Nowy silnik benzynowy wydajniejszy niż tradycyjny

Naukowcy i inżynierowie pracujący dla jednego z największych producentów części samochodowych – amerykańskiego koncernu Delphi – twierdzą, że nowy typ silnika może zmniejszyć zużycie benzyny nawet o 50 proc. Zmieniłoby to całkowicie ekonomikę napędu hybrydowego, który musiałby albo zniknąć z rynku albo zostać przebudowany pod kątem nowego rodzaju silnika.

Według magazynu "Technology Review", pierwszy prototyp nowego silnika był jednostką testową, jednocylindrową, ale obecne próby badacze z Delphi prowadzą na wielocylindrowym silniku nie różniącym się mocą i pojemnością od silników stosowanych obecnie w małych autach miejskich. Pierwsze testy wskazują, że w tego typu samochodach nowy silnik byłby wydajniejszy nawet od małych oszczędnych silników dieslowskich. Obecnie prowadzone są symulacje działania i budowy silnika, który mógłby służyć do napędu auta klasy compact.

Budowa nowego wydajnego silnika benzynowego, opartego na konstrukcji Diesla trwa co najmniej od 1958 roku. Wydajność silnika Diesla wynosi bowiem 40-45 proc., podczas gdy w przypadku benzynowego jest to ok. 30 proc. Utrudnieniem za to w przypadku silnika Diesla jest konieczność budowania skomplikowanych układów wydechowych – spaliny z niego zawierają dużą ilość cząstek stałych i substancji szkodliwych.

Słabością silnika benzynowego jest za to układ zapłonowy, którego nie potrzeba w silniku Diesla. Badacze próbowali skonstruować wysokoprężny silnik benzynowy działający na podobnej zasadzie, jak silniki dieslowskie, ale występowały trudności z regulacją jego obrotów na biegu jałowym, w trakcie przyspieszania czy jazdy ekonomicznej.

Jak podaje magazyn "Popular Mechanics" konstrukcja Delphi nosi roboczą nazwę silnika bezpośredniego wtrysku benzyny ze skompresowanym zapłonem. Problemy z podawaniem odpowiednich ilości mieszanki do cylindra usunięto poprzez zmianę konstrukcji kanałów dolotowych, zaworów, wprowadzeniu drobnocząsteczkowego rozpylania mieszanki oraz zmianę systemu wydechu. Wiele z zastosowanych rozwiązań nie jest przy tym nowością – są używane w wydajnych małych silnikach Diesla i benzynowych, np. w autach miejskich.

Użyte przez badaczy z Delphi rozwiązania to m.in. podawanie mieszanki do cylindra w trzech dozowanych porcjach, co zapobiega zbyt szybkiemu i głośnemu spalaniu, choć spala się ona szybciej niż w konwencjonalnych silnikach benzynowych. Ponadto gazy spalinowe po rozruchu trafiają częściowo do komory spalania podgrzewając ją, aby ułatwić zapłon następnych porcji mieszanki paliwowej.

Jak powiedział "Technology Review" Mark Sellnau, inżynier z działu zaawansowanych napędów Delphi Powertrain, nowy silnik połączono już z wydajnym generatorem oraz bateriami najnowszego typu chcąc stworzyć wysokowydajny napęd hybrydowy, ale "nie jest jasne, czy ten projekt będzie wart ponoszenia dodatkowych kosztów”. (PAP)