Komora spalania pod ciśnieniem

Komora spalania pod ciśnieniem

Producenci silników spalinowych nie mają obecnie łatwego zadania: w Europie, USA, a nawet Chinach obniżane są limity emisji i zaostrzane kontrole, a jednocześnie elektryczne systemy napędowe czerpiące energię z akumulatorów i ogniw paliwowych szybko nabierają tempa. Pionier elektryki, Tesla, zaledwie kilka dni po premierze nowego modelu zarejestrował ponad 300 000 zamówień w przedsprzedaży na swój Model 3 – był to szum bezprecedensowy w historii motoryzacji. Niemniej jednak Hans Peter Lenz, założyciel i dyrektor Vienna Motor Symposium, które w tym roku odbyło się w wiedeńskim Hofburgu po raz 37., podsumował po dwudniowym maratonie wykładowym: „Podstawą napędu w samochodzie pozostanie silnik spalinowy przez długi czas, a już na pewno przez kolejne 20–25 lat”. Ponad 1000 ekspertów ds. silników i menedżerów wyższego szczebla wysłanych do Wiednia przez największych producentów samochodów na świecie zgodziło się co do tego, że silnik benzynowy można jeszcze radykalnie poprawić pod względem wydajności i mógłby dorównać silnikowi wysokoprężnemu pod względem wydajności. Napęd hybrydowy typu plug-in stanie się „technologią pomostową” na drodze do jazdy bezemisyjnej. A silnik wysokoprężny, który ostatnio stracił sławę na skutek różnych skandalów emisyjnych, wciąż ma ogromny potencjał rozwojowy. Należy to wykorzystać między innymi poprzez ładowanie rejestru, sprężarki napędzane elektrycznie lub konstrukcję całkowicie aluminiową. Oto aktualne receptury producentów pojazdów:

VW: Silnik benzynowy z dezaktywacją cylindra

Nowe 1,5-litrowe silniki benzynowe z serii EA211 TSI evo firmy Volkswagen będą stopniowo zastępować poprzedni EA211 R4 TSI o pojemności skokowej 1,4 litra od czwartego kwartału 2016 roku.Friedrich Eichler, szef 
Zagregowany rozwój w Volkswagenie,zwraca uwagę na nawet dziesięcioprocentowy wzrost wydajności w porównaniu do poprzednika oraz przewagę zużycia paliwa o jeden litr na 100 kilometrów. Środki zwiększające wydajność: proces spalania Millera o podwyższonym stopniu sprężania, turbosprężarka spalin ze zmienną geometrią turbiny, po raz pierwszy zastosowanie układu wtryskowego Common Rail czwartej generacji o ciśnieniu zwiększonym do 350 barów oraz dezaktywacja cylindrów ACT, która zamyka zawory dolotowe i wylotowe cylindrów 2 i 3 do średnich zakresów obciążenia i dezaktywuje wtrysk.

Porsche: mniejszy bokser z turbodoładowaniem

Porsche koncentruje się na downsizingu i opracowało zupełnie nowe turbodoładowane silniki typu bokser do swoich nowych samochodów sportowych 911 Carrera i 718 Boxster. W podstawowym modelu Boxstera sześciocylindrowy, wolnossący silnik o pojemności 2,7 litra ustępuje miejsca czterocylindrowemu silnikowi turbo o pojemności 2,0 litra i mocy 300 KM, a w modelu S sześciocylindrowy, wolnossący silnik o pojemności 3,4 litra ustępuje miejsca czterocylindrowemu silnikowi turbo o pojemności 2,5 litra i mocy 350 KM. Pomimo downsizingu moc obu silników wzrosła o 35 KM w porównaniu do poprzedników.Thomas Wasserbäch, szef działu rozwoju silników bokserskich w Porsche,zapewnia oszczędność zużycia od dziesięciu do 13 procent w porównaniu z poprzednimi modelami.

BMW: mocne oznaki życia 

Silne oznaki życia silnika spalinowego także w BMW: nową serię 7 napędza 12-cylindrowy silnik benzynowy w najwyższej specyfikacji. 6,6-litrowy silnik V12 o mocy 441 kW/600 KM i momencie obrotowym 800 Nm zajmuje pierwsze miejsce w programie BMW Efficient Dynamics dzięki dalszej zwiększonej dynamice w połączeniu ze zmniejszonym zużyciem paliwa. Alternatywnie serię 7 można zamówić także z nowo opracowanym, sześciocylindrowym silnikiem wysokoprężnym o pojemności 3,0 litra.Fritz Steinparzer, szef rozwoju silników wysokoprężnych w BMW Steyr,przedstawia nowo zaprojektowaną, stałą, dwustopniową turbodoładowanie składającą się z dwóch niskociśnieniowych i dwóch wysokociśnieniowych turbosprężarek spalin. W ten sposób moc wzrasta z 280 kW do 294 kW (400 KM) przy momencie obrotowym 760 Nm, a zużycie paliwa zmniejsza się o cztery do sześciu procent.

Audi: prawdziwa światowa premiera

Audi prezentuje prawdziwą światową premierę wraz ze swoim nowym V8 TDI: po raz pierwszy silnik wysokoprężny łączy turbodoładowanie z elektrycznie napędzaną sprężarką, umożliwiając sprint od 0 do 100 km/h w 4,8 sekundy. Nowy silnik V8 TDI generuje moc 320 kW i maksymalny moment obrotowy 900 Nm przy pojemności skokowej 4,0 litra. Nowy silnik zostanie zastosowany najpierw w Audi SQ7 z 8-biegową skrzynią tiptronic i napędem quattro i jest przeznaczony także dla innych modeli grupy.Andreas Fröhlich, szef działu rozwoju silników wysokoprężnych V w Audi:„Dzięki nowemu silnikowi udało nam się zmniejszyć zużycie paliwa do 7,2 l/100 km, a jednocześnie zauważalnie poprawić pracę silnika i właściwości jezdne”.

Mercedes-Benz: Ewolucja hybrydowa

Mercedes-Benz prezentuje już trzecią generację swoich napędów hybrydowych. Akumulator wysokonapięciowy można ładować z gniazdka, co pozwala na przejechanie na napędzie elektrycznym dobrych 30 kilometrów. Układ napędowy oparty jest na nowej automatycznej skrzyni biegów 9G-Tronic i łączy silnik elektryczny o mocy 65 kW z turbodoładowanym, czterocylindrowym silnikiem benzynowym o pojemności 2,0 litra i mocy 155 kW. Zgłoszona maksymalna moc systemu wynosi 210 kWMario Mürwald, szef działu silników Otto i hybrydowych układów napędowych w Mercedes-Benz.

Hyundai-kia: Otto z większą mocą

Hyundai-Kia wprowadza nowy silnik Kappa 1.6 GDI. GłośnyTwórca silnika Hwang-Bok LeeNowy silnik benzynowy osiąga wyjątkową wydajność na poziomie 40 procent. Kluczowe technologie obejmują cykl Atkinsona o wysokim stopniu sprężania, recyrkulację chłodzonych gazów spalinowych (EGR), otwory wlotowe o wysokim poziomie drgań, tłumienie spalania stukowego i redukcję tarcia. Hyundai-Kia wprowadzi nowy silnik do pojazdów hybrydowych na całym świecie.

Mazda: downsizing w celu zwiększenia wydajności

Mazda prezentuje kolejny poziom downsizingu dzięki turbodoładowanemu silnikowi benzynowemu Skyaktive-G 2,5T.Ichiro Hirose, szef rozwoju układów napędowych w Mazdzie,wykorzystuje liczby, aby zademonstrować przewagę w zakresie wydajności, jaką Mazda osiągnęła dzięki zmniejszonemu tarciu wewnętrznemu silnika, tłumieniu spalania stukowego i recyrkulacji schłodzonych spalin, a także tzw. technologii oczyszczania (nakładające się czasy otwarcia zaworów dolotowych i wydechowych).

Honda: większa moc, mniej paliwa

Honda opracowała nową rodzinę silników turbo GDI o pojemności skokowej 1,0, 1,5, 2,0 i 3,5 litra do użytku globalnego. Dzięki połączeniu turbodoładowania, bezpośredniego wtrysku benzyny, zmiennego mechanizmu rozrządu i koncepcji spalania o wysokim stopniu turbulencji można było zwiększyć osiągi i zmniejszyć zużycie paliwaStarszy główny inżynier Hondy Tomonori Niizatoz.

Kontrola jest lepsza

Od 2017 roku będzie można sprawdzić, czy pełne obietnice twórców silników się spełnią, przy użyciu znacznie bardziej rygorystycznych i bardziej precyzyjnych niż dotychczas metod testowych. Obowiązujący wcześniej Nowy Europejski Cykl Jazdy (NEDC) zostanie wówczas zastąpiony rozszerzonym cyklem WLTP (Światowa Zharmonizowana Procedura Testowania Pojazdów Lekkich). Ponadto od września 2017 r. obowiązkowe będą nowe pomiary RDE (Real Driving Emissions), w ramach których mierzone będą tlenki i cząstki azotu oraz CO2 i zużycie w rzeczywistym ruchu drogowym za pomocą mobilnych jednostek pomiarowych znajdujących się w pojeździe. Jak wyjaśnia Helge Schmidt z działającego na arenie międzynarodowej niemieckiego dostawcy usług w zakresie technologii testowania TÜV Nord na Sympozjum Motoryzacyjnym w Wiedniu, podróż RDE składa się z części miejskiej (34 procent), części autostradowej (33 procent) i części międzymiastowej (33 procent), przy czym każda podróż odbywa się z inną prędkością. Czas trwania wynosi od 90 do 120 minut. Oprócz obciążenia silnika na pomiar RDE wpływają liczne warunki brzegowe, takie jak środowisko, ruch uliczny, dodatkowi odbiorcy i zachowanie kierowcy.