Co to znaczy, że silnik jest wolnossący?

Czy silniki wolnossące to już przeszłość?

Kiedyś turbodoładowanie było stosowane tylko w jednostkach sportowych i klasy premium, głównie w limuzynach. Królowały silniki wolnossące o wysokiej kulturze pracy i dość przyzwoitych wynikach spalania. Z czasem jednak zaczęto przyglądać się ich emisyjności i w rezultacie zrezygnowano z dużych jednostek na rzecz małej pojemności, którą trzeba było doładować.

O czym mówimy? Czym jest silnik wolnossący? To benzynowa jednostka napędowa, która charakteryzuje się brakiem doładowania i zasilaniem powietrznym opartym tylko na różnicy ciśnienia między komorą spalania w suwie ssania a ciśnieniem atmosferycznym otoczenia. Oznacza to, że nie ma potrzeby montażu dodatkowych elementów, takich jak turbosprężarka, a silnik ma nieco prostszą konstrukcję.

Czy jednak ich emisyjność sprawiła, że całkowicie zniknęły z rynku? Niezupełnie. Niektóre marki samochodowe wciąż chcą oferować te nietypowe na dzisiejsze czasy jednostki napędowe, które być może nie są małe i w emisji spalin będą w gorszej pozycji niż wiele motorów dostępnych na rynku, ale za to ich ekonomia będzie na o wiele wyższym poziomie.

Jak działa wolnossący benzyniak?

Zasada działania tego silnika jest dość prosta. Jest on nazywany atmosferycznym nie bez przyczyny. Podczas napełniania komory spalania zasysa powietrze z otoczenia, bo zmniejszyło się ciśnienie, które panuje wewnątrz motoru. W ten sposób tworzy się potrzebna do zapłonu mieszanka paliwa i powietrza, w efekcie może dojść do uruchomienia się tłoków.

Jeśli wciąż nie wiesz, co to jest silnik wolnossący, to wystarczy, że wyobrazisz sobie zwykłe pudełko, do którego musi dostać się powietrze. W silniku doładowanym ze sprężarką to ona odpowiada za to, by to powietrze zassać do środka, gdzie miesza się z paliwem. Z kolei w takim klasycznym spalinowym silniku wolnossącym różnica ciśnień w suwie ssania naturalnie kieruje powietrze do wewnątrz.

I tu widać wielką różnicę, bo o ile w wolnossącej jednostce o sporej pojemności powietrze trafia do środka naturalnie, siłami fizyki, o tyle w nowych małolitrażowych motorach dzieje się to przy pomocy turbiny i sprężarki. A to obciąża funkcjonowanie całego układu napędowego i w rezultacie dochodzi do częstszych usterek. Stąd silnik wolnossący ma wyższą kulturę pracy i mniejszą awaryjność.

Zalety silnika niedoładowanego

Jego mniejsza awaryjność i możliwość przejechania 400 km bez żadnych napraw to największa, ale nie jedyna zaleta. Warto więc wiedzieć, co to jest silnik wolnossący, by móc jednocześnie przeanalizować jego zalety. Teoretycznie minusem powinno być spalanie. W warunkach laboratoryjnych silniki z doładowaniem paliły mniej. Jak się jednak okazało w rzeczywistości, były to tylko czcze zapewnienia producentów.

Zatem jaka jest druga zaleta? To bez wątpienia większa ekonomia jazdy. Małolitrażowy doładowany silnik przy wysokich prędkościach zużywa więcej benzyny niż motor wolnossący. Dlatego właśnie ten rodzaj jednostki napędowej jest polecany osobom lubiącym spokojną i ekonomiczną jazdę. Na ulicach miast trudno jest skorzystać z możliwości doładowania, co z kolei oznacza, że i do miasta lepszy jest wolnossący benzyniak.

Następna rzecz to olej. Interwał wymiany środka smarnego w jednostkach doładowanych i małolitrażowych jest o wiele krótszy niż w silniku wolnossącym. Nie trzeba przez cały czas kontrolować jego poziomu, by nie doszło do uszkodzenia turbiny. Nie musisz także sprawdzać szczelności układu dolotowego czy wymieniać częściej filtra powietrza, w obawie przez zabrudzeniami.

Typowe awarie silników wolnossących

Ale czy to oznacza, że tego rodzaju motor nie ma wad? Czy silnik wolnossący to ideał? Wcale nie i za chwilę to wyjaśnimy. Przede wszystkim problemem jest ekologia. Choć mówi się, że nowoczesne jednostki napędowe z turbinami także odbiegają od odpowiednich norm i nie są przesadnie ekologiczne, to jednak daleko im do wolnossącego silnika benzynowego. Tutaj zdecydowanie przegrywa planeta.

Jest jednak kilka awarii, którym silnik wolnossący może ulec. Podstawowym problemem niewystępującym w innych motorach jest utrata szczelności przestrzeni roboczej cylindrów. W ten sposób zmniejsza się ciśnienie sprężania, przez co moc silnika spada i jednostka traci osiągi. Jest to wyczuwalne podczas nawet krótkiej jazdy czy po mieście. Zwykle jednak do problemów dochodzi dopiero po 200 tys. km przebiegu.

Tradycyjną awarią jest uszkodzenie uszczelki pod głowicą. Guma, wraz z eksploatacją, zaczyna rozmiękać, pękać i traci szczelność. Płyn chłodniczy dostaje się wówczas do oleju, rozrzedza go i może dojść do zagrzania się jednostki napędowej. W tego rodzaju silnikach może także dochodzić do gaśnięcia motoru w trakcie jazdy czy problemów z ponownym uruchomieniem ciepłego auta.