Mówią, że nic nie zastąpi wyporności, ale producenci samochodów są zmuszeni udowodnić, że to twierdzenie jest błędne. Zaostrzenie emisji i średniego zużycia paliwa w przedsiębiorstwie (CAFE). oznaczają, że nawet producenci samochodów o wysokich osiągach redukują rozmiary. Chociaż zmniejszanie silnika wydaje się złym sposobem na zbudowanie samochodu wyczynowego, trend ten ma w rzeczywistości wiele zalet.
Apokalipsa teraz?
Zanim komputery uczyniły samochody inteligentnymi, głównym narzędziem wykorzystywanym do wytwarzania mocy był rozmiar. Wczesne samochody, takie jak 8-cylindrowy rzędowy Duesenberg i Cadillac V16, wymagały masywnych silników, aby wytworzyć moc nowoczesnego czterocylindrowego silnika. Trend ten osiągnął swój szczyt w przypadku amerykańskich samochodów typu muscle car z lat 60. XX wieku i włoskich egzotycznych samochodów z lat 70. XX wieku, których szybkość wynikała z silników V8 i V12 o dużej pojemności skokowej. Zwiększenie silnika to po prostu najłatwiejszy sposób na zwiększenie mocy i przed pojawieniem się Agencji Ochrony Środowiska (EPA) nie było potrzeby robić inaczej. Ponadto bezpośrednia korelacja między wielkością silnika a mocą sprawia, że łatwiej jest się przechwalać.
Polecane filmy
Ograniczenie pojemności skokowej nie tylko pozbawia kupujących możliwości przechwalania się wielkością swoich silników. Dla specjalistów od wydajności, takich jak BMW M i Mercedes-Benz AMG, którzy zdobyli swoją reputację budując samochody niezbyt przyjazne dla środowiska układy napędowe, zmusza to także inżynierów do przełamania części ich złota zasady.
Poza tym, chociaż wszyscy chcą żyć na planecie, na której nadal nadaje się do zamieszkania, ceny benzyny tak naprawdę nie wpływają na ludzi, którzy kupują M5 i E63 AMG. Gdyby tak było, nie kupowaliby tych i tak już drogich luksusowych samochodów wyczynowych.
Innymi słowy: dlaczego ktoś, kogo stać na sedana z możliwościami przyspieszania supersamochodu, miałby naprawdę przejmować się tym, czy zapewnia dobre zużycie paliwa?
Chudy i średni
BMW przysięgało, że nigdy nie zainstaluje turbosprężarki w żadnym ze swoich inspirowanych wyścigami samochodów M. Biorąc pod uwagę, że w oryginalnym E28 M5 zastosowano 3,5-litrowy rzędowy silnik sześciocylindrowy z supersamochodu M1, łatwo zrozumieć dlaczego. Wysokoobrotowe, wolnossące silniki były znakiem rozpoznawczym M.
Turbosprężarka to w zasadzie wentylator napędzany spalinami, który wdmuchuje więcej powietrza do silnika. Ponieważ powietrze jest jednym z dwóch składników spalania wewnętrznego (drugim jest paliwem), nadziewania jest więcej dopływ powietrza i gazu do silnika oznacza większy wysięgnik i większą moc bez konieczności stosowania większego silnika.
Aby jednak nadal produkować liczby supersamochodów, firma M musiała montować w swoich samochodach coraz większe silniki. Poprzednia generacja E60 M5 posiadała 5,0-litrowy silnik V10. Podobnie jak silnik E28, był on wolnossący, uwielbiał obroty, a jego konfiguracja inspirowana była silnikami stosowanymi przez BMW w samochodach Formuły 1.
Kiedy więc BMW ogłosiło, że obecne F10 M5 porzuci V10 na rzecz V8 z podwójnym turbodoładowaniem (nie mniej niż SUV), fani byli zdenerwowani. Okazuje się, że nie mieli się czym martwić.
M5 napędzany silnikiem V10 wytwarzał 500 koni mechanicznych i moment obrotowy 383 funtów na stopę. Nowy model V8 z turbodoładowaniem ma 560 KM i 500 Nm.
To prawda, że 4,4-litrowy silnik V8 nie jest dużo mniejszy od 5,0-litrowego V10, ale to nie sprawia, że niesamowity moment obrotowy nowego silnika jest mniej zaskakujący. Dzięki temu dodatkowemu, turbodoładowanemu momentowi obrotowemu nowe M5 przewyższa swojego poprzednika.
Stary E60 M5 przyspieszał od 0 do 60 mil na godzinę w 4,1 sekundy, ale nowy F10 może to zrobić w 3,7 sekundy z siedmiobiegową dwusprzęgłową skrzynią biegów M DCT i 4,0 sekundy z sześciobiegową manualną skrzynią biegów. Prędkość starego samochodu była elektronicznie ograniczona do 255 mil na godzinę; nowy jest ograniczony do 160 mil na godzinę.
Jednocześnie F10 M5 osiąga 15 mpg w mieście i 22 mpg na autostradzie z manualną skrzynią biegów (14 mpg w mieście i 20 mpg mpg na autostradzie z podwójnym sprzęgłem), w porównaniu do 12 mpg w mieście i 18 mpg na autostradzie w przypadku silnika z silnikiem V10 E60.
AMG, odpowiednik BMW M w Mercedesie, ma swoje własne tradycje, które zwykle skupiają się wokół liczby 63. 300SEL 6.3 z 1968 r. był najszybszym sedanem swoich czasów, a dzięki ogromnemu silnikowi (zaczerpniętemu z limuzyna dictator-spec 600) w zwykłe podwozie sedana, stała się prototypem wszystkich sportowych sedanów Mercedesa przyjść.
Kiedy więc w 2006 roku AMG wprowadziło na rynek własny duży silnik V8, wszystkie modele, w których był używany, określiło je jako „63”, mimo że sam silnik miał pojemność zaledwie 6,2 litra. Zasila także Samochód sportowy SLS AMG. Zatem trudny do naśladowania czyn.
Podobnie jak BMW, Mercedes również zdecydował się na turbosprężarki. Powoli zastępuje wolnossący silnik V8 o pojemności 6,2 litra silnikiem V8 o pojemności 5,5 litra z podwójnym turbodoładowaniem. W średniej wielkości E63 AMG 2009, 6,2-litrowy silnik wytwarzał 518 KM i 465 Nm. Nadchodzące Model S E63 AMG z 2014 roku będzie miał 557 KM i 590 Nm.
Bardziej wydajne silniki to nie jedyna zaleta downsizingu. Kiedy Audi wyjęło 4,2-litrowy silnik V8 ze swojego S4 i zastąpiło go turbodoładowanym silnikiem V6, przekształciło samochód, który był zaciekle mocny, ale niezrównoważony, w lepszą, wszechstronną maszynę do jazdy.
Umieszczenie tego V8 w nosie i tak już ciężkiego z przodu A4 zaburzyło rozkład masy S4 z lat 2003-2009, negatywnie wpływając na prowadzenie. Sprawiło to również, że jeszcze droższe RS4 wydawało się mniej wyjątkowe. Obecny samochód nie ma takich problemów.
Czy nie słyszeliśmy tego już wcześniej?
Dlatego obawy dotyczące emisji i zużycia paliwa skłaniają producentów samochodów do tworzenia pojazdów o bardziej wydajnych osiągach, wyposażonych w technologię, w szczególności turbosprężarkę. Może to brzmieć jak współczesna historia sukcesu, ale nie jest to nic nowego.
Lata 70. przyniosły traumę w świecie motoryzacji w postaci kryzysów naftowych i gaźników, zaawansowanych technologicznie silników V8, zduszonych przez urządzenia kontrolujące emisję zanieczyszczeń. Gdy zbliżała się dekada Ronalda Reagana, producenci samochodów zaczęli szukać lepszego sposobu na wytwarzanie energii.
W 1978 roku Saab wprowadził na rynek model 99 Turbo, który zapoczątkował dekadę manii turbodoładowania. Nawet Buick włączył się w akcję, budując Grand National i GNX. Amerykańskie samochody typu muscle car z turbodoładowanymi silnikami V6? Przyspieszenie od 0 do 60 mil na godzinę w 4,6 sekundy sprawia, że GNX z 1987 r. jest nadal szybki jak na dzisiejsze standardy.
Volkswagen wprowadził do oryginału elektroniczny wtrysk paliwa (EFI). Golfa GTI w 1975 r. Pozwoliło to nie tylko mikroskopijnemu silnikowi o pojemności 1,6 litra wytworzyć moc 108 KM, ale także zapewniło mu niespotykaną niezawodność.
„Elektronika” w EFI to kod do sterowania komputerowego. Komputer za pomocą czujników monitoruje spalanie i na bieżąco reguluje dawkę paliwa, dzięki czemu cały proces jest znacznie bardziej precyzyjny. W przeciwieństwie do gaźników, które wymienili, systemy EFI wtryskują również paliwo pod ciśnieniem. W samochodach gaźnikowych paliwo może czasami rozlewać się podczas pokonywania zakrętów, odcinając przepływ, ale nie stanowi to problemu w przypadku wtrysku paliwa. Dlatego EFI jest dziś standardem we wszystkich samochodach.
Obecnie technologia „wtrysku bezpośredniego” przenosi wtrysk paliwa na wyższy poziom wydajności i wytwarzania mocy. Pomyśl o tym jak o EFI 2.0. Podczas gdy układy wtrysku paliwa mieszają paliwo z powietrzem, zanim trafiło ono do komory spalania cylindra, wtrysk bezpośredni wtryskuje precyzyjną ilość paliwa bezpośrednio do komory spalania (stąd nazwa), co dodatkowo zwiększa wydajność. Jest dostępny w aktualnych modelach VW GTI Mark 6, F10 M5, E63 AMG 2014 i wielu innych samochodach.
Technologie Turbo i EFI wywołały falę naśladowców, czyniąc litery „GTI” synonimem taniej prędkości, a słowo „turbo” równie kwintesencją lat 80. jak Duran Duran.
Kiedy nabywcy szukający szybkiego samochodu zaczęli zwracać uwagę na Volkswageny Golfy i Buicki Regale, wszystko musiało wydawać się stracone. Ale wszystko potoczyło się całkiem nieźle, podobnie jak w przypadku najnowszej serii samochodów wyczynowych z turbodoładowaniem, a teraz z bezpośrednim wtryskiem, wszystko układa się całkiem nieźle.
Kolejna faza
Na razie wygląda na to, że trend downsizingowy będzie się utrzymywał. Oczekuje się, że BMW zastąpi obecny 4,0-litrowy silnik V8 w M3 sześciocylindrowym silnikiem, gdy w najbliższej przyszłości zadebiutuje nowa wersja tego samochodu. Mercedes-AMG wycofa duży 6,2-litrowy silnik V8 z SLS i C63 AMG, zastępując go silnikiem 4,0-litrowy silnik V8 z podwójnym turbodoładowaniem.
Czy ten trend będzie kontynuowany? Czy technologia pozwoli na zmniejszenie wydajności silników? Czy M5 2025 będzie miał 2,0-litrowy rzędowy czterocylindrowy silnik?
Prawdopodobnie nie. W pewnym momencie silniki będą musiały przestać się kurczyć, jeśli chcą utrzymać astronomiczną moc znamionową. Żadna technologia spalania wewnętrznego na horyzoncie nie jest w stanie tego zrobić bez pomocy.
Możliwe jest jednak połączenie mniejszego silnika z silnikiem elektrycznym. Zgadza się: hybryda. Żaden większy producent nie ma obecnie na deskach kreślarskich hybrydowego sportowego sedana, ale ma w ofercie całą gamę hybrydowych supersamochodów, takich jak FerrariLaFerrari, Porsche 918 Spyder, I McLarena P1 podbić świat szturmem, nie jest to niemożliwe. Na razie jednak AMG wstrzymując się.
Może nawet być przyszły M5 lub E63 AMG całkowicie elektryczny. W końcu Tesla Model S Performance przyspiesza od 0 do 60 mil na godzinę w 4,2 sekundy. Oczywiście istnieje wiele przeszkód, takich jak obawy dotyczące kosztów i zasięgu oraz pytanie, czy nabywcy samochodów wyczynowych w ogóle będą chcieli taki samochód, ale jest to technicznie możliwe.
Najwyraźniej istnieją wiele zamienniki przemieszczeń.
