technologią, która może rywalizować z turbodoładowaniem.
