Technologie obniżające zużycie paliwa
Nikt nie ma już chyba wątpliwości, co do tego, że przyszłość motoryzacji związana będzie z napędem elektrycznym. Zanim jednak silniki na prąd na dobre wyprą z rynku te zasilane benzyną, producenci skupiają się na zminimalizowaniu zużycia paliwa.
Jakie technologie pozwalają zbliżyć się do tego celu?
Jedną z nich jest np. tzw. bezpośredni wtrysk paliwa. Jeszcze kilka lat temu, w przypadku silników benzynowych, paliwo wtryskiwane było do kolektora dolotowego. Tam mieszało się w odpowiednich proporcjach (14,7:1) z powietrzem i - przez zawory dolotowe - trafiało do cylindra. Dziś proces ten wygląda zgoła inaczej. Wzorem silników Diesla nowe jednostki benzynowe wyposażone są we wtryskiwacze dozujące paliwo bezpośrednio do komory spalania.
W połączeniu z odpowiednio zaprojektowanym kolektorem dolotowym i komorą spalania daje to możliwość uzyskania tzw. mieszanki uwarstwionej. Sterowanie zawirowaniem powietrza i paliwa pozwoliło uzyskać takie zawirowania w komorze spalania, by w obszarze świecy zapłonowej spalana była mieszanka bogata (a więc taka, która najszybciej się zapala), a w pozostałej objętości cylindra - uboga (której zapłon następuje od płomienia palącej się już mieszanki bogatej).
W efekcie udało się uchronić takie elementy silnika, jak np. gniazda zaworowe i uszczelkę pod głowicą przed przyspieszonym wypaleniem (spalanie ubogiej mieszanki powoduje gwałtowny wzrost temperatury), mimo że - w znacznej mierze - pracuje on na ubogiej w paliwo mieszance. Silnik działa więc równie sprawnie, jak w przypadku zwykłego wtrysku wielopunktowego, ale zużywa przy tym zdecydowanie mniejsze ilości paliwa. Przykładem tego rodzaju jednostek napędowych są np stosowane przez koncern Hyundai turbodoładowane silniki z rodziny T-GDI. Trzy ostatnie literki to skrót od słów gasoline direct injection, czyli - właśnie - bezpośredni wtrysk benzyny.
Kolejnym rozwiązaniem wypływającym na zużycie paliwa jest - stosowany dziś powszechnie - system stop&start automatycznie wyłączający silnik na postoju. Jego zalety docenić można zwłaszcza w ruchu miejskim, gdy zużycie paliwa spaść może nawet o 15 proc! Mało kto wie, że nowoczesne systemy stop&start zużywają na rozruch silnika dawkę paliwa, która odpowiada pracy na biegu jałowym przez niespełna sekundę!
Innym, nie mniej ważnym sposobem na obniżenie zużycia paliwa współczesnych aut jest zmniejszenie masy pojazdu. Właśnie z tego względu coraz więcej elementów auta, jak chociażby poszycia karoserii, wykonuje się z tworzyw sztucznych.
Wrogiem niskiego spalanie jest również tarcie. Z tego względu poszczególne elementy pojazdu optymalizowane są właśnie pod tym kątem. Co ważne, dotyczy to nie tylko konstrukcji opon czy łożysk kół, ale też samych jednostek napędowych. W silnikach stosuje się dziś specjalne nancząsteczkowe powłoki na styku pierścieni i gładzi cylindrowych. Inżynierowie starają się też zoptymalizować działanie osprzętu stosując wydajniejsze łożyska czy sprzęgła kierunkowe pozwalające rezygnować z napędu poszczególnych odbiorników mocy (np. alternatora czy kompresora klimatyzacji), gdy nie są one potrzebne.
Tekst powstał przy współpracy z firmą Hyundai
