Dla osób zainteresowanych tym, jak silniki wytwarzają moc, dość często pojawiają się terminy „turbodoładowany”, „doładowany” i „naturalnie wolnossący”. Terminy te opisują, w jaki sposób silnik dostaje powietrze, które ma kluczowe znaczenie dla spalania i ostatecznie szybkości przyspieszania samochodu. W tym przewodniku w prosty sposób omówiono różnice, wyjaśniając, co oznacza każda metoda, jak działa oraz jakie są jej zalety i wady.
Silniki atmosferyczne: Poziom podstawowy
Silnik wolnossący (NA) oznacza po prostu, że napełnienie cylindrów powietrzem zależy od ciśnienia atmosferycznego. Nie ma żadnych urządzeń mechanicznych wtłaczających więcej powietrza – jest to standardowy sposób działania silników od dziesięcioleci.
Jak to działa: Silnik zasysa powietrze, gdy tłok opada podczas suwu ssania, miesza je z paliwem i zapala mieszankę, aby wytworzyć moc.
Zalety: Silniki wolnossące często zapewniają bardziej bezpośrednią i przewidywalną reakcję przepustnicy. Niektórzy entuzjaści wolą to „liniowe” odczucie, w którym naciśnięcie przepustnicy powoduje proporcjonalny wzrost mocy. Jest to podejście „purystyczne”, na przykład używanie naczyń żeliwnych zamiast nowoczesnych naczyń z powłoką nieprzywierającą.
Wady: Silniki wolnossące zazwyczaj muszą obracać się szybciej, aby wytworzyć znaczną moc, przez co są mniej oszczędne przy dużym przyspieszeniu. Są coraz rzadsze, ponieważ producenci priorytetowo traktują wydajność i gęstość mocy.
Turbodoładowanie: wykorzystanie ciepła odpadowego
Turbosprężarki wykorzystują gazy spalinowe – energię, która w przeciwnym razie zostałaby utracona – do obracania turbiny. Turbina ta napędza sprężarkę, która pompuje więcej powietrza do silnika. Wynik? Większa moc przy tej samej wielkości silnika.
Jak to działa: Gazy spalinowe wprawiają turbinę, która wprawia w ruch sprężarkę. Sprężarka pompuje do silnika dodatkowe powietrze, zwiększając intensywność spalania.
Zalety: Turbosprężarki poprawiają zużycie paliwa i moc bez zwiększania pojemności skokowej silnika. Nowoczesne turbosprężarki minimalizują „turbo lag” (opóźnienie przed odczuwaniem mocy), zapewniając niemal natychmiastowe doładowanie. Są obecnie dominującą metodą wymuszonej indukcji, równoważącą moc i wydajność.
Wady: Turbosprężarki zwiększają złożoność i wydzielają ciepło, co może zmniejszyć długoterminową niezawodność. Chociaż nowoczesne turbosprężarki są trwałe, więcej części oznacza więcej potencjalnych punktów awarii. Usłyszysz także wyraźny gwiżdżący dźwięk lub „puf”, gdy turbosprężarka zacznie się obracać i spuszcza ciśnienie.
Mechaniczne doładowanie: bezpośrednie mechaniczne doładowanie
Mechaniczne doładowania również pompują więcej powietrza do silnika, ale zamiast wykorzystywać spaliny, są napędzane mechanicznie z wału korbowego silnika za pośrednictwem paska i koła pasowego.
Jak to działa: Obracanie silnika bezpośrednio napędza mechaniczną doładowanie, które spręża powietrze i wtłacza je do silnika.
Zalety: Mechaniczne doładowania zapewniają natychmiastowe doładowanie w całym zakresie prędkości obrotowych silnika – bez opóźnień. Tworzą charakterystyczny, wysoki pisk, uwielbiany przez entuzjastów samochodów typu muscle car.
Wady: Mechaniczne doładowania pobierają moc bezpośrednio z silnika, zmniejszając zużycie paliwa. Są to w zasadzie ulepszenia wydajności, a nie rozwiązania zwiększające wydajność. Straty pasożytnicze z mechanicznej sprężarki doładowującej oznaczają mniejszą moc netto niż turbosprężarka o tym samym ciśnieniu doładowania.
Który system jest lepszy?
Nie ma jednego „najlepszego” systemu. Turbodoładowanie stało się standardem branżowym ze względu na równowagę mocy, wydajności i kosztów. Mechaniczna sprężarka doładowująca pozostaje popularna ze względu na natychmiastową reakcję i agresywny dźwięk. Silniki wolnossące zajmują niszową pozycję, preferowaną przez entuzjastów ze względu na prostotę i wrażenia z jazdy. Właściwy wybór zależy od przeznaczenia samochodu, budżetu i preferencji kierowcy.
