To może być rewolucja – silnik wysokoprężny na benzynę

Od niedługiego czasu rządy krajów Unii Europejskiej i producenci samochodów intensywnie próbują nam wmówić, że los silników spalinowych jest przesądzony. Minie jeszcze kilka lat i wszyscy będziemy poruszać się autami elektrycznymi, w najlepszym przypadku hybrydami? Jest to jeszcze odległa przyszłość, a rozwój silników spalinowych jakoś nie ustępuje. Rewolucyjną jednostkę opracowała Mazda, której inżynierowie połączyli silnik Diesla z benzynowym.

Czym różni się silnik Diesla od benzynowego, poza faktem spalania innego rodzaju paliwa? Jeżeli przypomnimy sobie tę drugą nazwę, czyli wysokoprężny, sprawa się rozjaśnia. Dawniej takie określenie było właściwie, dziś już nie do końca. Wystarczy sprawdzić stopień sprężania, bo o to chodzi, silników oferowanych przez Mazdę. Benzynowe i diesle mają dokładnie taki sam 14:1. Dawniej jednostki wysokoprężne miały około 20:1, natomiast benzynowe około 10:1. Można zatem powiedzieć, że diesle Mazdy mają obecnie bardzo niski stopień sprężania, natomiast silniki benzynowe bardzo wysoki.

Czym jest stopień sprężania? To stosunek objętości całego cylindra gdy tłok znajduje się w dolnym położeniu do objętości komory spalania, gdy tłok jest w górnym położeniu i następuje koniec suwu sprężania. Im wyższy stopień sprężania tym mieszanka paliwowo-powietrzna jest bardziej ściskana. W dieslach z reguły jest on wysoki, dlatego mówimy o nich silniki wysokoprężne.

Wysoki stopień sprężania w silnikach Diesla powoduje samoczynny zapłon mieszanki pod wpływem wysokiej temperatury, która powstaje w wyniku wysokiego ciśnienia – nie potrzebna jest świeca zapłonowa. Natomiast w silniku benzynowym zapłon następuje po pojawieniu się iskry w komorze spalania. Inżynierowie Mazdy doszli do wniosku, że można użyć idei silnika Diesla w jednostce zasilanej benzyną.

Stworzyli więc silnik benzynowy o stopniu sprężania 16:1, który uzyskano nie tylko dzięki odpowiedniemu kształtowi tłoka i komory spalania, ale także przez zastosowanie sprężarki mechanicznej. Czy w silniku nazwanym Skyactiv-X następuje samoczynny zapłon mieszanki benzyna-powietrze? W zasadzie tak, ale nie w taki sam sposób jak w dieslu. Aby zapłon nastąpił, zastosowano świecę zapłonową, wokół której skupia się bogata w paliwo skromna dawka mieszanki. Jej zapłon tworzy efekt ognistej kuli, która uruchamia proces spalania całego paliwa w komorze. „Ognista kula” powoduje tak silny wzrost ciśnienia i temperatury ubogiej mieszanki, że następuje jej zapłon nie pod wpływem działania iskry, ale właśnie dużego ciśnienia.

Po co to wszystko?

Jak wiadomo, silniki Diesla są dużo oszczędniejsze od benzynowych właśnie za sprawą innego procesu spalania mieszanki. Zatem technicy Mazdy doszli do wniosku, że jeżeli w silniku benzynowym zastosuje się podobny proces, to zużycie paliwa będzie wyraźnie niższe. Choć nikt spoza koncernu jeszcze tego nie sprawdził, to już padają dość odważne deklaracje – zużycie paliwa niższe o 30 proc. przy większym o 30 proc. momencie obrotowym względem silnika o podobnej mocy. Niższa ma być także emisja szkodliwych tlenków azotu.

Nowa jednostka zadebiutuje w kolejnej generacji Mazdy 3, którą japoński producent zapowiada na rok 2019. Auto będzie lżejsze o kilkadziesiąt kilogramów od obecnej, co również przysłuży się niższemu zużyciu paliwa. Mazda ma szansę stać się liderem w dziedzinie technologii silników spalinowych. Musimy poczekać i się przekonać.

Tagi: Mazda, Silnik, silnik benzynowy jak diesel, skyactiv-X