26 września 2021


Nie wdając się w dyskusję na temat przyszłości samochodu łatwo można zauważyć, że tłokowe silniki spalinowe nadal mają przed sobą wielką przyszłość. Z roku na rok następuje ich rozwój. Wystarczy porównać wzrost mocy uzyskiwanej z 1 l pojemności silników współczesnych i tych produkowanych jeszcze dwie lub trzy dekady temu.

Ryszard Romanowski

Następują ogromne zmiany w systemach zasilania, sterowania rozrządem itp. Układ tłokowo-korbowy pozornie się nie zmienił. Działa tak jak przed stuleciem. Tymczasem seryjne silniki, często budowane zgodnie z modą na tzw. downsizing, osiągają pojemnościowe wskaźniki mocy jeszcze niedawno nieosiągalne dla silników wyczynowych, a przy tym muszą sprostać coraz bardziej wyśrubowywanym normom emisji spalin.

Kolbenschmidt tlok stalowy
Stalowy tłok Kolbenschmidt

Trwałość nowych jednostek na ogół jest zupełnie nieporównywalna z tą sprzed lat. Kilkuset tysięczne przebiegi stały się normą, a jeszcze niedawno wyczynowe silniki o podobnych parametrach, które przekroczyły magiczną niegdyś granicę 100 KM z 1 l pojemności, zdolne były pokonać jedynie kilka tysięcy kilometrów. Podobnie jak przed laty, newralgicznym mechanizmem jest układ korbowy, a przede wszystkim tłok – narażony na wysokie i nierównomiernie rozłożone temperatury, tarcie i związane z tym wszystkim odkształcenia. Występuje wiele teoretycznych opracowań konstrukcji tego elementu, ale w skrócie wymagania dotyczące tłoka najlepiej chyba określa tzw. cieplny wskaźnik szybkoobrotowości:

nt = n x √Ne1

gdzie: Ne1 to moc jednego cylindra w KW, uwzględniającego zarówno prędkość obrotową, jak i moc. Małe motocyklowe silniki wyczynowe zawsze miały ten wskaźnik najwyższy. W dawnej klasie 50 ccm, gdzie z tak malej pojemności uzyskiwano około 25 KM, wartość współczynnika przekraczała 5,5 x 104 , podczas gdy przeciętne silniki seryjne osiągają wartość rzadko przekraczającą 2 x 104.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 1/2 (148/149) Styczeń/luty 2020