Reklama.
Reklama.
Reklama.
Ekosilniki - ekologiczne, oszczędne i skomplikowane
Pod maski współczesnych aut trafiają nowoczesne silniki, które są mniejsze, lżejsze, mniej paliwożerne, znacznie mniej trujące a równocześnie bardziej skomplikowane pod względem technicznym. Downsizing w pełni, czyli mały może więcej. Przynajmniej tak twierdzą producenci samochodów.
Reklama.
Co to jest downsizing?
Pojęcie to jest ostatnio bardzo często stosowane (i nie dotyczy ono tylko motoryzacji). W samej motoryzacji oznacza ono nowy sposób konstruowania silników, tak, aby spalały one mniej, spełniały wyśrubowane normy ekologiczne oraz utrzymywały dotychczasową moc. Oczywiście wszystko ma swoją cenę, ale o tym później.
Na razie odpowiemy na pytanie, dlaczego downsizing stał się dla wielu producentów tak ważny. Od razu warto powiedzieć, że nie dla wszystkich. Wiele firm motoryzacyjnych idzie w innym kierunku (czasami równocześnie z downsizingiem) i koncentruje się na autach elektrycznych, hybrydach spalinowo elektrycznych czy spalinowych połączonych z silnikami na sprężone powietrze. Warto wspomnieć także o Maździe, która zastosowała diametralnie inną od downsizingu drogę, tworząc własne rozwiązania znane pod nazwą SkyActiv.
Wróćmy do downsizingu.
Historia powstania nowoczesnych silników, zbudowanych zgodnie z zasadami downsizingu, wiąże się nierozerwalnie z dwiema rzeczami: normami Euro, dotyczącymi dopuszczanych emisji spalin przez nowe auta oraz z szalejącymi cenami paliw.
Wartości maksymalne dla emisji substancji szkodliwych przez samochody osobowe zmieniały się bardzo szybko. Najlepiej widać to na przykładzie tlenku węgla II (CO).
Zgodnie z normą Euro 1, która obowiązywała od 1993 roku, nowe auta mogły emitować
CO w ilości 2.72 g/km
Zgodnie z normą Euro 2, która obowiązywała od 1996 roku, nowe auta mogły emitować
CO w ilości 2.2 g/km
Zgodnie z normą Euro 3, obowiązującą od 2000 roku wartość nieco wzrosła: CO – 2.3 g/km (ograniczono za to emisję tlenków azotu NOx i węglowodorów HC), ale już zgodnie z normami Euro 4 (2005r), Euro 5 (2009r) i Euro 6 (2014r) dozwolona jest emisja CO jedynie na poziomie 1g/km.
Zgodnie z normą Euro 1, która obowiązywała od 1993 roku, nowe auta mogły emitować
CO w ilości 2.72 g/km
Zgodnie z normą Euro 2, która obowiązywała od 1996 roku, nowe auta mogły emitować
CO w ilości 2.2 g/km
Zgodnie z normą Euro 3, obowiązującą od 2000 roku wartość nieco wzrosła: CO – 2.3 g/km (ograniczono za to emisję tlenków azotu NOx i węglowodorów HC), ale już zgodnie z normami Euro 4 (2005r), Euro 5 (2009r) i Euro 6 (2014r) dozwolona jest emisja CO jedynie na poziomie 1g/km.
Zobacz także: Jak kierowcy walczą z fotoradarami?
Oczywiście, obostrzenia ekologiczne dotyczą także samochodów z silnikami wysokoprężnymi. To właśnie przez nie silniki diesla są wyposażane w tak kłopotliwe i drogie elementy jak filtry DPF / FAP. Po wejściu normy Euro 6 auta z silnikami diesla jeszcze podrożeją (prawdopodobnie o tysiąc euro) w związku z koniecznością stosowania dodatkowego katalizatora, który pozwoli na spełnienie normy Euro 6. Norma Euro 1 zezwalała na emitowanie przez auto z silnikiem wysokoprężnym tlenku węgla w ilości 3.16 g/km. Norma Euro 2 zmniejszyła tę wartość do 1 g/km, norma Euro 3 do 0,64 g/km a Euro 4, 5 i 6 do zaledwie 0.5g/km. Normy zaostrzają także emisję HC (Euro 6 - 0,09 g/km, dla porównania Euro-2 0,15g/km), NOx ( Euro-6 0.08g/km, w Euro 2 było to 0.55 g/km), HC+NOx (Euro-6 0.17g/km, w Euro-2 było to 0.7g/km).
Kolejny powód, dla którego zaczęto tworzyć silniki zgodne z założeniem downsizingu to oczywiście wysokie ceny paliw. Są one zależne nie tylko od ceny baryłki ropy, ale również i od niebywałego stopnia opodatkowania każdego litra paliwa, zwłaszcza teraz, kiedy rządy chcą odbić się od finansowych problemów po kryzysie ekonomicznym.
Jest jeszcze jeden powód, który wiele osób zalicza do teorii spiskowych. Wiadomo, że nowoczesne silniki są bardzo mocno obciążone oraz naszpikowane elektroniką. To powoduje, że nietrudno znaleźć teorie, zgodnie z którymi auta są wyposażane w skomplikowane jednostki napędowe po to, aby bardzo szybko kończyć swoje techniczne życie (w sieci można znaleźć informacje, zgodnie z którymi przypuszcza się, że graniczną datą, po której remont będzie nieopłacalny, ma być przebieg rzędu 250.000km, można znaleźć także informacje o… 100 tysiącach kilometrów!!), albo z racji skomplikowanej budowy mają one wymagać częstego serwisowania, co przysporzy dodatkowych funduszy producentom. Wiadomo bowiem, że nowoczesnego silnika tego typu nie naprawi Pan Mietek z warsztatu, tylko będzie do niego potrzebne specjalistyczne oprogramowanie i narzędzia.
Na razie jednak nie ma co ulegać tego typu historiom, bo nic ich jeszcze nie potwierdza (oby tak zostało). Naprawdę będzie można jednak odetchnąć dopiero wtedy, gdy dziesiątki tysięcy aut z silnikami zbudowanymi zgodnie z zasadami downsizingu przekroczą magiczne przebiegi dwustu i trzystu tysięcy kilometrów i będą jeździć dalej.
Na razie jednak nie ma co ulegać tego typu historiom, bo nic ich jeszcze nie potwierdza (oby tak zostało). Naprawdę będzie można jednak odetchnąć dopiero wtedy, gdy dziesiątki tysięcy aut z silnikami zbudowanymi zgodnie z zasadami downsizingu przekroczą magiczne przebiegi dwustu i trzystu tysięcy kilometrów i będą jeździć dalej.
Czym charakteryzuje się silnik benzynowy, zbudowany zgodnie z zasadami downsizingu?
Producenci dążą do tego, aby osiągnąć jak największą sprawność silnika i maksymalnie zminimalizować straty w układzie mechanicznym. Nowoczesne silniki mają zmniejszoną pojemność skokową przy równocześnie zachowanej mocy silnika wolnossącego (przykładowo: nowoczesny silnik o pojemności 1.0l ma moc dawnego silnika 1.4l – 100KM). Silniki mają zmniejszoną liczbę cylindrów (często zamiast standardowych czterech stosuje się trzy lub tylko dwa). Stosuje się doładowanie (jedna turbina, dwie turbiny, turbina i kompresor), wtrysk bezpośredni oraz układ zmiennych faz rozrządu.
Wiele aut wyposaża się także w system start – stop, który jest odpowiedzialny za automatyczne wyłączanie i włączanie silnika (gdy kierowca zatrzyma auto, zdejmie nogę ze sprzęgła i włączy bieg jałowy – silnik wyłącza się, kiedy kierowca wciśnie sprzęgło – silnik się uruchamia). Ponadto stosowane są również systemy elektroniczne, wspomagające oszczędzanie paliwa.
Co kierowca zyska, a co może stracić, jeśli kupi auto z nowoczesnym silnikiem?
Nowoczesne silniki, pomimo znacznego zmniejszenia pojemności, mają taką samą moc, jak ich więksi bracia. Kierowca nie powinien zatem odczuć różnicy w dynamice auta. Spalanie nowoczesnego silnika jest istotnie o dwadzieścia lub nawet trzydzieści procent niższe niż silnika wolnossącegio, ale nie warto wierzyć do końca w podawane przez producentów fantastyczne wyniki. Można je zaliczyć jedynie do lekkiej fantastyki. Zazwyczaj realne spalanie jest wyższe od tego, deklarowanego przez producenta o mniej więcej litr na sto kilometrów.
Kierowcy mogą także zaoszczędzić na opłatach za OC i AC. Kompaktowy Ford Focus może być teraz napędzany silnikiem EcoBoost o pojemności 1 litra a auta z grupy Volkswagen silnikiem 1.2 TSI. Do plusów można jeszcze zaliczyć zmniejszenie szkodliwości aut względem środowiska naturalnego.
Jednakże nic za darmo. Z racji tego, że większość nowoczesnych silników benzynowych, zbudowanych zgodnie z zasadą downsizingu, jest wyposażona w turbosprężarkę, kierowca powinien nauczyć się odpowiedniego traktowania osprzętu silnika od swoich kolegów, którzy na co dzień jeżdżą dieslami. Trzeba koniecznie pamiętać o tym, aby turbo schładzać po zakończonej jeździe. Niestety, przykład większości diesli wskazuje na to, że nawet odpowiednio traktowane turbosprężarki będą wymagać wymiany co kilkadziesiąt tysięcy kilometrów (turbosprężarka kosztuje przeciętnie od trzech do ośmiu tysięcy złotych), a to może negatywnie wpłynąć na ogólny rachunek ekonomiczny.
Ogromne nagromadzenie elektroniki może także powodować problemy. Silniki są także mocno wysilone (mały silnik musi osiągać bardzo dużą moc) co jest właśnie największym powodem troski o ich trwałość. Nowoczesne silniki są także droższe. Wpływ na to ma nie tylko rozbudowana elektronika, ale także i konieczność stosowania przez producentów bardziej wytrzymałych materiałów. Przykładowo szczytowe ciśnienie nad tłokiem w nowoczesnym silniku może być dwukrotnie wyższe niż w silniku wolnossącym, a to wymaga stosowania bardziej trwałych (i droższych materiałów) do produkcji silnika i odpowiednich procesów ich obróbki. Trzeba się także liczyć z tym, że części zamienne będą droższe od tych, stosowanych w silnikach wolnossacych. Nie wiadomo, jak w dłuższej perspektywie czasu (pod względem trwałości) zachowywać się będzie delikatny układ paliwowy.
Zobacz także: Motoryzacyjna dewastacja pod kontrolą!
Wpadka Volkswagena
Zawsze, kiedy wprowadza się nową technikę, trzeba liczyć się niestety z problemami. Przekonał się o tym koncern Volkswagen. Zbudowane zgodnie z zasadami downsizingu silniki benzynowe z rodziny TSI (wprowadzane w roku 2006) miały bardzo poważne problemy z łańcuchem rozrządu. Miał on być rzekomo bezobsługowy i zgodnie z założeniem miał starczyć na cały okres użytkowania auta. Niestety, wielu właścicieli auta już po przejechaniu dwudziestu/trzydziestu tysięcy kilometrów musiało udać się do warsztatów, aby usunąć problem z metalicznymi odgłosami z komory silnika, które powodował wyciągnięty łańcuch rozrządu. Jak się później okazało, za problem odpowiedzialny był błąd produkcyjny dostawcy łańcuchów.
Znacznie więcej problemów sprawiała jednostka 1.4 TSI, wprowadzona do produkcji w 2006 roku. Tu nie tylko dochodziło do rozciągnięcia łańcucha rozrządu, ale także problemów z przestawiaczami faz, pękającymi tłokami i pierścieniami. Tak niestety kończy się wprowadzanie do produkcji niedopracowanego silnika, który jest testowany na kierowcach.
Cztery ciekawe jednostki benzynowe, zbudowane zgodnie z zasadą downsizingu
Ford – 1.0 EcoBoost
Pojemność 998cm3, silnik trzycylindrowy, z bezpośrednim wtryskiem paliwa i układem niezależnych, zmiennych faz rozrządu dla obydwu wałków. Moc 100KM (średnie spalanie wg producenta 4.8l/100km) lub 125KM (średnie spalanie 5.0l / 100km). Silnik korzysta z turbodoładowania, posiada cztery zawory w każdym cylindrze i wysokociśnienowy (150bar) bezpośredni wtrysk paliwa do cylindrów. Maksymalny moment obrotowy 170 Nm w zakresie od 1400 do 4500 obr./min. Prędkoś maksymalna 185 km/h, przyspieszenie 0-100km/h – 12.5 sekundy. Silnik jest wspomagany przez specjalne oprogramowanie, które tworzy profil kierowcy i pozwala na dobieranie odpowiednich ustawień, wykorzystywanych do tworzenia planu oszczędzania paliwa. Do tego dochodzą jeszcze system Eco Mode, podpowiadający, jak prowadzić auto w oszczędny sposób za pomocą symboli graficznych oraz sygnalizator, który podpowiada kierowcy, kiedy będzie najlepszy moment do zmiany biegu.
Pojemność 998cm3, silnik trzycylindrowy, z bezpośrednim wtryskiem paliwa i układem niezależnych, zmiennych faz rozrządu dla obydwu wałków. Moc 100KM (średnie spalanie wg producenta 4.8l/100km) lub 125KM (średnie spalanie 5.0l / 100km). Silnik korzysta z turbodoładowania, posiada cztery zawory w każdym cylindrze i wysokociśnienowy (150bar) bezpośredni wtrysk paliwa do cylindrów. Maksymalny moment obrotowy 170 Nm w zakresie od 1400 do 4500 obr./min. Prędkoś maksymalna 185 km/h, przyspieszenie 0-100km/h – 12.5 sekundy. Silnik jest wspomagany przez specjalne oprogramowanie, które tworzy profil kierowcy i pozwala na dobieranie odpowiednich ustawień, wykorzystywanych do tworzenia planu oszczędzania paliwa. Do tego dochodzą jeszcze system Eco Mode, podpowiadający, jak prowadzić auto w oszczędny sposób za pomocą symboli graficznych oraz sygnalizator, który podpowiada kierowcy, kiedy będzie najlepszy moment do zmiany biegu.
Fiat – 900ccm Twinair
Silnik dwucylindrowy, ośmiozaworowy, turbodoładowany, z elektrohydraulicznym systemem sterowania zaworami dolotowymi. Moc od 85 do 100KM. Silnik zazwyczaj łączony jest z systemem start – stop.
Silnik dwucylindrowy, ośmiozaworowy, turbodoładowany, z elektrohydraulicznym systemem sterowania zaworami dolotowymi. Moc od 85 do 100KM. Silnik zazwyczaj łączony jest z systemem start – stop.
Wersja o mocy 85KM zdaniem producenta powinna charakteryzować się średnim spalaniem rzędu 5.0l na 100km. Silnik wyposażony jest w system Eco, którego zadaniem jest obniżenie wartości momentu obrotowego ze 145 do 100 Nm. Prędkość maksymalna 173 km/h,
przyspieszenie 0 - 100km/h 11.5 sekundy.
przyspieszenie 0 - 100km/h 11.5 sekundy.
Peugeot – 1.2 Vti
Silnik trzycylindrowy, dwunastozaworowy, bez turbodoładowania, ze zmiennymi fazami rozrządu i wtryskiem bezpośrednim. Moc 82KM, prędkość maksymalna 175km/h, przyspieszenie 0-100km/h – 12.2 sekundy. Średnie spalanie według producenta to 4.5l/100km.
Silnik trzycylindrowy, dwunastozaworowy, bez turbodoładowania, ze zmiennymi fazami rozrządu i wtryskiem bezpośrednim. Moc 82KM, prędkość maksymalna 175km/h, przyspieszenie 0-100km/h – 12.2 sekundy. Średnie spalanie według producenta to 4.5l/100km.
Volkswagen - 1.2 TSI
Silnik czterocylindrowy, ośmiozaworowy, o mocy 105 KM. Silnik turbodoładowany, z wtryskiem bezpośrednim, intercoolerem i niezależnymi systemami chłodzenia dla płynu w kadłubie silnika oraz turbiny i intercoolera. Prędkość maksymalna 195 km/h, przyspieszenie 0-100km/h – 10.3 sekundy. Średnie spalanie według producenta to 5.4l /100km.
Silnik czterocylindrowy, ośmiozaworowy, o mocy 105 KM. Silnik turbodoładowany, z wtryskiem bezpośrednim, intercoolerem i niezależnymi systemami chłodzenia dla płynu w kadłubie silnika oraz turbiny i intercoolera. Prędkość maksymalna 195 km/h, przyspieszenie 0-100km/h – 10.3 sekundy. Średnie spalanie według producenta to 5.4l /100km.
Nissan – 1.2 DIG-S
Silnik trzycylindrowy, dwunastozaworowy, z wielopunktowym wtryskiem paliwa i kompresorem. Moc 98KM, prędkość maksymalna 170 km/h, przyspieszenie 0-100km/h 13.7 sekundy. Średnie spalanie według producenta to 5l/100km.
Silnik trzycylindrowy, dwunastozaworowy, z wielopunktowym wtryskiem paliwa i kompresorem. Moc 98KM, prędkość maksymalna 170 km/h, przyspieszenie 0-100km/h 13.7 sekundy. Średnie spalanie według producenta to 5l/100km.
Reklama.