Szukanie haka

WikipediaMercedes 260 D - pierwszy osobowy samochód z silnikiem Diesla

Na przestrzeni ponad 100 lat historii samochodu różne konstrukcje próbowały dokonać zamachu na konwencjonalną, tłokową jednostkę benzynową. Pierwszy, już w 1897 r., był diesel. Projekt okazał się udany i szybko zaczęto go stosować w przemyśle oraz do napędzania okrętów (z czasem także podwodnych), w roku 1936 silnik wysokoprężny po raz pierwszy zawitał zaś do samochodu osobowego, Mercedesa 260D. Nigdy nie zdominował rynku (głównie dlatego, że przez lata dysponował zbyt małą mocą, by interesowali się nim na poważnie nie tylko taksówkarze), choć w niektórych krajach (zwłaszcza zachodniej Europy) zajął jego połowę, a w niektórych segmentach (SUV-y, vany i duże limuzyny) nawet 80%. Złota era „ropniaka” może jednak dobiegać końca ze względu na coraz wyższe koszty produkcji i napraw.

Następny w kolejności jest dwusuw. Jego niewątpliwe zalety to prosta budowa (m. in. brak układów rozrządu i smarowania) i korzystny stosunek mocy do masy. Silnik Wartburga 353 miał na przykład tylko 7 ruchomych części (3 tłoki, tyleż korbowodów i wał korbowy), ale za to generował przyzwoite (jak na lata 60. XX w.) 50 KM z 1 litra pojemności skokowej. Wśród wad, najbardziej dokuczliwe to niska (żeby nie powiedzieć znikoma) kultura pracy, charakterystyczne kopcenie na niebiesko (a więc i wysoka emisja szkodliwych związków) i konieczność dolewania specjalnego oleju do baku przy każdym tankowaniu. W wielu dwusuwach nie można hamować silnikiem, ponieważ pozbawiałoby to jednostki napędowej niezbędnego do pracy oleju, który dostawał się do cylindrów wraz z paliwem. Wartburgi miały za to mechanizm wolnego koła - po zdjęciu nogi z gazu silnik pracował jak „na luzie”, a do zmiany biegów nie potrzeba było wciskać sprzęgła (oprócz ruszania).

WikipediaDwusuwowy Wartburg 312

W roku 1957 skonstruowano coś naprawdę innowacyjnego. Nie był to silnik tak prymitywny jak dwusuw, oferował świetną moc z małej pojemności i wyglądał zupełnie jak z Księżyca. Wankel - motor z trójkątnym tłokiem wirującym w rozległej komorze, który w jednym miejscu przyjmował mieszankę, w drugim ją sprężał, a w trzecim wydychał spaliny. Konstrukcja powstała na zamówienie firmy NSU, która następnie sprzedała licencję innym producentom, w tym japońskiej Maździe, która niestrudzenie rozwija silniki Wankla do dziś. Udało się wreszcie przezwyciężyć dotychczasowe bolączki tego typu jednostki, czyli wysokie zużycie paliwa i silnie toksyczne spaliny. Opracowany w 2003 r. Renesis, który pracuje pod maską Mazdy RX-8, ma 1,3 l pojemności, z której krzesze aż 240 KM. Doskonały wynik został jednak okupiony 40 latami nieustannej pracy nad udoskonalaniem pierwotnej koncepcji. Inni dawno się poddali.

WikipediaPrzekrój silnika Wankla

Jeszcze innym, prawdopodobnie najmniej znanym rozwiązaniem jest tzw. cykl Millera, zwany czasem pięciosuwem. System ten został opracowany w latach 40. XX w. i opiera się na tradycyjnej konstrukcji Otto, jednak z pewnymi zmianami. Zawór dolotowy pozostaje otwarty dłużej niż zwykle, co niejako rozbija suw sprężania na dwa osobne - pierwszy, gdy zawór nadal jest otwarty i drugi, gdy już się zamknie. Sprężanie zaczyna się więc „na dobre” dopiero po wypchnięciu części powietrza przez poruszający się w górę tłok. Wydawałoby się to nielogiczne, jednak zastosowanie sprężarki mechanicznej i intercoolera (chłodnicy powietrza doładowującego) sprawia, że w cylindrze panuje niższa temperatura, przez co można zastosować wyższe stopnie sprężania bez ryzyka „stuków” i wydajność silnika wzrasta. Jednocześnie zmniejsza się ilość szkodliwych związków w spalinach, głównie tlenków azotu. Jednostki pracujące według cyklu Millera stosowano, tak jak Wankle, w Mazdach, np. w modelu Xedos 9 (V6, 2,3 l, 210 KM).

Nietypowe silniki spalinowe powstają nadal, a o najciekawszych z nich (split-cycle i najnowszym „pięciosuwie”) pisaliśmy niedawno. Obawiamy się, że i one nie zrobią zawrotnej kariery. Nie dlatego nawet, że czegoś im brak. Wręcz przeciwnie, oferują bardzo ciekawe rozwiązania, sęk jednak w tym, że pojawiają się o kilkadziesiąt lat za późno. Dziś stoimy u progu nowej ery w dziejach motoryzacji, którą zdominuje najprawdopodobniej elektryczność, być może „na spółkę” z wodorem. Czy warto dalej pracować nad dinozaurem, który i tak wyginie? Chyba że miałby się on kiedyś stać tym, czym dziś jest płyta winylowa pomimo rozwoju przystępnej technologii cyfrowej - rarytasem dla koneserów i sentymentalnych hobbystów tęskniących za przeszłością. Ale czy to zostawia przestrzeń dla ulepszeń? Raczej nie, bo za 50 lat pewnie i tak najcenniejsze będą stare dobre gaźnikowce. Cóż, warto było spróbować...