[ X ]

Kontynuując korzystanie z naszej strony internetowej (również poprzez zamknięcie tego komunikatu), wyrażasz zgodę na przetwarzanie Twoich danych osobowych na zasadach wskazanych w "Polityce prywatności"

Kontynuuj przeglądanie

REKLAMA
PODZIEL SIĘ


OCEŃ

Nowoczesne silniki benzynowe - serce jak dzwon

Układy napędowe ewoluują z powodu rozwoju techniki i ostrzejszych norm emisji spalin. Oto najważniejsze elementy i podzespoły silnika, decydujące o jego osiągach i niskim zużyciu paliwa.

Rozwój silników spalinowych Rozwój silników spalinowych

Współczesne silniki benzynowe są projektowane zgodnie z ideą tzw. downsizingu, co oznacza, że mają mniejszą pojemność, ale zbliżone lub lepsze parametry niż silniki, które zastępują. Dzisiaj jednostki napędowe muszą zużywać jak najmnej paliwa i emitować jak najmniej spalin, a jednocześnie zapewniać wysoką wydajność i dobre osiągi. Wraz z nowymi wymogami dotyczącymi czystości spalin opracowano wiele rozwiązań technicznych, które nie tylko sprawiają, że z wydechu wydobywają się mniej zanieczyszczone spaliny, ale pozwalają też wykrzesać nawet z niewielkiego silnika imponujące osiągi. Dzięki takim rozwiązaniom udało się zastąpić jednostki wolnossące 1.6 czy 1.8 silnikami o pojemności 1.0, a obecne jednostki 1.5 zapewniają lepsze osiągi niż kiedyś zapewniały 2-litrowe. Nikogo już nie dziwi, że z każdego litra pojemności można uzyskać moc 100 czy 120 KM. Jedną z nowoczesnych jednostek napędowych jest czterocylindrowa 1.5 TSI znana z modeli Skody.

BEZPOŚREDNI WTRYSK PALIWA

W silnikach z bezpośrednim wtryskiem paliwo jest dostarczane wprost do komór spalania – wtryskiwacze o średnicy około 6 mm wtryskują benzynę pod bardzo wysokim ciśnieniem (do 350 barów). Dzięki temu można precyzyjniej dozować dawkę benzyny i stosować wysoki stopień sprężania – podnosi to efektywność silnika, a obniża zużycie paliwa i emisję spalin.

Zobacz też: przyszłość, czyli łączność między samochodami

PRACA W CYKLU MILLERA

Aby obniżyć zużycie paliwa i emisję spalin, cykl Otta, czyli standardowy cykl pracy silnika czterosuwowego, zastępuje się czasami cyklem Millera. Oznacza to, że celowo opóźnia się zamknięcie zaworu ssącego, co zmniejsza straty energii w silniku o 20-30%, a zysk energetyczny przekłada się na niższe zużycie paliwa. Silnik ma jednak niższą moc, dlatego, by zniwelować jej ubytek, stosuje się turbosprężarkę.

UKŁAD CHŁODZENIA

Nowoczesne silniki mogą być wyposażone w elektrycznie kontrolowany układ chłodzenia, który dostosowuje temperaturę silnika do jego aktualnego obciążenia, co pozwala zwiększyć efektywność spalania. Natomiast intercooler umieszczony przed przepustnicą, schładzający sprężane powietrze przed wtłoczeniem do cylindra, zwiększa ilość tlenu w cylindrze, poprawiając spalanie paliwa.

TURBOSPRĘŻARKA

1.5 TSI to pierwszy masowo produkowany silnik benzynowy z turbosprężarką o zmiennej geometrii kierownic. Elektrycznie sterowane kierownice zmieniają swój kąt ustawienia względem strumienia spalin w zależności od obrotów silnika, dzięki czemu generują wysokie ciśnienie doładowania już od najniższych obrotów silnika, co zwiększa zakres dostępności maksymalnego momentu obrotowego.

ODŁĄCZANIE CYLINDRÓW (ACT)

Mniej pracujących cylindrów oznacza mniejsze zużycie paliwa, dlatego silnik „potrafi” wyłączyć część z nich (najczęściej połowę), kiedy nie jest potrzebny jego pełen potencjał. W niepracujących cylindrach poruszają się tłoki, ale wyłączany jest wtrysk paliwa, a elektromechaniczne nastawniki zamykają zawory – cały proces trwa około 13 milisekund.

SYSTEM START/STOP

System wyłączający silnik podczas postoju to przykład walki o nawet minimalne zmniejszenie emisji spalin. Składa się on z wielu elementów, m.in. jednostki sterującej, wzmocnionych akumulatora o napięciu 12V, rozrusznika ze zmodyfikowaną przekładnią planetarną i alternatora z funkcją odzyskiwania energii podczas hamowania.

SKRZYNIA BIEGÓW

Funkcją przekładni automatycznych i dwusprzęgłowych, która zyskuje popularność, jest tzw. żeglowanie, czyli włączanie biegu jałowego (rozłączanie skrzyni od silnika) po odpuszczeniu gazu. Nie występuje wtedy efekt hamowania silnikiem, co pozwala dłużej utrzymywać stałą prędkość.

Zobacz też: Jak działają podwójnie doładowane silniki?

UKŁAD WYDECHOWY

Wydech w silnikach benzynowych jest znacznie prostszy niż w dieslach. Składa się przede wszystkim z reaktora katalitycznego (tzw. katalizatora), w którym dzięki reakcjom chemicznym oczyszcza się spaliny, utleniając węgiel i tlenek węgla oraz redukując tlenki azotu. Aby spełnić normy emisji spalin, w niektórych silnikach montuje się również filtr cząstek stałych (w 1.5 TSI nie jest on konieczny).

REKLAMA

Rozwój silników spalinowych Rozwój silników spalinowych

Zobacz też: przyszłość reflektorów w samochodzie

EWOLUCJA SILNIKÓW SPALINOWYCH - CO DALEJ?

Silniki benzynowe z trudem spełniają obecne normy emisji spalin, a co będzie, kiedy zostaną wprowadzone jeszcze bardziej rygorystyczne? Testuje się różne rozwiązania, np. silniki z zapłonem samoczynnym lub ze zmiennym stopniem sprężania, ale jedyną deską ratunku może się okazać tworzenie układów napędowych korzystających z energii elektrycznej. Najprostszym rozwiązaniem jest silnik benzynowy wspierany przez instalację elektryczną o napięciu 12V, która zasila układy wspomagające i odbiorniki prądu w aucie, gdy silnik nie pracuje, więc pozwala na jego wyłączenie w trakcie jazdy (podczas tzw. żeglowania). Już dzisiaj z takiego wsparcia korzysta silnik 1.5 TSI BlueMotion w grupie VW. Kolejny etap to tzw. miękkie hybrydy, czyli auta z silnikami spalinowymi i instalacją elektryczną wykorzystującą akumulator o napięciu 48V. Taki układ napędowy odzyskuje energię z hamowania, wyłącza silnik spalinowy w trakcie żeglowania i wspomaga go w napędzaniu auta – zespolone alternator i rozrusznik działają jak niewielki silnik elektryczny, który dorzuca od siebie kilkadziesiąt niutonometrów momentu obrotowego. Nie może jednak w pojedynkę napędzać auta, tak jak robią to jednostki elektryczne w zespołach hybrydowych. Tych ostatnich z roku na rok jest coraz więcej, coraz więcej jest też producentów stawiających na bardziej zaawansowany układ plug-in z większymi akumulatorami litowo-jonowymi, które można naładować z gniazdka. Taki zespół napędowy (z silnikiem 1.4 TSI) może wkrótce pojawić się w modelach Skody.

 

Komentarze

 
DODAJ KOMENTARZ
REKLAMA
ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij