23 czerwca 2018


Postępujący od kilku lat rozwój silników spalinowych stawia coraz większe wyzwania zarówno wobec ich konstruktorów jak i serwisów. Coraz to nowe konstrukcje  wolnossące o niewielkiej pojemności skokowej generujące średnio około 100 km z 1 l pojemności skokowej parametrami przypominają najlepsze silniki wyczynowe dekad 80 – 90. Jednostki turbodoładowane dochodzą do pojemnościowego wskaźnika mocy jeszcze dwie dekady temu właściwemu konstrukcjom F-1.

Ryszard Romanowski

Momenty obrotowe silników benzynowych o pojemnościach nie przekraczających 1 l przewyższają te, jeszcze niedawno generowane przez duże silniki o zapłonie samoczynnym. Przykładem może być chociażby trójcylindrowa, turbodoładowana jednostka Hondy, o pojemności niespełna 1 l, generująca moment obrotowy o wartości 200 Nm i moc 130 KM. Te niewielkie silniki mają zasadniczą przewagę nad dawnymi jednostkami wyczynowymi. W przeciwieństwie do nich mają ogromnie długie, dochodzące do 30 tys. km przebiegi pomiędzy kolejnymi obsługami technicznymi, w których skład wchodzi oczywiście wymiana oleju. Producenci gwarantują żywotność podobną do poprzednio wytwarzanych silników o pojemnościowych wskaźnikach mocy, oscylujących wokół 60 KM z 1 l pojemności skokowej. Siniki budowane zgodnie z zasadami downsizingu zadowalają się niewielkim zużyciem paliwa. W przypadku większości producentów ich dane potwierdzają niezależne testy. Bardzo niskie są również emisje tlenku węgla i związków azotu. Jednym z najważniejszych czynników wpływających na ograniczenie emisji i zużycia paliwa jest system start-stop.

federal mogul flange bearings
Elementy łożyska Federal Mogul; u dołu z polimerową powłoką IROX

Zgodnie z prognozami Navigant Research Project do 2022 roku blisko 83% sprzedawanych w Europie samochodów będzie wyposażonych w ten system. Pierwsze konstrukcje układów unieruchamiających silnik podczas postoju przed światłami, na przejazdach kolejowych itp., a następnie jego szybkiego uruchamiania, podjęto już w latach siedemdziesiątych. Spowodował to głównie ówczesny, sztucznie wywołany kryzys paliwowy. Niestety, szybko okazało się, że rozwiązanie to wymaga specjalnej konstrukcji całego silnika, z zastosowaniem wielu kosztownych materiałów. Oszczędność wynosząca około 0,5 l paliwa na 100 km nie była warta takich zabiegów. Większą osiągnąć można było stosując np. coraz to doskonalsze układy zasilania. W tamtych latach nobilitacją właściciela były napisy na nadwoziu: „injection” lub „sonda lambda”. Wówczas nawet dobre układy gaźnikowe bez trudu spełniały obowiązujące normy emisji spalin. Wszystko zaczęło zmieniać się u schyłku XX stulecia.
Jednym z największych wyzwań, jakie stanęło przed konstruktorami silników z układem start-stop, był układ smarowania. Stosowane dotąd rozwiązania, pozwalające np. na 100 tys. odpaleń silnika stały się niewystarczające. W tym samym czasie pojazd z systemem start-stop jest odpalany około 1 mln razy. Podobnie dzieje się w silnikach spalinowych stosowanych w napędach hybrydowych.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 1/2 (124/125) styczeń-luty 2018

Czytaj także:

Vision Jet Vision Jet
Coraz bardziej rozwijającym się segmentem rynku lotniczego stają się maszyny zwane High Performance Light...
Nowoczesne hamulce: konstrukcje, materiały, technologie i... estetyka Nowoczesne hamulce: konstrukcje, materiały, technologie i... estetyka
Niegdyś hamulce miały służyć do hamowania, jak mawiał nieżyjący już nestor motocyklistów wyczynowych...
Przekładnie  bezstopniowe  – technika i psychologia Przekładnie bezstopniowe – technika i psychologia
Continuously Variable Transmission (CVT) to przekładnie w sposób ciągły zmieniające efektywne przeł...
Kompozytowe sekrety Formuły 1 Kompozytowe sekrety Formuły 1
Od pierwszych lat istnienia samochodu rozwój techniczny pobudzany był głównie przez rajdy i wyścigi...