Wybór odpowiedniego silnika w samochodzie to wbrew pozorom niezwykle istotna i odpowiedzialna kwestia. Stając przed dylematem kupna czterech kółek naszą głowę zaczynają wypełniać uzasadnione pytania, które bardzo często dotyczą właśnie zastosowanej jednostki napędowej w aucie. Biorąc pod uwagę silnik benzynowy warto się zastanowić przede wszystkim nad konstrukcją silnika. Zatem co wybrać – konstrukcję doładowaną turbosprężarką czy odpowiednik jej pozbawiony? Wbrew pozorom różnice są ogromne i wynikają nie tylko z konstrukcji samego silnika. Ogromne znaczenie odgrywa odpowiedni sposób użytkowania. Pociąga za sobą wiele oczekiwanych lub nieco mniej oczekiwanych skutków.
Skąd popularność silników turbodoładowanych?
Silnik benzynowy wolnossący jest konstrukcją stosunkowo prostą, bo pozbawioną dość skomplikowanej w budowie i działaniu turbosprężarki oraz całego układu jej chłodzenia. Sytuacja wygląda nieco inaczej w przypadku konstrukcji turbodoładowanej. Jednostka taka posiada wspomniane elementy. Zastosowanie turbosprężarki wywołuje nieco późniejszą reakcję silnika na gaz. Cała konstrukcja jest cięższa i bardziej skomplikowana nie tylko w budowie, ale również w działaniu.
Polityka Unii Europejskiej
Konstrukcyjne różnice oraz pomysły jakie stosują na tym polu producenci samochodów są widoczne między innymi ze względu na stanowisko Unii Europejskiej. Odgórnie ustalone przepisy i wymagania zmuszają gigantów branży motoryzacyjnej do podążania określonymi ścieżkami. Najważniejszą i najpopularniejszą ze ścieżek jest obecnie tzw. downsizing, czyli zmniejszanie pojemności silnika przy jednoczesnym zachowaniu dotychczasowej mocy i momentu obrotowego. Moda na downsizing ogarnęła właściwie całą Europę. Urzędnicy UE są przekonani, iż uderzając paragrafami w ekonomiczną sferę motoryzacji polepszą stan nie tylko powietrza, ale przede wszystkim komfort życia szarego obywatela. Natomiast firmy takie jak Volkswagen, Ford czy Peugeot wykorzystują ten fakt do walki z konkurencją wielokrotnie prześcigając się w promowaniu swoich nowinek technicznych.
„Eldorado” za Oceanem
A jak to wygląda za oceanem, w Stanach Zjednoczonych? Naczelne hasło tamtejszego rynku mówi jasno: „There’s no replacement for displacement” (w wolnym tłumaczeniu: nie ma miejsca na redukcję czegokolwiek). Rynek Stanów Zjednoczonych nie posiada tak restrykcyjnie zarysowanych przepisów i wymagań dotyczących zużycia paliwa czy technologii stosowanej w jednostkach napędowych. Nie jest więc niczym dziwnym, że większość samochodów poruszających się po tamtejszych drogach posiada jednostki o dużych pojemnościach skokowych, najczęściej od 3 litrów wzwyż.
Jakie są różnice między silnikiem wolnossącym a turbodoładowanym?
Omawiając silniki benzynowe turbodoładowane i wolnossące, ich sposoby działania czy wymierne korzyści jakie może z nich czerpać kierowca samochodu, warto w pierwszej kolejności zastanowić się nad różnicami w ich budowie. Jednostka wolnossąca jest prostsza i mniej skomplikowana, a co za tym idzie też wymagająca mniejszych nakładów finansowych. Wynika to głównie z faktu, że tzw. „wolnossaki” pozbawione są turbiny i całego osprzętu odpowiadającego za jej chłodzenie oraz smarowanie. Ale nie tylko o wspomniane kwestie tutaj chodzi. Myśląc o silniku, którego nieodłączną częścią oraz wpływającym na jego charakterystykę elementem jest turbina, powinniśmy mieć świadomość, że nie tylko czynności „pielęgnacyjne” będą odgrywać tutaj rolę. Silniki wyposażane w ten rodzaj doładowania często posiadają również intercooler (odpowiadający za chłodzenie turbiny) oraz kosztowne w naprawie i wrażliwe na jakość paliwa elementy wtrysku.
Dynamika silnika turbodoładowanego
Odczuwalne różnice między jednym a drugim typem silnika pojawiają się natomiast dopiero w momencie, kiedy cztery kółka rzeczywiście wprawimy w ruch. Obecność turbodoładowania wpłynie na doznania podczas jazdy autem. Aby były w stu procentach pozytywne, warto wiedzieć co wywołuje takowe wrażenia. Po pierwsze dynamika samochodu, zależna od dostępnej ilość koni mechanicznych oraz niutonometrów momentu obrotowego. W przypadku silnika wyposażonego w turbinę ze wspomnianych wartości kierowca może korzystać właściwie od początku skali obrotomierza. W zależności od tego jaką mocą i jakim momentem obrotowym dysponuje określony pojazd, auto przyspiesza dynamicznie już od mniej więcej 1400 obrotów na minutę. Czasami są to i mniejsze wartości.
Wiele tak naprawdę zależy od konstrukcji samego silnika, bowiem współcześni producenci stosując np. podwójne turbodoładowanie chcą za wszelką cenę minimalizować zwłokę w działaniu turbiny. W większości przypadków wspomniany element gwarantuje swoją największą wydajność w okolicach 2-3 tysięcy obrotów. Wtedy też kierowca może korzystać z dobrodziejstwa jakie jest w stanie zapewnić ten skomplikowany skądinąd w swojej budowie element jednostki. Zalety? Gwałtowny przyrost mocy osiągany stosunkowo szybko. Wady? Odczuwalna dosyć często tzw. turbodziura czyli wspomniana zwłoka w załączaniu się turbiny oraz analogicznie wyższe zużycie paliwa uzależnione od dynamiki jazdy.
Dynamika silnika wolnossącego
Jak na tle silnika doładowanego turbiną wypada egzemplarz jej pozbawiony? Przede wszystkim silnik benzynowy wolnossący nie zachwyca dynamiką. Moc jest osiągana równomiernie. Natomiast kierowca powinien zapamiętać jedną zasadę, która na swój sposób potrafi też wykrzesać całkiem sporo emocji. Im wyższe wartości na obrotomierzu, tym dynamika pojazdu wyposażonego w silnik benzynowy wolnossący będzie bardziej zadowalająca. Nie powinny więc dziwić zmiany poszczególnych przełożeń przy 5, 6, a czasami nawet i 8 tysiącach obrotów na minutę. Wiąże się to jednak z obniżeniem komfortu podróżowania spowodowanym przez hałas dobywający się spod maski samochodu. Jeśli chodzi o spalanie, na co dzień stosując się do przedziału 2-3 tysięcy obrotów możemy utrzymać je na niskim poziomie (chociaż to zależy również od deklarowanej mocy i pojemności silnika). Analogicznie, wykorzystując wysokie prędkości obrotowe będzie odpowiednio rosło.
Wybór silnika benzynowego a sposób użytkowania auta
Jazda poza miastem
Przede wszystkim każda osoba poważnie zainteresowana zakupem auta winna odpowiedzieć sobie na pytanie: „W jaki sposób będę użytkować swój nowy nabytek?” Pokonywanie krótkich tras miejskich, spontaniczny wypad na basen, konieczny wypad do pobliskiego marketu czy załatwianie w ciągu dnia przysłowiowego tysiąca spraw, będą się wiązać z częstym odpalaniem i gaszeniem silnika. Jednostka napędowa pracuje wówczas pod dużym obciążeniem. Zużycie jest większe, a i spalanie, poprzez brak pewnej stabilności działania, gwałtownie wzrasta. Przy takiej eksploatacji lepszym wyborem może się okazać silnik benzynowy wolnossący. Jak powiedzieliśmy – jest mniej skomplikowany w swojej budowie, a co za tym idzie mniejsza ilość kosztownych i pracujących pod obciążeniem części jest narażona na ewentualną awarię, natomiast przy stosunkowo niewielkich prędkościach miejskich jest również w stanie zagwarantować przyzwoitą dynamikę.
Jazda w mieście
Silniki wolnossące zaczynają mieć natomiast drobne trudności przy podróżowaniu poza aglomeracją miejską. Samochody osiągają wówczas znacznie wyższe prędkości, które skutkują utrzymywaniem też znacznie wyższych prędkości obrotowych. Przykładowa trasa z Warszawy do Wrocławia będzie zatem skutkować dwoma zjawiskami: wyższym spalaniem wynikającym z utrzymywania wysokich obrotów oraz dyskomfortem akustycznym wywołanym potrzebą utrzymywania silnika na wysokich obrotach. Warto mieć również na względzie fakt, że samochody wyposażone w silnik wolnossący w większości przypadków posiadają 5-stopniową skrzynię biegów. Taka ilość zdecydowanie odpowiada ruchowi typowo miejskiemu.
Należy przyznać, że silnik benzynowy turbodoładowany także użytkuje się dość wygodnie w dużych aglomeracjach miejskich. Wynika to przede wszystkim z szybko osiąganej mocy i gwałtownego przyspieszenia. Jednak warto się zastanowić i z kalkulatorem w ręku przeanalizować czy rzeczywiście będzie się to opłacać. Doładowane jednostki osiągają stosunkowo wysokie zużycie paliwa w typowo miejskich warunkach, natomiast swoją ogromną zaletę uwydatniają dopiero poza nimi. Obecność turbiny skutkuje bowiem przyzwoitą dynamiką już w okolicach 2 tysięcy obrotów. Oznacza to, że benzyna nie będzie w zastraszającym tempie uciekać z naszego baku. Co więcej kierowca w komfortowych warunkach będzie mógł posłuchać swojego ulubionego zespołu. Inną kwestią jest to, że intensywne użytkowanie silnika turbodoładowanego w ruchu miejskim (ale i nie tylko) będzie się również wiązało z poświęcaniem uwagi samej turbinie. Po pokonaniu określonego dystansu powinno się ją poddać schłodzeniu. Natomiast tuż po rozruchu, kiedy silnik nie osiągnął jeszcze swojej temperatury roboczej, nie powinno się korzystać od razu ze stu procent jego możliwości. Eksploatacja jest zatem bardziej złożona, okraszona drobnymi wyrzeczeniami i trochę większym ryzykiem, ale za to bez wątpienia bardziej komfortowa.
Na jaki typ silnika benzynowego się zdecydować?
Konstrukcyjne różnice powodują, że każde z omówionych rozwiązań posiadają swojego klienta docelowego. Silnik benzynowy wolnossący jest rozwiązaniem głównie dla osób użytkujących samochód w mieście. Dla tych, którzy cenią sobie stosunkowo niską awaryjność wynikającą ze stopnia zaawansowania określonej jednostki. Rozwiązania turbodoładowane celują natomiast w osoby ceniące sobie zauważalną dynamikę w mieście i poza nim już od najniższych obrotów silnika. Bez wątpienia silnik wolnossący jest mniej skomplikowany pod względem konstrukcyjnym, prostszy w obsłudze.
O czym pamiętać przed zakupem?
Nie zapominajmy, że jednostki wolnossące wchodziły też w skład takich perełek motoryzacyjnych jak Honda Civic Type-R poprzedniej generacji (2 litry pojemności i 200 koni mechanicznych), 3-litrowy silnik R6 montowany na dość szeroką skalę w samochodach BMW czy też przykład z najwyższej półki jaka jest możliwa – dwunastocylindrowy agregat montowany w samochodach Aston Martina. Współcześnie, większą popularnością cieszą się auta wyposażone w silnik turbodoładowany. Auta dzięki zastosowaniu turbiny przy małej pojemności silnika, uzyskują zadowalającą moc przy przyspieszaniu. Warto jednak pamiętać, że samochody typu Renault Laguna z 2-litrowym, turbodoładowanym silnikiem, Volkswagen Passat z 2-litrowym, benzynowym silnikiem TSI czy KIA Optima z 2-litrowym motorem GDI mogą narazić właścicieli na wyższe koszta ewentualnych napraw. Jakie? Regeneracja lub wymiana turbosprężarki to koszt nawet kilku tysięcy złotych.