Silnik spalinowi to bez wątpienia cudowny wynalazek. Jak każdy rodzaj silnika, zamienia on energię na pracę, a dodatkowo potrafi przy tym rozpalać ludzkie emocje. A propos emocji: mam cichą nadzieję, iż w trwającej obecnie pseudo rewolucji pod kryptonimem “elektromobilność” nadal dla sporej części z Was silnik spalinowy pozostaje inspiracją i jednocześnie skłania do refleksji nad nim. W związku z tym chciałbym w tej publikacji zawrzeć jak najwięcej informacji na jego temat, pokazać praktyczność i uniwersalność tego typu rozwiązania oraz przedstawić różnorodność jego charakteru. Zatem ogień na tłoki!

Zacznę od silnika elektrycznego, aby móc skonfrontować go następnie z jakże barwnym światem silników spalinowych. Istnieje jego kilka rodzajów: na prąd stały (obcowzbudny lub z magnesami trwałymi) i przemienny (jednofazowy, trójfazowy lub z zasilaniem dwustronnym). Za pewne przeciętny zjadacza chleba ma o tym bardzo blade lub wręcz żadne pojęcie, bo z jego perspektywy każdy z nich działa tak samo. Tymczasem silniki spalinowe w samochodach, mimo że zasadniczo służą temu samemu celowi, zdecydowanie się od siebie różnią, Owszem warczą, dymią, wymagają tankowania wysoko opodatkowanym paliwem, jednak w moim pokoleniu nawet kilkuletnie dzieci albo osoby kompletnie niezainteresowane motoryzacją doskonale wiedziały, że „Maluch” wydaje z siebie całkiem inny dźwięk niż Syrena, Trabant, czy Mercedes.

Charakter silnika objawia się na wiele sposobów: dolnozaworowy, big block V8, diesel, motocyklowy dwusuw, VTEC, silnik Wankla i rzędowa szóstka różnią się od siebie podobnie jak potrzeby i budżety ich użytkowników. Być może właśnie dlatego silniki tłokowe tak bardzo nas fascynują – bo mają niemalże ludzkie charaktery. Przy czym jednym z głównych czynników owego zróżnicowania jest liczba i układ cylindrów – i o tym chciałbym opowiedzieć, posiłkując się tym oto materiałem:

Jeśli obejrzałeś materiał i chciałbyś rozwinięcia tematu, tudzież zagłębienia się w szczegóły, to usiądź wygodnie w fotelu, zapnij pasy i uruchom poniższy tekst (ostrzegam, będzie sporo lektury): Pomysł zbudowania silnika spalinowego powstał przez analogię z bronią palną. Szwajcarski major, Isaac de Rivaz, obserwował pokaz elektrycznego pistoletu Alessandro Volty i pomyślał, że wylatujący z lufy pocisk mógłby do niej powracać, wykonując w międzyczasie jakąś pożyteczną pracę (czyli niekoniecznie kończyć w czyimś ciele). Stąd już tylko krok do dodania mechanizmu korbowego, a następnie rozrządu, zapłonu, zasilania, chłodzenia, smarowania…

Pistolet działa dzięki eksplozji, czyli zjawisku z definicji gwałtownemu. Ponieważ do utrzymania pracy potrzebne jest wyhamowanie pocisku i jego powrót w położenie wyjściowe, działają siły bezwładności. A w fizyce nie ma innego sposobu neutralizacji siły, niż zadziałanie drugą siłą, o takiej samej wartości i kierunku, ale przeciwnym zwrocie. Stąd pomysł dołożenia drugiej lufy i pocisku, a potem…

Pierwsze silniki spalinowe miały pojedyncze cylindry, co oznaczało, że oddawały moc jedynie przez jedną czwartą czasu pracy (jeden suw z czterech, czyli 180 z 720 stopni obrotu wału korbowego przypadających na każdy cykl pracy). Wiązało się to z bardzo silnymi wibracjami, które o ile nie przeszkadzały zbytnio w silnikach przemysłowych (przymocowanych na stałe do podłoża), o tyle mogły sprawiać kłopot w pojazdach drogowych. Jedynym sposobem ich opanowania było zastosowanie wielkiego i ciężkiego koła zamachowego, magazynującego energię w trakcie suwu pracy i oddającego ją przez pozostałe trzy czwarte cyklu. Stabilizowało to prędkość obrotową wału.

Na filmie z pokazu trójkołowca Benza (lata 20-te, stąd brak na nagraniu dźwięku) widać, że mimo zastosowania ogromnego koła zamachowego wibracje silnika przenoszą się na cały pojazd.  Jeśli zaś chodzi o dźwięk tego historycznego wehikułu, to możecie posłuchać go tutaj:

Jednocylindrowe silniki czterosuwowe dominowały w XIX-wiecznych powozach bez koni. Aczkolwiek począwszy od 1900 roku szybko traciły na popularności, a około 1905 roku były wręcz rzadkością, występując niemal wyłącznie w najtańszych mikropojazdach. Prawdopodobnie ostatnim „pełnoprawnym” samochodem jednocylindrowym był francuski Sizaire-Naudin. Silnik tego wehikułu miał pojemność 1,5 litra i generował moc 12 KM:

Późniejsze przykłady jednocylindrowych mikroautek to chociażby Isetta – najpopularniejszy w historii samochód z jednym cylindrem. Przy czym pierwotna, włoska wersja tego autka używała specyficznego układu dwusuwu z dwoma tłokami dzielącymi jedną komorę spalania.

Warto zauważyć, że oprócz oczywistych wad silniki jednocylindrowe wykazują też zalety, takie jak chociażby prostota konstrukcji, stosunkowo wysoka moc jednostkowa (zwłaszcza w przeliczeniu na rozmiary i masę silnika) oraz łatwość chłodzenia, szczególnie powietrzem. Z tych względów układ ten zdobył ogromną popularność w jednośladach, a także w zastosowaniach stacjonarnych (gdzie wibracje nie są problemem). Jeden cylinder miały też tzw. silniki średnioprężne, często stosowane w ciągnikach rolniczych i ciężkich maszynach z okresu międzywojennego i wczesno-powojennego.

****************************************************************************

Przejdźmy płynnie do jednostek dwucylindrowych, które to jako pierwszy wyprodukował Gottlieb Daimler w 1889 roku. Co ciekawe, miały one układ widlasty, z kątem rozwarcia cylindrów równym 17º i dwoma korbowodami dzielącymi pojedynczy czop korbowy wału.

Pojemność 565 cm³ i sprężanie 2,5:1 dawały moc 1,5 KM przy 700 obrotach na minutę. Licencję na tę konstrukcję szybko kupiła francuska firma Panhard-Levassor, która jako pierwsza wprowadziła ją na rynek i została tym samym pierwszym w historii komercyjnym producentem spalinowych powozów bez koni.

Silnik V2 został zastosowany w drugim drogowym i zarazem pierwszym czterokołowym pojeździe Daimlera, nazwanym Stahlradwagen („wóz na stalowych kołach”). Osiągał on prędkość 18 km/h i co ciekawe powstał jedynie w dwóch egzemplarzach.

Korzyść z dodania drugiego cylindra jest następująca: siły pierwszego rzędu (czyli bezwładność tłoków i korbowodów działająca wzdłuż osi cylindra) mogą się równoważyć, a zapłony następują dwukrotnie częściej. Dzięki temu kultura pracy poprawia się, można też znacząco zmniejszyć masę koła zamachowego. Tyle tylko, że przy jedynie dwóch cylindrach pełne zrównoważenie sił pierwszego rzędu wymaga dokładnie 90-stopniowego kąta rozwarcia (oraz zastosowania przeciwciężarów na wale), a wtedy zapłony będą następować nierównomiernie – w odstępach 270 i 450 stopni obrotu wału. Przy mniejszym rozchyleniu cylindrów można częściowo zniwelować ten problem, jednakże zniknie wówczas wyrównoważenie, a żeby temu zaradzić należy wprowadzić kolejne rozwiązania wpływające chociażby na wzrost kosztów budowy takiego silnika. 

Z tych powodów silniki V2 nie zdobyły popularności w samochodach, a ich wykorzystanie ograniczało się do motocykli i pojazdów pochodnych – np. międzywojennych trójkołowców, dla przykładu brytyjski Morgan i B.S.A.

Ciekawostka: Prawdopodobnie jedynym znanym przykładem zastosowania V2 w aucie były wczesne kei-cars Mazdy z lat 60:

Druga możliwość to dwucylindrowy silnik przeciwsobny, który w automobilach pojawił się w 1899 roku. Konstruktor Karl Benz nazwał go Kontra-Motor. W formie eksperymentalnej takie silniki pracowały już w 1897 roku, ale do produkcji trafiły dwa lata później, w wersjach 1,7- i 2,7-litrowych o mocach odpowiednio 5 i 8 KM. W późniejszych czasach urosły do 3,7 litra i 16 KM. 

Istotą silnika przeciwsobnego jest istnienie osobnego wykorbienia dla każdego z korbowodów, przy 180-stopniowym kącie rozwarcia cylindrów. W ten sposób tłoki poruszają się naprzeciwko siebie, tak jakby się boksowały – stąd potoczna nazwa boxer.

Silniki typu boxer są najlepiej wyrównoważone spośród wszystkich układów o danej liczbie cylindrów. Siły pierwszego rzędu znoszą się całkowicie, a zapłony następują w równych odstępach (przy czterosuwowym dwucylindrowcu co 360º, przy dwusuwowym co 180º).  Z tego układu najbardziej znany był Citroën. Poza nim dwucylindrowe boxery miały między innymi wczesne modele Forda (Modele A, C i F z pierwszej dekady XX wieku), Tatry z lat 20-tych, a po wojnie PanhardyBMW 700DAFyToyoty Publica i S800, a także austriackie Steyr-Puchy na bazie Fiatów 500

Wspomnijmy jeszcze o konfiguracji R2, z cylindrami stojącymi równolegle koło siebie. Daje ona budowę lżejszą i prostszą od konstrukcji widlastych i przeciwsobnych, ale i zdecydowanie najsłabszą kulturę pracy. Warto zaznaczyć, że układ rzędowy rozważał pierwotnie Karl Benz, jednak problemy z wyrównoważeniem skłoniły go do zastosowania opisanej wcześniej koncepcji Kontra-Motor. Rzędowe dwucylindrówki występują w trzech wersjach, z wykorbieniami co 180º, 270º lub 360º.

Konfiguracja 360-stopniowa, z tłokami poruszającymi się razem, jest najpopularniejsza w czterosuwach, gdyż najlepiej dzieli 720-stopniowy cykl pracy na ćwiartki. Niestety, wspólny ruch obu tłoków tworzy nierównowagę pierwszego rzędu, identyczną jak w przypadku silnika jednocylindrowego. Pozostałe dwa układy stosuje się głównie w motocyklach. Generalnie przy cyklu dwusuwowym „naturalna” wydaje się konfiguracja 180º (bo dzieli cykl na połówki), natomiast przy czterosuwowym wały wykorbione co 180 i 270 stopni mają podobne charakterystyki jak silnik V2.

Przykłady aut z silnikiem R2 to chociażby Fiaty: 500126Panda I generacji, a także NSU Prinz z lat 60-tych, Subaru 360, Daihatsu Cuore oraz wczesne Hondy N360, N400 i N600.

… i gdy wydawało się, że czasy R2 bezpowrotnie minęły, to indyjska firma Tata modelem Nano “odkopała” ponownie tę jednostkę, a Fiat wprowadził na rynek specyficzny owoc idei downsizingu, nazwany TwinAir, który trafił do współczesnej 500-tkiPandyPuntoLancii Ypsilon, czy też Alfy-Romeo MiTo.

****************************************************************************

Przejdźmy do jednostek 3-cylindrowych. Taki silnik można skonstruować na dwa sposoby: jako rzędowy albo widlasty. Tak, to nie pomyłka –  istniały motory V3, z jednym cylindrem w jednym „rzędzie” i dwoma w drugim. Stosowano je przede wszystkim w wyścigowych motocyklach Hondy z lat 80-tych, chociaż sam układ wynalazło DKW 30 lat wcześniej. 

W klasycznym trzycylindrowym silniku wał jest wykorbiony co 120 stopni, co daje pełne wyrównoważenie sił pierwszego rzędu, ale nie momentów. Ponieważ w trakcie każdego cyklu występują tylko trzy suwy pracy, w obiegu czterosuwowym wciąż mamy do czynienia z oddawaniem mocy „skokami”.

Co innego w dwusuwie – tutaj suwy pracy trwają połowę, a nie ćwiartkę cyklu, więc przy trzech cylindrach nakładają się na siebie – dzięki temu silniki Wartburga czy Syreny charakteryzują się zaskakująco spokojnym i gładkim biegiem. Firma DKW reklamowała się nawet hasłem „3=6” sugerując, że dwusuwowe R3 odpowiada czterosuwowemu R6 – aczkolwiek dźwięk obu rodzajów jednostek napędowych różni się od siebie diametralnie. Tutaj przykład trzycylindrowego dwusuwa (Wartburg 353W): 

Pierwsze trzycylindrowe silniki samochodowe opracowali natomiast w USA bracia Duryea, którzy na przełomie XIX i XX wieku budowali trójkołowe, trzycylindrowe pojazdy. Później nastąpiła długa przerwa i dopiero po II wojnie światowej ten układ spopularyzowały dwusuwowe konstrukcje DKW oraz Saaba. Od lat 70-tych silniki takie wykorzystywano w  japońskich kei-cars, a potem w nieco większych modelach od Subaru i Daihatsu. W latach 90-tych trzycylindrowce montowane były w Smartach oraz chociażby w hybrydowej Hondzie Insight. Z kolei XXI-wieczna era downsizingu wywołała prawdziwy wysyp jednostek R3, najczęściej z turbodoładowaniem.

****************************************************************************

No to teraz słów kilka o 4 cylindrach. Przez wiele dekad historii motoryzacji największą popularnością cieszyły się właśnie silniki czterocylindrowe. To zrozumiałe, bo czwórka jest doskonałym wypośrodkowaniem pomiędzy wyrównoważeniem i innymi zaletami mechanicznymi, a czynnikiem jakim są koszty. Zacznijmy od boxera – bo ten pojawił się jako pierwszy, już w 1862r i pomimo faktu, że ów pierwszy silnik B4 rozpadł się po zaledwie kilku chwilach pracy – nie zmienia to jednak faktu, że powstał jako pierwszy i co więcej – dał się uruchomić. Jego pomysłodawcą był Nikolaus August Otto, z kolei wykonawcą mechanik z Kolonii, Michael Zons. Otto rozumiał, że jeśli praca silnika składa się z czterech suwów, to optymalnie będzie zrobić cztery cylindry, by w każdym z nich miała miejsce inna ćwiartka cyklu. Niestety, nie miał jeszcze pojęcia o właściwym wyważeniu wału i całego mechanizmu korbowego, a gdy dodamy do tego niską jakość obróbki elementów metalowych w tamtych czasach… to mamy powód porażki owego silnika tuż po jego odpaleniu. Rozgoryczony Otto kolejny silnik zaprojektował według prymitywnej, XVIII-wiecznej koncepcji majora de Rivaza (wspomnianego na początku tego artykułu), ale fakt pozostaje faktem – to on wymyślił i zbudował pierwszą maszynę czterocylindrową.

boxerze każdy tłok łączy się z własnym czopem korbowym, a wał pozostaje płaski (wykorbienia co 180º)

Jak w każdym silniku przeciwsobnym, zaletami są zwarta budowa, niski środek ciężkości (dzięki leżącej konfiguracji) i bardzo dobre wyrównoważenie. Wadami – duża szerokość i wysoki koszt wynikający z konieczności zdublowania wielu elementów (głowicy cylindrów, kolektorów, itp.).

Pewnym problemem jest także układ wydechowy. Prawidłowe napełnienie cylindra i sprawna wymiana ładunku wymagają równych odstępów pomiędzy impulsami ciśnienia w wydechu. Natomiast na animacji powyżej widać, że w B4 iskry pojawiają się najpierw w jednym bloku cylindrów, a potem w drugim: z tego powodu, by uzyskać regularne impulsy ciśnienia spalin, należy zbudować kolektory łączące w pary cylindry z przeciwległych bloków – a to oznacza dodatkowe koszty. 

Dawniej konstruktorzy przedkładali prostotę nad sprawność silnika, łączyli więc cylindry jednostronnie i godzili się z gorszym napełnianiem (wynikiem nieregularnych impulsów ciśnienia spalin jest np. charakterystyczny bulgot starych boxerów Volkswagena). Zmieniło to dopiero Subaru, które w latach 90-tych, na potrzeby rajdów, opracowało wydechy o równej długości dla wszystkich cylindrów i równomiernych impulsach (łączące najpierw cylindry 1-3 i 2-4, a potem wszystko razem). W modelach seryjnych ten patent pojawiał się od 2003r. (począwszy od Legacy), usuwając specyficzne brzmienie boxera – dlatego purystom tunerzy oferują akcesoryjne wydechy przywracające bulgot.

Pierwsze silniki B4 (wyścigowe) powstały w 1900r. jako rozwinięcie dwucylindrowego Kontra-Motor Benza. W latach 20-tych przeciwsobne czterocylindrówki (obok dwucylindrówek) produkowała czeska Tatra, od której układ ten przejął nie kto inny jak słynny konstruktor “Garbusa” – Ferdynand Porsche. Stamtąd powędrował on do opracowanego przez jego syna Porsche 356, a potem Porsche 914. Trzeba też wspomnieć o Citroënach AmiGS i Axel, kilku modelach Alfy-Romeo, oraz oczywiście o wymienionym wcześniej Subaru. Jak już wspomniałem – znakomita większość silników typu boxer jest chłodzona powietrzem – układ B4 doskonale się bowiem do tego nadaje.

Ciekawostka: Najbardziej zaawansowaną wersją czterocylindrowego boxera Porsche był tzw. Fuhrmann-Motor – od nazwiska jego konstruktora inż. Ernsta Fuhrmanna. W najmocniejszych specyfikacjach miał pojemność dwóch litrów, cztery wałki rozrządu i moc 180 KM przy 7.200 obr/min i stosowany był w motorsporcie:

Widlasty silnik czterocylindrowy to nic innego, jak dwa połączone V2: mamy tu dwa czopy korbowe, po jednym na każdą parę cylindrów, w odstępie co 180º. Własności zatem będą podobne: pełne zrównoważenie sił pierwszego rzędu dla kąta rozwarcia 90º oraz niepełne przy mniejszych kątach, przy czym odstępy pomiędzy zapłonami nigdy nie będą równe. Momenty skręcające działają, ale są niewielkie – to zasługa krótkiego wału, a więc jego większej sztywności i mniejszego ramienia siły. Przykładem samochodu, w którym zastosowano takie rozwiązanie jest chociażby Zaporożec, natomiast przez długi okres czasu V4 wykorzystywał europejski Ford.

Przejdźmy płynnie do rzędowego silnika czterocylindrowego. Przeważająca większość samochodów na rynek europejski wykorzystuje właśnie ten układ, a ostatnimi czasy również i za wielką wodą, w Stanach Zjednoczonych, udział w rynku jednostek czterocylindrowych systematycznie rośnie. Cofnijmy się jednak w czasie, aby wspomnieć o Daimlerze, który w latach 1898-1902 produkował 1,8-litrowy, 6-konny model Phönix.

Najbardziej rozpowszechniony typ rzędowej czterocylindrówki ma cztery osobne wykorbienia, ułożone w jednej płaszczyźnie (co 180º) w sposób widoczny poniżej – z kolejnością zapłonów 1-3-4-2 (choć czasem stosuje się też 1-2-4-3).

Jak w każdym silniku czterocylindrowym, suwy pracy nie pokrywają się, bo wszystkie tłoki osiągają położenia zwrotne w tych samych momentach (chwilowa moc wynosi wtedy zero). Problem jest znacznie zredukowany w stosunku do silników o mniejszej liczbie cylindrów, gdzie przerwy pomiędzy suwami pracy są długie (dlatego też koło zamachowe czwórki można kolejny raz zmniejszyć), ale wciąż istnieje. Po drugie – rzędowa czterocylindrówka cierpi na tzw. nierównowagę sił drugiego rzędu. Owe siły rosną wraz z prędkością obrotową oraz masą tłoków, co oznacza, że większe pojemności rzędowych “czwórek” – w praktyce od około dwóch litrów wzwyż – wymagają dodatkowych wałków wyrównoważających. Chyba że mówimy o starych, niewysilonych motorach, jak w przypadku chociażby Fordów T / ACitroëna DS 23 albo radzieckich i polskich M-20 / S-21, w których problem łagodziły niskie prędkości obrotowe.

Skąd biorą się siły drugiego rzędu? Otóż w „górnej połowie” ruchu (gdy dolny koniec korbowodu znajduje się powyżej osi wału korbowego) tłoki osiągają większe prędkości i przyspieszenia niż w „dolnej połowie”, gdyż na skutek wychylenia korbowodu mają do przebycia dłuższą drogę w tym samym czasie. Generuje to nierówne siły bezwładności, a więc wibracje w osi cylindra, o częstotliwości dwóch cykli na obrót wału.

Źródło: https://www.motocykl-online.pl/galerie/Uklad-i-wal-korbowy,8064,6

W zaawansowanych silnikach R4 siły drugiego rzędu są równoważone za pomocą dwóch wałków obracających się w przeciwnych kierunkach dwukrotnie szybciej od niego, z masami rozmieszczonymi tak, by siły odśrodkowe niwelowały siły drugiego rzędu.

Masy przeciwdziałające siłom drugiego rzędu są oznaczone literami C i D. Rozwiązanie to wymyślił w 1911r. Frederick Lanchester, a dzisiaj stosuje je wielu producentów większych silników R4, a także V6.

W przypadku układu R4 omówiliśmy tylko cykl czterosuwowy, natomiast w historii motoryzacji istniał jednak jeden przykład dwusuwu o tej konfiguracji. Mowa o czeskim Aero 50 – z silnikiem złożonym z dwóch litrowych dwucylindrówek.

Tak, moja reakcja na widok tego pojazdu od frontu była taka sama jak Twoja… ale żeby nieco zrekompensować Czechom, zamieszczam jeszcze jedno zdjęcie, tym razem repliki, jako dowód, że jednak było można coś z tego wyrzeźbić:

Silniki R4 mają swoje zastosowanie głównie w samochodach osobowych, gdyż stanowią najprostszy i najtańszy typ czterocylindrowców oraz oferują najlepszą kombinację kosztu, zużycia paliwa i kultury pracy.  

Ponieważ w silniku czterocylindrowym suw pracy trwa dokładnie jedną czwartą cyklu, suwy owe mogą się na siebie nakładać dopiero w sytuacji, kiedy cylindrów jest więcej. Jednym słowem – jedynie pięcio- i więcej -cylindrowe jednostki spalinowe pracują w sposób ciągły, bez przerw w oddawaniu mocy. Przekłada się to na mniejszą masę koła zamachowego, niższy poziom wibracji i ładniejsze, szlachetniejsze brzmienie. A także, co oczywiste, na wyższe koszty – produkcji oraz eksploatacji. Z tych wszystkich powodów od zarania motoryzacji liczba cylindrów uchodziła za jeden z podstawowych wyznaczników prestiżu auta.

****************************************************************************

Silnik pięciocylindrowy pojawił się samochodach osobowych dopiero w 1974r. Po raz pierwszy zastosował go Mercedes i był to diesel – trzylitrowy OM617 z modelu W115 (a potem również W123W116W126, terenowego G oraz aut użytkowych). Chodziło o rozwinięcie 2.4-litrowego OM616 (240 D), przedłużonego o jeden cylinder, opracowane wskutek krytyki słabych osiągów dieslowskich osobówek, słabo przystających do wizerunku marki. Co prawda w latach 60-tych Daimler-Benz próbował konstruować diesle 6-cylindrowe, jednak ich koszt, ciężar i spalanie okazały się niekonkurencyjne wobec choćby benzynowych dwulitrówek. Jako kompromis powstała więc odmiana pięciocylindrowa. (P.S. przy konstruowaniu OM617 pracował miedzy innymi młody wtedy jeszcze inżynier Ferdinand Piëch – późniejszy prezes Volkswagena. To między innymi on, po przejściu do Audi, był zwolennikiem budowania pięciocylindrowych – tym razem benzynowych – silników modeli 100 i Quattro).

Zdjęcie: Silnik OM617

Jaki jest charakter silników pięciocylindrowych? Są one mniejsze i tańsze od sześciocylindrówek, ale pracują wyraźnie równiej niż czterocylindrowce i podczas gdy pod tym pierwszym względem leżą mniej więcej w połowie dystansu między nimi, to pod tym drugim – bliżej tego lepszego bieguna. W czym zatem tkwi przyczyna ich małej popularności? (zwłaszcza że pięciocylindrówkę relatywnie łatwo zamontować poprzecznie).

Przy pięciu cylindrach zapłony następują co 144º obrotu wału, czyli teoretycznie suwy pracy częściowo się pokrywają. W praktyce owo pokrywanie jest słabe, bo pod koniec suwu otwiera się zawór wydechowy, co kończy oddawanie mocy. Silnik R5 nie jest naturalnie wyrównoważony: osiągnięcie dobrej kultury pracy wymaga zastosowania dodatkowego wałka obracającego się w prędkością wału korbowego. Najczęstsza kolejność zapłonów to 1-2-4-5-3 – tak, jak na animacji poniżej.

Poza wspomnianym OM617 Mercedes produkował jeszcze kilka innych pięciocylindrowych diesli. Podobne jednostki miały też w swojej ofercie Audi i koncern Fiata. Benzynowe piątki to przede wszystkim Audi (w tym słynne, turbodoładowane Quattro) oraz Volvo, a  także Honda z produkowanymi od 1989r. modelami VigorInspireAscotRafaga i Acura TL (słabo znanymi w Europie).  Co ciekawe, Honda produkowała też najmniejszy w świecie, pięciocylindrowy silnik motocyklowy, o pojemności 125 cm³ – zunifikowany z miniaturową, dwucylindrową 50-tką.

Pięciocylindrowe konstrukcje Volvo wykorzystywał w swoich sportowych modelach Ford. Ten sam Ford, z tym że oddział amerykański, jeszcze w latach 30-tych planował produkować małe (jak na tamtejsze standardy) samochody pięciocylindrowe. Nic jednak z tego nie wyszło, bo klienci masowo kupowali Flathead V8 nie zgłaszając wówczas zapotrzebowania na mniejsze i tańsze auta.

Pora zatem posłuchać jak brzmi rzędowa piątka w wydaniu od Audi:

****************************************************************************

Dodajemy kolejny cylinder i wkraczamy na terytorium, które dla wielu fanów motoryzacji oznacza prawdziwą przygodę… To sześciocylindrówki podnoszące poziom adrenaliny z kilku powodów. Po pierwsze, rzędowa szóstka jest układem o idealnym wyrównoważeniu wszystkich sił i momentów, bez użycia dodatkowych wałków i innych sztuczek, a po drugie – przez większość historii motoryzacji była ona najmniejszym ze „szlachetnych” układów więcej-niż-czterocylindrowych (bo R5 wynaleziono niedawno i stosowano rzadko). Oczywiście mowa tu o postrzeganiu europejskim: w USA było dokładnie odwrotnie, bo od lat 30-tych aż do nadejścia Epoki Plastiku prawie nie występowały tam silniki czterocylindrowe, 

Wyrównoważenie sił i momentów wynika z dwóch faktów: A) pierwsza i druga trójka cylindrów są lustrzanymi odbiciami, czyli tłoki 1-6, 2-5 i 3-4 poruszają się razem, tylko w innych suwach (360º od siebie), B) poszczególne wykorbienia dzieli 120º, co niweluje momenty drugiego stopnia wywołane odchyłkami od idealnie sinusoidalnego ruchu tłoków. 120-stopniowy interwał między iskrami zapewnia też realne, nie tylko teoretyczne nakładanie się suwów pracy.

Bezwibracyjność była i jest szczególnie pożądana w autach luksusowych, stąd też w tej klasie rzędowe szóstki zadomowiły się w pierwszej kolejności. Podobnie jak w segmencie Gran Turismo, z natury przeznaczonym do pokonywania długich dystansów na wysokich obrotach, potęgujących wibracje silnika. 

Pierwszy samochodowy silnik o sześciu cylindrach zbudował w 1903 roku holenderski Spyker. Trzy lata później R6-tki budowali już: MercedesRolls-Royce, a także Ford. W okresie międzywojennym również w Europie rzędowe szóstki trafiały masowo nawet do modeli klasy średniej, by po 1945r. znów wycofać się do wyższych segmentów rynku. Z kolei w USA R6-tki stanowiły podstawowe źródło napędu tanich samochodów, aż do pierwszego kryzysu naftowego.

Oto kilka przykładów dźwięku rzędowych szóstek:

W dzisiejszych czasach sześciocylindrówki znane są głównie w postaci widlastej. Zyskały one pewną popularność, bo brzmią sześciocylindrowo, a przy tym są znacznie mniejsze, lżejsze i tańsze od motorów rzędowych, dają się też bez trudu upchnąć w karoserii poprzecznie. 

V6 – jak każdy silnik widlasty – jest kompromisem rozważanym przez inżynierów praktycznie tylko z uwagi na kompaktowe wymiary i niższy koszt w porównaniu z rzędówką. Tyle tylko, że od sześciu cylindrów wzwyż ów kompromis zaczyna się opłacać, bo długość motorów rzędowych robi się dokuczliwa.

V6-tki są słabo wyrównoważone, bo stanowią złożenie dwóch silników R3, w których jeden tłok zawsze porusza się w innym kierunku niż pozostałe dwa. Zasadniczo stosuje się dwa kąty rozwarcia cylindrów: 60 i 90º.

W tym pierwszym przypadku występuje sześć osobnych wykorbień umożliwiających równe odstępy między zapłonami (jak w motorach R6), ale siły pierwszego i drugiego stopnia pozostają niezrównoważone.

W drugim przypadku, czyli 90-stopniowe V6, ma jedną główną zaletę: daje się zunifikować z 90-stopniowym V8, dzięki czemu spadają łączne koszty produkcji w firmach oferujących oba produkty na raz. Łatwo się domyślić, że na ten pomysł pierwsi wpadli Amerykanie, a w latach 90-tych również Daimler. Takie silniki są jednak szerokie, a w przypadku pójścia na całość z oszczędnością i projektowania bloków V6 jako niekompletnych V8-ósemek – mają też nierówne odstępy pomiędzy zapłonami (na przemian 90 i 150º), wytwarzające nieprzyjemne wibracje w pewnych zakresach obrotów. 

W historii zdarzały się też przykłady 120-stopniowego rozwarcia cylindrów V6-tek: taki silnik wygląda jak dwie trzycylindrówki, z przeciwległymi korbowodami dzielącymi jeden czop korbowy, ale nie równoważącymi wzajemnie generowanych sił. Ponieważ w tym przypadku nie da się obejść bez wałków wyrównoważających, a blok jest bardzo szeroki, nie ma żadnego powodu by wybrać ten układ zamiast 6-cylindrowego boxera.

W ten sposób płynnie przechodzimy do kolejnego układu. Boxer 6 wydaje się ideałem kultury pracy i jak najbardziej nim jest: podobnie jak R6 ma równe odstępy między zapłonami, nakładające się na siebie suwy pracy i pełne wyrównoważenie sił oraz momentów pierwszego i drugiego rzędu. Dlaczego więc sześciocylindrowe boxery nie zdobyły większej popularności?

Po pierwsze, dużo kosztują, ale to nie ma kluczowego znaczenia w segmentach, do których byłyby przeznaczone. Istotniejszy kłopot to duża szerokość, która utrudnia kierowanie przednimi kołami: umieszczenie silnika z tyłu to raczej ekscentryczne rozwiązanie, zaś centralnosilnikowce miewają zazwyczaj kompaktowe, widlaste silniki o większej liczbie cylindrów. Z tego powodu jedynym znaczącym producentem w tej niszy pozostaje Porsche. Innymi przykładami są niektóre modele Subaru

****************************************************************************

Przegląd układów ośmiocylindrowych zaczniemy od rzędówek. W rzędowej ósemce kolejność zapłonów to 1-6-2-5-8-3-7-4. Siły i momenty kasują się wzajemnie tak samo jak w układzie R6, z tym że na każdy cykl przypada więcej suwów pracy, można więc jeszcze bardziej zmniejszyć masę koła zamachowego, a praca pod obciążeniem będzie jeszcze gładsza. Z drugiej jednak strony bardzo długi wał korbowy podlega większym siłom skręcającym, przez co wymaga stosowania tłumików drgań i gorzej zachowuje się przy dużych prędkościach obrotowych.

Pierwszy silnik R8 zaprezentowała w 1907r. czeska Škoda, która wtedy była jeszcze austro-węgierska i nazywała się Laurin & Klement. Tak naprawdę chodziło o dwa połączone ze sobą bloki czterocylindrowe – taka koncepcja, tzn. składanie dużych silników z mniejszych klocków, była wtedy normą. 4,8 litra pojemności dawało 45 KM mocy.

Układ R8 cieszył się ogromnym powodzeniem w okresie międzywojennym. W Europie lubili go producenci (i użytkownicy) aut z najwyższej półki – marek Mercedes-BenzHorchBugattiIsotta-FraschiniAlfa-Romeo czy brytyjskiego Daimlera. W Ameryce preferowano raczej V8, ale kilka firm – między innymi DuesenbergStutzPackard czy Buick – trzymało się układu rzędowego. To między innymi ta koncepcja, wymagająca nadzwyczaj długiej komory silnika, przyczyniła się do skojarzenia długiej maski z wysokimi osiągami.

Po II wojnie światowej układ R8 całkowicie ustąpił pola V8, choć tutaj znów można wskazać kontrprzykłady: Chrysler produkował rzędowe ośmiocylindrówki aż do prezentacji silnika Hemi V8 w 1951r., Buick nawet o dwa lata dłużej, a Mercedes-Benz 300 SLR dostał taki motor jeszcze w 1955r. (tutaj chodziło jednak o konstrukcję wyczynową, bazującą na technice z Formuły 1).

Silniki o ośmiu cylindrach to jednak przede wszystkim jednostki widlaste.

Przytłaczająca większość V-ósemek ma kąt rozwarcia cylindrów równy 90º – nieoptymalny dla sześciocylindrówek, ale odpowiedni dla ósemek i dający dodatkowo bardziej zwartą i lżejszą budowę. Nieliczne wyjątki to konstrukcje wywodzące się z 60-stopniowych V6, (np. silniki Forda/Yamahy używane w Taurusie i Volvo XC90: pisałem o nich tutaj: https://autonowa.pl/yamaha-revs-your-heart-ale-niestety-konczy-z-samochodami/

potężne jednostki Rolls-Royce Meteorite (do zastosowań militarnych) i wczesne V-ósemki Lancii z lat 20-tych. W sporcie zdarzają się też V-ósemki o 45- i 72-stopniowym kącie rozwarcia, ale to już egzotyka.

Drugi podział V8-mek bazuje na kształcie wału korbowego, który może być płaski (flat-plane, z wykorbieniami co 180º), lub przestrzenny (cross-plane, co 90º).

W tym pierwszym przypadku budowa jest prostsza, lecz silnik pracuje jak dwie rzędowe czterocylindrówki i nie różni się od nich dźwiękiem oraz kulturą pracy (tzn. występują w nim siły drugiego rzędu, chyba że konstruktor zniweluje je za pomocą wałków wyrównoważających). V-ósemki z płaskim wałem powstały jako pierwsze: do seryjnie produkowanego samochodu wprowadziła je w 1914r. firma Cadillac. W 1923r. Cadillac poczynił kolejny krok opracowując przestrzenne wały korbowe (cross-plane V8):

Tutaj spory problem stwarzała technologia produkcji, to jest wykonanie precyzyjnej, „trójwymiarowej” odkuwki (wałów odlewanych jeszcze wtedy nie rozważano). Wysiłek i inwestycja opłaciły się jednak, bo dopiero taka konfiguracja pozwala zbalansować siły drugiego rzędu i uzyskać gładką pracę silnika przy niemal dowolnie wysokich pojemnościach. Cross-plane V8 ma jednak i wady: przestrzenny wał korbowy, w przeciwieństwie do płaskiego, wymaga bowiem masywnych przeciwciężarów, przez co ma większą bezwładność (wolniej nabiera i wytraca obroty, jest więc odpowiedniejszy np. do “krążowników szos” niż do wyścigowych bolidów). 

Zdecydowana większość seryjnych V-ósemek należy do typu cross-plane, jednak ze względu na wspomnianą dynamikę konstrukcje wybitnie sportowe miewają i dzisiaj wały płaskie: znany z nich jest przede wszystkim LotusTVR i McLaren, a także niektóre modele FerrariFlat-plane V8 posiadał też słynny Ford GT40.

Tutaj rzędowa 8-emka od Packard:

I ośmiocylindrowa V-ka:

Oraz podsumowanie różnic pomiędzy CrossPlane vs. FlatPlane:

****************************************************************************

Płyniemy dalej na głębsze wody. Układ V10 nie osiągnął znacznej popularności: zbyć może dlatego, że przy wielkim stopniu skomplikowania i bardzo wysokich kosztach wcale nie zapewnia idealnej pracy i potrzebuje wałków wyrównoważających. Znacznie lepszy wydaje się więc cross-plane V8, ewentualnie niewiele droższe, a całkowicie bezkompromisowe V12.

Spośród aut osobowych i lekkich użytkowych najbardziej znane są V10-tki Dodge’a, zastosowane chociażby w modelu Viper, a od 1994 roku w pick-up’ach serii Ram. Podobne silniki oferowały między innymi Volkswagen Audi (w tym TDI), LamborghiniBMWLexus PorscheA tak brzmią:

Skoro o V10 mowa, to nie sposób nie wspomnieć o Formule 1, w której lata pomiędzy zakazaniem doładowywania silników (1989), a narzuceniem koncepcji 2,4-litrowej V8-mki (2006) są często nazywane „erą V10”.  Taka łątka przylgnęła ze względu na dominujący wówczas układ silników, najpierw 3,5-, a od 1995r. 3-litrowych. Często powtarzają się opinie, że właśnie V10-tki z przełomu wieku były najlepiej brzmiącymi bolidami w całej historii F1. Jeśli spojrzeć na liczby, z mocami dochodzącymi do 950-960 KM przy ponad 19 tys. obrotów były to najmocniejsze wolnossące silniki w dziejach F1.

****************************************************************************

Czym jest widlasta 12-tka? W zasadzie składa się z dwóch silników R6 zamontowanych w jednej skrzyni korbowej. Silnik V12  skonstruowany na bazie dwunastu cylindrów umieszczonych w dwóch rzędach, jest od lat uznawany za najbardziej prestiżowy rodzaj jednostki napędowej w jaką można wyposażyć samochód. Cechą zasadniczą, która wyróżnia silnik V12 na tle innych rozwiązań to praktycznie bezwibracyjna jego praca. Suw pracy następuje w nim 6-krotnie w ciągu jednego pełnego obrotu wału. Dla porównania w jednostce o czterech cylindrach takie zjawisko ma miejsce tylko dwukrotnie. W efekcie tego silnik V12 pracuje równo i bardzo harmonijnie. Tajemnica leży w odstępach zapłonowych: 12-cylindrowiec wykonuje suw pracy co 60 stopni obrotu wału korbowego, a więc sześć na każdy obrót. Dla porównania: w zwyczajnym silniku czterocylindrowym zapłon mieszanki następuje co 180 st. Zatem jednostka o 12 cylindrach ma zapłon trzykrotnie częściej, przez co poszczególne suwy pracy zlewają się właściwie w jeden. 

W odróżnieniu od wszystkich innych silników widlastych nie jest kompromisem, bo nie boryka się z żadnymi niezrównoważonymi siłami i momentami, a więc i wibracjami. Najlepszym rozwiązaniem okazał się już dawno kąt 60 stopni, z kolei 120-stopniowych silników widlastych nie ma. Jest natomiast jeszcze jedna opcja, a mianowicie kąt 180-stopniowy. Taki silnik też „naturalnie” zachowuje równe odstępy miedzy zapłonami. Z zewnątrz przypomina boxera, jednak w istocie nim nie jest, bo w układzie widlastym tłoki leżące naprzeciw siebie dzielą to samo wykorbienie. Rozwiązanie to stosowało kiedyś Ferrari – między innymi w serii BB i słynnym modelu Testarossa, które często opisywane jest jako „napędzane dwunastocylindrowym boxerem”. 180-stopniowy silnik widlasty to jednak nie to samo.

V12-tek nie buduje się z jakiejkolwiek potrzeby, a jedynie z chęci pokazania światu czegoś absolutnie topowego. Nawet widlasta ósemka przez całe dziesięciolecia trafiała pod maski masowo produkowanych sedanów i muscle-cars made in USA. Posiadanie auta z V12-tką oznacza oczywiście spore koszty utrzymania, a do tego te jednostki są obecnie gatunkiem zagrożonym wyginięciem ze względu na coraz bardziej restrykcyjne przepisy dotyczące emisji CO2.

Komu zawdzięczamy zatem pojawienie się V12-tek? Jednostki te zanim trafiły pod maski samochodów, używane były do napędzania samolotów, czołgów, statków, lokomotyw oraz jako silniki stacjonarne. Pierwszy w historii silnik V12 zbudowała firma Putney Motor Works w 1904 roku. Silnik ten o pojemności 18,4 l miał moc 150 KM i ważył 430 kg. Był używany do napędzania łodzi wyścigowych. Powstał on przez połączenie sześciu produkowanych wówczas przez Putney’a 2-cylindrowych silników samochodowych. Niewiele natomiast wiadomo o osiągach 12-metrowej łodzi, do napędzania której owa jednostka została stworzona.  Widlastą konstrukcję dwunastocylindrowca docenili także konstruktorzy z branży lotniczej. W czasie II Wojny Światowej najsłynniejsze myśliwce jak Supermarine Spitfire czy Messerschmitt Bf 109 były napędzane takimi jednostkami. Dzięki swojej smukłości w porównaniu do silników gwiazdowych, V12 umożliwiały stworzenie bardziej opływowego dziobu samolotu, co poprawiając osiągi myśliwca miało niebagatelne znaczenie w czasie walki powietrznej. A jak to było w przypadku samochodów?

Tutaj zdania są podzielone. Jedni twierdzą, że po raz pierwszy silnik V12 trafił do samochodu w 1913 roku. „Toodles V” zbudowany został przez brytyjską firmę Sunbeam i zaprezentowany podczas wyścigu w Brooklands. Napędzający go silnik miał 9 litrów pojemności, generował 200 KM i ważył 340 kg. Założenie jego konstruktora, Louisa Coatalena było takie, by po próbach wyścigowych silnik ten można było zastosować także w lotnictwie, natomiast skomplikowane procedury regulacyjne (zwłaszcza konieczność częstego kasowania luzów zaworowych) sprawiły, że w tym przypadku na marzeniach konstruktora się skończyło.

Pierwszy masowo produkowany samochodowy silnik V12 skonstruował w roku 1915 Packard. i okazał się wielkim przełomem na rynku. Model Twin Six miał pojemność 6,8 litra i generował moc 90 KM. W produkcji przetrwał do 1923 roku. W ciągu ośmiu lat produkcji powstało blisko 31 tysięcy sztuk. 

Packard w latach 1932-39 produkował model Twelve, który również wyposażony był w jednostkę V12. W okresie międzywojennym podobne silniki wypuściły też RollsRoyce, brytyjski DaimlerLagondaHorch (ten miał przy okazji pierwsze w dziejach hydrauliczne popychacze zaworów, bez konieczności regulacji luzów), Maybach, a nawet czeski Walter i Tatra, natomiast w USA – Pierce-ArrowFranklinCadillacAuburn i Lincoln. Ten ostatni oferował dwunastocylindrówki jeszcze do 1948 roku, a ich model Zephyr stał się najtańszym w historii samochodem osobowym wyposażonym w silnik V12, dostępnym dla przeciętnej, amerykańskiej rodziny. Lincoln zdecydował się na taki układ silnika, gdyż V8 miały wtedy najtańsze Fordy, a Lincoln (konkurujący z Cadillackiem) musiał się czymś wyróżniać. 

A jak na tym tle wyglądała ówczesna Europa? Po prezentacji Rolls Royce’a Phantoma w 1925 r., Daimler potrzebował auta, które mogłoby się z nim zmierzyć. Dlatego w 1926 roku zaprezentowano model Double Six. Było to pierwsze brytyjskie auto w historii z widlastym silnikiem dwunastocylindrowym pod maską. Jednostka o pojemności 7,1 l produkowała 150 KM przy 2480 obr/min. Już wtedy wersja V12 odróżniała się od sześciocylindrowej dyskretnymi detalami stylistycznymi jak np. chromowany pas przechodzący pionowo przez środek chłodnicy. Zarówno nazewnictwo jak i podobne zabiegi stylistyczne odróżniające najbogatsze wersje zastosowano w niektórych modelach Jaguara po przejęciu firmy Daimler przez ten koncern. Drugim europejskim autem z silnikiem V12 pod maską był monstrualny Maybach Zeppelin. Auto produkowane od 1928 do 1934 roku ważyło ponad trzy tony i w tamtych czasach był to największy samochód osobowy produkowany w Niemczech. Napędzający Maybacha motor początkowo miał 7 litrów (wersja DS7), a później 8 litrów pojemności (wersja DS8) i generował odpowiednio 150 lub 200 KM mocy. 

Po II Wojnie Światowej z silników V12 zasłynęli tacy producenci jak Rolls-Royce, Bentley, Ferrari, Lamborghini, Jaguar, Aston-Martin, BMW, Mercedes, a w późniejszym czasie również Audi ze swoimi jednostkami V12 diesel.

Ciekawostka: Silnik dwunastocylindrowy o najmniejszej pojemności skokowej montowany do auta produkcyjnego miał zaledwie 1,5 litra pojemności i był montowany do Ferrari 125S, które zadebiutowało w 1947 roku. Dwanaście malutkich tłoków o średnicy 55 mm generowało 118 KM i rozpędzało samochód do 155 km/h. Auto powstało, by spełnić wymogi homologacyjne do wyścigów Formuły 2. Żaden z dwóch egzemplarzy Ferrari 125S nie przetrwał do dziś

Jeśli chodzi o kraj kwitnącej wiśni, to należy wymienić Toyotę Century II generacji (jedyne japońskie V12). 5-litrowa jednostka o kodzie fabrycznym 1GZ-FE miała 5 litrów pojemności i według oficjalnych danych produkowała 276 KM. Uznaje się jednak, że moc silnika była wyższa w rzeczywistości i wynosiła ok. 310 KM.

Do wyżej wymienionego towarzystwa dołączyło jeszcze kilka egzotycznych aut z Bugatti EB110McLarenem F1Pagani i Vectorem na czele.

Opis układów rzędowych zakończyłem na ośmiu cylindrach, jednak niektórzy konstruktorzy samochodów mieli większe ambicje i porywali się na budowę silników R12. Żaden z nich nie wyszedł poza stadium wstępnych prób, dlatego też wspominam o tym dopiero w tej części artykułu. Ciekawostką są ogłoszenia francuskiej firmy Corona, datowane na 1920 rok i wspominające o samochodzie z rzędową dwunastką o pojemności 7,2 litra. Nie wiadomo jednak, czy coś takiego w ogóle powstało, gdyż brak dokumentacji innej niż wspomniane reklamy może wskazywać na taki scenariusz. W 1929 roku pojedynczy prototyp silnika R12, z rozrządem dolnozaworowym, zbudował Packard, który 14 lat wcześniej zaprezentował pierwsze V12. Pojemność wynosiła 577 cali sześciennych (9,4 litra). Niestety, uzyskana moc – około 150 KM – raczej rozczarowywała, a największym problemem okazały się wibracje ekstremalnie długiego wału korbowego, narażonego na silne momenty skręcające. Z tego powodu projekt został zaniechany, a jedyny istniejący egzemplarz auta przekazano do osobistego użytku bratankowi założyciela firmy, Warrenowi Packardowi. W 1932r., po jego tragicznej śmierci w katastrofie lotniczej, samochód został zezłomowany. Oto unikatowe fotografie silnika oraz auta, zbudowanego na standardowym podwoziu Packarda (rozstaw osi 145 cali) ze specjalną karoserią z silnie cofniętą kabiną:

Ostatnim przykładem rzędowej dwunastocylindrówki jest francuski Voisin z 1936 roku. Zastosowany silnik był połączeniem dwóch rzędowych szóstek. Producent, po jednorazowej prezentacji na Salonie Samochodowym w Paryżu, nie kontynuował jednak prac.

Myślę, że to odpowiedni moment, aby przejść do kolejnego ważnego punktu na mapie jednostek 12 cylindrowych jakim jest, a raczej była jednostka W12, kojarzona głównie z koncernem Volkswagen. Aczkolwiek mało kto wie, iż to Mazda jako pierwsza była blisko zastosowania takiej jednostki w kreowanych przez siebie markach (więcej o tym tutaj: https://autonowa.pl/w-cieniu-japonskiej-wielkiej-trojki-5-marek-mazdy-i-jej-silnik-w12/ ). Wróćmy jednak do VW i bardzo istotnego faktu, o którym celowo nie wspomniałem wcześniej przy okazji części dotyczącej silników 6 cylindrowych. Otóż Volkswagen opracował i z powodzeniem stosował w samochodach osobowych silnik VR6 (ok. montowano go także w Mercedesie klasy V i Fordzie Galaxy). Jego historia sięga 1991 roku, kiedy to po raz pierwszy na rynek trafiły Passaty VR6. Silnik ten wyróżniał się nietypową konstrukcją z minimalnym rozchyleniem cylindrów, wynoszącym z początku 15 stopni, a potem zmniejszonym do 10,5 stopnia. Wszystkie cylindry nakrywała jedna, wspólna głowica. VR6 występowało w wielu odmianach mocy i pojemności: 2.8, 2.9, 3.2, 3.6, z rozrządem 12- lub 24-zaworowym, z wtryskiem paliwa w kolektor ssący lub bezpośrednim FSI, a tak wygląda jego praca:

Tutaj widać problem z nierówną długością dolotu i wydechu (nieunikniony, jeśli konstruktor nie chce dublować kolektorów):

Dlaczego wspominam tę jednostkę w części poświęconej 12-cylindrowcom? W12 to w rzeczywistości dwie VR-szóstki w jednym bloku. Ten silnik ma właściwie cztery rzędy cylindrów i dwie bardzo szerokie głowice. Blok od W12 wygląda tak:

Natomiast gdyby spojrzeć na jego układ tłokowo-korbowy, wyglądałby on tak:

Jaki jest główny powód tak niecodziennego ułożenia cylindrów? Chodziło o długość silnika. Klasyczna V-dwunastka spotykana w Jaguarze, BMW czy Mercedesie to po prostu dwie rzędowe „szóstki” we wspólnym bloku, przez co jest stosunkowo długa. Volkswagen nie mógł pozwolić sobie na taki silnik, ponieważ z wyjątkiem modeli z rodziny Q7-Touareg nie ma platformy, w której taki silnik by się zmieścił. W takich autach jak VW Phaeton, Audi A8 czy Bentley Continental GT silnik w całości zwisa przed przednią osią. Gdyby miał długość 6 cylindrów, przedni zwis byłby gigantyczny, a to pogarszałoby prowadzenie i proporcje pojazdu. Potrzebny był więc kompaktowy silnik dwunastocylindrowy i odpowiedzią jest właśnie jednostka W12, która długością nie przekracza V8. Jest rzeczywiście niewielkie i można montować je w całości przed osią, ale ma też pewną wadę. W każdym silniku występują siły drugiego rzędu, o których pisałem wcześniej, powodujące niepożądane wibracje w niektórych partiach obrotów. Nie uniknięto ich w jednostce W12, której kulturę pracy można porównać do wyrównoważonego V6. Co więcej W12 to nie „W”, bo nie ma 3 x po 4 cylindry, a 4 x po 3 cylindry… To dwie „V-ki”, czyli rozchylenia wyglądają tak: najpierw 15 stopni, potem 72 stopnie i ponownie 15 stopni. Silnik ma dwie głowice i cztery wałki rozrządu, a zaworów w sumie 48.  Zresztą w tym silniku wszystko jest zdwojone, tzn. większość elementów występuje po 1 na głowicę: szyna paliwowa, przepływomierz, przepustnica są osobne dla każdej strony. Jednostka ta ma łańcuchowy napęd rozrządu i występuje w licznych wersjach: z wtryskiem pośrednim lub bezpośrednim (FSI) a także jako biturbo (TFSI). Pojemność to 6,0 lub 6,3 litra i wygląda tak:

A skoro już zahaczyłem o VR-6, to muszę uzupełnić o wątek silników VR skróconych o jeden cylinder – produkowanych w latach 1997-2005 (wieść niesie, że zainspirowane były hondowskimi, widlastymi trzycylindrówkami). VR5 pracuje podobnie do R5, ze 144-stopniowymi odstępami pomiędzy zapłonami (iskry „obiegają silnik dookoła” – pojawiają się najpierw w kolejnych cylindrach jednego rzędu a potem wracają wzdłuż drugiego rzędu), z tym że w VR dużo trudniej zrównoważyć siły wynikające z nierównej liczby cylindrów w prawym i lewym rzędzie. Robi się to przy pomocy przeciwciężarów na wale korbowym, lecz rezultat nie będzie idealny.

VR5 trafiały do Golfa IVBoryNew Beetle’a, Seata Toledo II, a na przykład taki Passat B5 mógł być w dodatku napędzany na wszystkie koła za pośrednictwem 5-biegowego Tiptronica.

Tutaj przykład brzmienia w modelu Bora:

Podsumowując sekcję poświęconą 12 cylindrowcom: wymieniłem V12, Inline12, W12, więc chyba mogę już przejść do 16-tek?

****************************************************************************

W takim silniku zapłony mogą następować w równych odstępach 720 : 16 = 45 stopni obrotu wału (jeśli tylko konstruktor wybierze odpowiedni kąt rozchylenia cylindrów – 45 lub 135 stopni). Poza tym bardzo zmniejsza się masa koła zamachowego i poprawia płynność pracy. Z kolei pełne zrównoważenie sił i momentów można osiągnąć zupełnie niezależnie od kąta rozchylenia, bo V16 to dwukrotność R8, które daje się w pełni wyrównoważyć.

Oczywiście, zwiększenie liczby cylindrów do aż szesnastu bardzo komplikuje i podraża konstrukcję, a jakiekolwiek przewagi nad prostszymi koncepcjami są czysto teoretyczne – tzn. ich zauważenie w praktyce jest w zasadzie niemożliwe. Dlatego wszystkie przykłady V16-tek stosowanych w samochodach osobowych służyły głównie podkreśleniu ich superluksusowego i superprestiżowego statusu. Był natomiast taki moment w dziejach motoryzacji (pod koniec lat 20-tych minionego wieku), w którym na rynku pojawiły się seryjnie produkowane silniki V16.

Wyzwanie skonstruowania produkcyjnych V16 podjęło wówczas kilka firm, ale najlepiej poradził sobie z nim sobie Cadillac, który oferował takie auta w latach 1930-40. Najpierw ukazała się seria 452 (7,4 litra), z rozrządem OHV, hydraulicznymi popychaczami zaworowymi i mocą 165 KM. W roku 1938 skupiono się na jednostce 431 (7,1-litrowej), dolnozaworowej, ze 135-stopniowym rozchyleniem. Mimo mniejszej pojemności i mniej efektywnego układu rozrządu moc wzrosła do 185 KM: producent tłumaczył, że tak wielki i ciężki silnik i tak nie kręci się wystarczająco szybko, by wykorzystać potencjał zaworów w głowicy, więc po co przepłacać.

A to silnik 452, w którym zapłony następują w kolejności 1-12-8-11-7-14-5-16-4-15-3-10-6-9-2-13.

… a brzmi on tak:

I wówczas nastąpił Wielki Kryzys, po którym minęło kilka dekad poprzedzających kolejny kryzys, tym razem paliwowy – to tłumaczy dlaczego nikt na poważnie nie próbował wracać do takich pomysłów. Dopiero w latach 90-tych ubiegłego wieku, we Włoszech, powstał supersportowy samochód Cizeta-Moroder V16T: skonstruowany przez grupkę byłych pracowników Lamborghini i napędzany synergią dwóch jednostek V8 tej firmy, z pojedynczym blokiem, ale czterema głowicami. Sześciolitrowa jednostka z mechanicznym wtryskiem K-Jetronic osiągała 550 KM, a w połączeniu ze zwykłą, manualną  5-biegową skrzynią biegów zapewniała piorunujące jak na tamte czasy osiągi (330 km/h, 4,5 sekundy do setki).

Ciekawostka: Spółka Cizeta – założona przez kompozytora Giorgio Morodera, inżyniera Claudio Zampollego i słynnego designera, Marcello Gandiniego – planowała sprzedaż jednego auta tygodniowo, jednak pomiędzy 1991-93r. znalazła zaledwie ośmiu chętnych, co wraz z prototypem dało łączną liczbę 9 wyprodukowanych egzemplarzy.

Silników widlastych o większej liczbie cylindrów nie stosowano w samochodach osobowych, chociaż swego czasu – pod koniec lat 90-tych  – Daimler-Chrysler przebąkiwał o połączeniu dwóch bloków V12 biturbo, co miałoby dać układ V24 z czterema turbinami, pojemność 12 litrów oraz moc i moment obrotowy w przedziale czterocyfrowym.

A czy była jednostka W16? Ano była. 

W16 powstało jako napęd Bugatti Veyrona na wskutek wyjątkowej trudności założonego zadania – opracowania seryjnego pojazdu zdolnego przekroczyć granicę 400 km/h. Silnik tworzyły dwa specjalnie opracowane bloki VR8 o skoku tłoka równym średnicy cylindrów (86 x 86 mm, razem osiem litrów pojemności), tym razem rozchylone nie o 72, a o 90°. 64 zawory poruszane czterema wałkami w dwóch głowicach, sucha miska olejowa, cztery turbosprężarki z dwoma intercoolerami, itp. dawały początkowo 1.001 KM i 1.250 Nm, podniesione potem na 1.199 KM i 1.500 Nm i wreszcie na 1.500 KM i 1.600 Nm. 

Kolejność zapłonów w W16 Bugatti wygląda następująco: 1-14-9-4-7-12-15-6-13-8-3-16-11-2-5-10.

Tyle w temacie udawanych silników W, co nie znaczy że nie wspomnę teraz o prawdziwych silnikach W, to znaczy takich z trzema rzędami cylindrów i trzema głowicami, zazwyczaj rozchylonymi względem siebie o 60º (rzadziej o 80). W takim układzie każdy czop korbowy łączy się z aż trzema korbowodami. Silniki W były swego czasu wykorzystywane w lotnictwie, natomiast do samochodów trafiły – a raczej nieśmiało próbowały trafić – w dwóch formach: 12- i 18-cylindrowej.

Prawdziwe, trzyrzędowe W12 opracował w 1989r. Francuz, Guy Nègre, z myślą o użyciu ich w bolidach Formuły 1 zespołu AGS (który startował z kiepskimi zresztą rezultatami w sezonach 1986-91). Oprócz niecodziennego układu cylindrów motor ten miał cylindryczne, obrotowe zawory, ale nigdy nie został dopracowany na tyle, by zostać użytym w zawodach Grand Prix.

W samochodzie drogowym trzyrzędowe W12 zostało pokazane raz i na dodatek tylko w formie atrapy. Chodziło o prototyp Audi Avus Quattro zaprezentowany w 1991 roku w Tokio. Był on wykonany z nielakierowanego aluminium i miał dostać sześciolitrowe W12 o mocy około 500 KM. Ostatecznie koncern VAG jak najbardziej zaprezentował sześciolitrowe silniki nazwane W12, ale, jak już wiemy, tylko w formie złożenia dwóch VR6.

Z kolei W18 – z trzema rzędami po sześć cylindrów – rozważała kiedyś Scuderia Ferrari. W 1967r. zbudowała ona eksperymentalny, trzycylindrowy silnik W o pojemności pół litra, którego testy dawały obiecujące wyniki (80 KM przy 11 tys. obrotów), jednak ideę szybko porzuciła. Po 1972r. nie było już możliwości do niej wrócić, bo władze Formuły 1 ograniczyły dozwoloną liczbę cylindrów do dwunastu. Pod koniec lat 90-tych trzy 18-cylindrowe prototypy zaprezentował Volkswagen, używając świeżo wykupionej przez siebie marki Bugatti: model EB118 był pomyślany jako luksusowo-sportowe coupéEB218 – jako limuzyna, a 18/3 Chiron – jako supersamochód.

Ich wspólna, 6,3-litrowa jednostka rozwijała 560 KM i przekazywała napęd na wszystkie koła. W tamtym czasie takie parametry przyprawiały o zawrót głowy, chociaż w porównaniu do zaprezentowanego 6 lat później Veyrona wyglądają raczej blado. W18 ma za to więcej głowic (no i oczywiście cylindrów).

Jeśli chodzi o boxery, należy wspomnieć o silnikach z ośmioma, dziesięcioma, dwunastoma i szesnastoma cylindrami.

Pierwszą znaną jednostkę B8 miał amerykański, wyścigowy Buffum Model G Greyhound z 1904 roku. Była to równocześnie pierwsza ośmiocylindrówka zbudowana w USA. Źródła niewiele mówią o historii, a nawet parametrach – niektóre podają moc 80, a inne 100 KM.

Najbardziej znane, ósemki typu boxer produkowało od 1960 roku Porsche. Zaczęło od bolidu Formuły 1 na sezon ’61, który wykorzystywał części tzw. Fuhrmann-Motor – ostatecznej ewolucji klasycznego, 4-cylindrowego boxera przekonstruowanego i przerobionego przez inż. Ernsta Fuhrmanna. Wersja F1, z ośmioma cylindrami i pojemnością 1,5 litra, osiągała maksymalnie 185 KM i dała zespołowi jedyne zwycięstwo w Grand Prix – we Francji w 1962 roku. Później pomysł wracał w wyścigówkach niższych formuł: modelach 719904906907909910 i 916, gdzie pojemność doszła do trzech litrów, a moc do 320 KM.

Dwa egzemplarze silnika B8 zostały zamontowane w karoserii Porsche 914. Jedno takie auto otrzymał na 60-te urodziny Ferry Porsche. Obydwa stoją aktualnie w firmowym muzeum w Zuffenhausen.

Oto 8 cylindrowy boxer od Porsche we własnej osobie:

Dziesięciocylindrowy boxer w zasadzie nie występował w samochodach osobowych (w latach 60-tych General Motors rozważało taką wersję tzw. silnika modularnego – powstał nawet próbny egzemplarz, zamontowany w Chevrolecie Impali przerobionym na przedni napęd).

Bardziej popularny, choć tylko w wyścigach, był układ B12. Po raz pierwszy został on zastosowany przez Ferdynanda Porsche w skonstruowanej przez niego włoskiej Cisitalii z 1947 roku (niestety, auto nie zostało nigdy zgłoszone do żadnych zawodów). Potem pomysł wykorzystały Alfa-RomeoPorsche (model 917 z 1969r.) i przede wszystkim Ferrari: w Formule 1 w latach 1964-65 (bolid F1512) i później w latach 70-tych (312T).

W samochodach drogowych B12 nie występowało: mimo że czasem mianem 12-cylindrowych boxerów określa się silniki Ferrari Testarossy i serii BB (której nazwa pochodzi zresztą od berlinetta boxer), w istocie chodzi tam o V12 ze 180-stopniowym kątem rozchylenia cylindrów. Różnica leży w zamocowaniu korbowodów: w boxerze każdy z nich ma swój osobny czop korbowy, w motorze widlastym – dwa przeciwległe korbowody wykorzystują ten sam czop, jak na animacji poniżej. 

A gdybyście chcieli obejrzeć materiał na temat historii 12-cylindrowego boxera made by Subaru, który o mały włos nie trafił do Koenigsegga, to zapraszam tutaj:

A co z 16 cylindrowym boxerem? Taka jednostka nigdy nie wyszła poza stadium prototypu: próbowała je opracować brytyjska firma Coventry Climax (na potrzeby Formuły 1, a konkretnie zespołów Lotusa i Brabhama), a także Porsche (dla modelu 917). W pierwszym przypadku plany zniweczyła awaryjność konstrukcji, w drugim prostsze okazało się doładowanie B12-tki.

W sumie na tym moglibyśmy zakończyć, ALE … 

W latach 20-tych ubiegłego wieku Henry Ford postanowił, że dla następcy słynnego Modelu T zbuduje silnik w układzie X8 – z  wałem korbowym w środku i czterema parami cylindrów rozchodzącymi się w kształt litery X. Zadanie opracowania konstrukcji dostał inż. Farkas – jeden z twórców Modelu T. W ciągu kolejnych siedmiu lat powstało 10 różnych prototypów, z chłodzeniem powietrzem lub wodą, lecz zawsze z dwoma wałkami rozrządu obsługującymi po cztery cylindry każdy. Koncepcja sprawiała jednak same kłopoty: w dolnych cylindrach zbierał się olej, a ich głowice, a zwłaszcza wkręcone w nie świece zapłonowe, były narażone na uszkodzenia. Dodatkowo należało podnieść prześwit i linię maski, co od strony stylistyki nadwozi byłoby krokiem wstecz. 

A tak w rzeczywistości prezentowała się wersja chłodzona powietrzem:

Silniki w układzie X w zasadzie nigdy nie trafiły do seryjnej produkcji aut, aczkolwiek były wykorzystywane w lotnictwie. Z kolei inna konstrukcja rodem z branży lotniczej , znana jako układ gwiazdowy, kilkukrotnie została wykorzystana w samochodach, natomiast jedynie w prototypach. Przykładem jest jeden z wielu wariantów rozważanych przez Ferdynanda Porsche jako „ludowy wóz” dla robotników III Rzeszy, innym – eksperymentalny Plymouth z 1937 roku. Przynajmniej jeden samochód w historii, amerykańskiej marki Adams-Farwell z 1905 roku był napędzany silnikiem rotacyjnym, w którym ułożone w gwiazdę cylindry obiegały nieruchomy wał korbowy.

Silniki gwiazdowe i rotacyjne mają zawsze nieparzystą liczbę cylindrów: prototypy Volkswagena i Plymoutha miały ich po trzy, Adams-Farwell  – pięć.

W tym samym czasie francuska firma Gobron-Brillié wymyśliła silniki bez głowicy: w każdym cylindrze znajdowały się po dwa przeciwbieżne tłoki, z których jeden poruszał wałem korbowym w konwencjonalny sposób, a drugi za pośrednictwem przewieszonego u góry jarzma.

Gobron-Brillié produkował trzy typy: 4-cylindrowe o mocy 35 i 60 KM oraz 6-cylindrowy, 90-konny. Ten ostatni, w specjalnie przygotowanej specyfikacji wyczynowej, jako pierwszy automobil w dziejach przekroczył prędkość 100 mil na godzinę, jednak ostatecznie patent nie sprawdził się.

Kolejną innowacyjną konstrukcją był silnik z dwoma tłokami dzielącymi wspólną komorę spalania, ale poruszającymi się równolegle. To rozwiązanie możliwe jest tylko w dwusuwach.

Było stosowane przede wszystkim w motocyklach okresu międzywojennego i wczesno-powojennego, a także znalazło zastosowanie w przynajmniej dwóch samochodach: angielskiej marki Trojan (1922-1928) i w oryginalnych, włoskich Isettach.

Na koniec zostawiłem konstrukcję, która ma tyle samo zwolenników, jak i przeciwników, będąc jednocześnie znacznie prostszą od popularnych jednostek tłokowych. Pozwala także na uzyskanie bardzo dużej mocy z niewielkiej pojemności. Mowa oczywiście o Wanklu. Jest to rodzaj silnika spalinowego, w którym tłok w kształcie trójkąta Reuleaux, osadzony mimośrodowo, obraca się w korpusie pod wpływem ciśnienia gazów, powstałych w procesie spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. Brzmi skomplikowanie? To spróbuję inaczej. W porównaniu do klasycznych silników tłokowych, jednostka Wankla zbudowana jest z dużo mniejszej liczby elementów. Są one także prostsze w budowie. Głównymi częściami są dwa trójkątne rotory z zaokrąglonymi bokami, poruszające się obrotowo wewnątrz korpusu, w którym są umieszczone. Wewnątrz rotorów znajdują się koła zębate, wprawiające w ruch obrotowy. Ruch ten jest przekazywany do układu napędowego poprzez wał mimośrodowy. Rotor nie porusza się po okręgu, lecz figurze przypominającej elipsę, posiadającej zwężenie na środku. No dobra, a prościej?

Silnik Wankla to kwintesencja alternatywnego podejścia do motoryzacji. Autorem tego typu silnika jest Felix Wankel, niemiecki konstruktor urodzony w 1902 roku. Opatentował on swoją konstrukcję już w roku 1929. Pierwszy, działający prototyp powstał jednak dopiero w 1957 roku. 

Przewagą takiej konstrukcji nad podejściem tradycyjnym jest to, że ma ona więcej powierzchni roboczych. W tradycyjnym silniku jeden tłok tworzy z cylindrem dokładnie jedną powierzchnię roboczą, a w silniku Wankla obrotowy tłok tworzy z obudową trzy powierzchnie robocze. Mimo zupełnie innej budowy, zasada działania silnika Wankla jest taka jak w silniku tłokowym. Następuje zasysanie mieszanki paliwowo-powietrznej, sprężanie, rozprężanie i wydech. Sprężanie zachodzi po zbliżeniu się boku rotora do ścianki. Wszystkie te procesy dzieją się w komorach tworzonych w trakcie obrotu rotora. Etap ssania i wydechu w silniku Wankla jest dłuższy, dzięki czemu ma on wyższą sprawność.

Silnik takiego typu pracuje przy dość zbliżonej do tradycyjnego podejścia czterosuwowej charakterystyce pracy. Różnicą jest to, że jednostka napędowa projektu Wankla wykonuje jeden pełen cykl pracy na jeden obrót wału, a tradycyjny silnik tłokowy jeden na dwa obroty. 

Gdy przyjrzymy się sposobowi pracy silnika Wankla, możemy dostrzec wiele niepodważalnych zalet. Problemem silników tłokowych są wibracje, generowane przez ruch posuwisto-zwrotny tłoków i taki sam ruch korbowodów w przeciwnej płaszczyźnie. W silniku Wankla jest tylko ruch obrotowy nie generujący zakłóceń, co pozwala na niemal idealne wyregulowanie jego pracy. Kolejną zaletą takiego ruchu jest brak konieczności stosowania generujących opory zaworów, w związku z czym możliwe jest uzyskanie płaskiego przebiegu momentu obrotowego w szerokim zakresie obrotów. Wspomniana już, konieczność użycia mniejszej liczby podzespołów ma wpływ na rozmiar i wagę silnika. Zatem silnik Wankla ma predyspozycje do tego, by montować go w autach sportowych. Jego niewielka masa i wymiary pozwalają na zbudowanie korzystniejszej charakterystyki jezdnej całego samochodu. Przód auta nie jest tak mocno obciążony jak przy tradycyjnym silniku dużej pojemności, a ze względu na większą ilość miejsca można zdecydować się na bardziej rozbudowane przednie zawieszenie. Jednostka napędowa takiego projektu ma także wysoką sprawność i szybko wchodzi na obroty.

Pierwszy samochód z silnikiem Wankla powstał w latach 60 pod marką NSU. Od początku bardzo zainteresowana tą technologią była japońska Mazda. Firma ta jako pierwsza rozpoczęła seryjną produkcję samochodów wyposażonych w tą jednostkę. Mazda RX-7 otrzymała silnik o pojemności 0,654 litra na rotor, czyli ok. 1.3 litra osiągający 239 KM mocy. Jej następczynię, czyli Mazdę RX-8 wyposażono w nową wersję tej samej jednostki w łącznie dwóch odmianach. Generowały one mniej mocy, ale głównym celem było obniżenie awaryjności. To właśnie główny mankament silników Wankla. Pracujące rotory generują bardzo duże obciążenie, przez co trudne jest stworzenie odpowiednio wytrzymałej konstrukcji korpusu, a przede wszystkim uszczelnienia. Podstawowym problemem w przypadku silnika Wankla jest uszczelnienie poszczególnych komór spalania. Przy tradycyjnym silniku jest to dość proste – okrągłe pierścienie tłokowe są dociskane przez ich rozprężanie podczas pracy. W silniku Wankla uszczelnienia mogą wystąpić jedynie na obrzeżach komór spalania i takie rozwiązanie jest zazwyczaj dość skomplikowane, wieloelementowe. Jednym z istotniejszych rozwiązań są listewki uszczelniające, zbudowane z wytrzymałych spieków ceramicznych. Jednak nawet takie rozwiązanie często okazuje się nieskuteczne w codziennej eksploatacji. Uszczelnienia potrafią się wycierać, co powoduje przedmuchy i spadek kompresji. Silnik z obniżoną kompresją ma mniejszą moc i szereg problemów, związanych choćby z problemami z rozruchem. Niska trwałość, niewielka wiedza mechaników o takich konstrukcjach i znaczny koszt poprawnej naprawy powoduje, że używane auta z silnikiem Wankla nie cieszą się zbyt dużą popularnością, przez co ich ceny są stosunkowo niskie. Środkiem zaradczym bywają często tzw. “przeszczepy” (z ang. swapy),czyli przypadki adaptacji tradycyjnych jednostek napędowych, co może okazać się znacznie tańsze niż próba przywrócenia specyfikacji fabrycznej. Takie rozwiązanie dzieli jednak środowisko petromaniaków, a puryści uważają je wręcz za hańbiące. Nawet fakt, że jednostki Mazdy czasami nadawały się do remontu już po kilkudziesięciu tysiącach kilometrów zdaje się nie przemawiać do zagorzałych fanów nietypowych konstrukcji. 

Kolejny problem techniczny to chłodzenie. Silnik Wankla może oddawać ciepło rotora jedynie poprzez dwie niewielkie powierzchnie. A trzy główne, tworzące powierzchnie robocze, są cały czas intensywnie ogrzewane. W obecnych, tradycyjnych silnikach spalinowych duże znaczenie ma optymalizacja kształtu komór spalania. W tym zakresie trwa prawdziwy wyścig zbrojeń, bo nawet niewielka modyfikacja może korzystnie wpłynąć na osiągi czy obniżyć zużycie paliwa. Tymczasem w silniku Wankla zakres możliwości zmian kształtu komór spalania jest dość ograniczony. Dodatkowo ma on dość niekorzystny kształt szczeliny, który negatywnie wpływa na emisję spalin. Dotychczas montowane w pojazdach silniki Wankla generują olbrzymie straty ciepła, co przekłada się na duże spalanie. Mazda RX-8 według katalogu spalała średnio ok. 16 l paliwa, natomiast jej użytkownicy meldowali rezultaty na znacznie wyższym poziomie. Trudno wyobrazić sobie, by tego typu jednostka spełniła wymagania obowiązujących dziś norm ekologicznych. 

Dotarliśmy do końca. Zatem reasumując i podsumowując:

No chyba, że…

Powered by Autonowa.pl