Silniki samochodowe to fascynujące maszyny, na czele których ostatnimi czasy stoi silnik wolnossący. Ale co to tak naprawdę jest? Jak działa i jakie niesie za sobą zalety oraz wyzwania? Przyjrzyjmy się temu bliżej.
Jak działa silnik wolnossący?
Silnik wolnossący to rodzaj silnika spalinowego, w którym powietrze jest pobierane bezpośrednio do cylindrów z zewnątrz, bez użycia zdolności doładowujących, takich jak turbosprężarki czy kompresory mechaniczne. Kierunek przepływu powietrza przez silnik jest sterowany za pomocą zaworów ssących, które otwierają się i zamykają w odpowiednich momentach cyklu spalania.
Podstawowa zasada działania silnika wolnossącego opiera się na zasadzie czterosuwowego cyklu pracy, w skład którego wchodzą: suw ssania, suw sprężania, suw roboczy (spalanie) i suw wydechowy. W fazie ssania zawór ssący otwiera się, umożliwiając wlot mieszanki powietrza i paliwa do wnętrza cylindra. Następnie zawór zamyka się, a tłok porusza się do góry, sprężając mieszankę.
Zalety i wyzwania silnika wolnossącego
Jedną z największych zalet silników wolnossących jest ich prostota i niezawodność. Dzięki bezpośredniemu pobieraniu powietrza do cylindrów z zewnątrz, eliminuje się need for additional components that are characteristic for turbocharged engines. This also translates into lower production costs and easier maintenance. Moreover, naturally aspirated engines are characterized by a linear torque curve, which results in a smoother and more predictable driving experience.
Wyzwaniem dla tych silników jest jednak ich wydajność energetyczna. Ponieważ silniki wolnossące nie wykorzystują doładowania, mogą nie oferować tak dużej mocy, jak ich odpowiedniki z turbosprężarką. Jednak w praktyce, ze względu na linearną charakterystykę momentu obrotowego, mogą one zapewnić bardziej satysfakcjonujące doświadczenie z jazdy.
Przykładowe zastosowania silnika wolnossącego
Silniki wolnossące są powszechnie stosowane w wielu różnych rodzajach pojazdów, od samochodów osobowych, przez ciężarówki, aż po małe statki. Są one również bardzo popularne w sportach motorowych, takich jak wyścigi samochodowe czy rajdy, gdzie prostota konstrukcji i łatwość konserwacji są kluczowe. Klasycznym przykładem samochodu z silnikiem wolnossącym jest Honda S2000, która jest często chwalona za swoje osiągi i charakterystykę jazdy.
Porównanie silnika wolnossącego z turbo
Porównując silnik wolnossący z silnikiem turbodoładowanym, kluczową różnicą jest sposób, w jaki te silniki pobierają powietrze. W silniku turbodoładowanym, powietrze jest wtłaczane do cylindrów pod ciśnieniem za pomocą turbosprężarki, co zwiększa ilość powietrza dostępnego dla procesu spalania i tym samym poprawia wydajność silnika.
Jednak pomimo większej mocy, silniki turbodoładowane mają też swoje wady. Chociażby większa skomplikowanie konstrukcyjne, czy też problem z tzw. turbodziurą – opóźnieniem reakcji na dodanie gazu. Natomiast silniki wolnossące, choć oferują mniejszą moc, są bardziej liniowe w reakcjach, co przekłada się na lepsze odczucia za kierownicą.
Więc wybór między tymi dwoma typami silników zależy głównie od indywidualnych preferencji kierowcy i oczekiwań związanych z użytkowaniem pojazdu.
