Małe silniki trzycylindrowe

Termin 'downsizing' to w prostym tłumaczeniu zmniejszenie wymiaru dowolnej rzeczy. W motoryzacji określenie to odnosi się do zastępowania większego układu napędowego mniejszym o tych samych parametrach. Downsizing jest obecnie bardzo modny, a niewielkie silniki z turbodoładowaniem oraz bezpośrednim wtryskiem paliwa zaskakująco dobrze radzą sobie z napędzaniem samochodów – mimo że często mają litr pojemności i tylko trzy cylindry.

Nie należy mylić downsizingu z tzw. rasowaniem, czy tuningowaniem silników, bo nie chodzi tu o podniesienie mocy maksymalnej, ale o spowodowanie, że charakterystyka mniejszego silnika tłokowego będzie w praktyce taka sama jak jednostki większej, a mniej wysilonej. 

Coraz bardziej popularne 

Jeszcze dekadę temu jednostki napędowe o pojemności 1.4 litra z ogromnym trudem radziły sobie z napędzaniem samochodu. Początkowo to inżynierzy marki Volkswagen udowodnili, że do sprawnej jazdy w zupełności wystarczy doładowana jednostka 1.4 TSI, a nawet niezwykle oszczędny motor 1.2 TSI, którego produkcję uruchomiono nieco później. Specjaliści z Forda poszli o krok dalej i opracowali trzycylindrowy silnik 1.0 EcoBoost. 

Skromna objętość skokowa 999 ccm nie powstrzymała inżynierów Forda przed wyłuskaniem aż 125 KM przy 6000 obr./min oraz 170 Nm – możliwe nawet 200 Nm dzięki funkcji overboost. W trakcie standardowej jazdy korzystanie z wysokich obrotów nie jest konieczne. Jednostka napędowa radzi sobie doskonale nawet przy 1500 obr./min i działa płynnie aż do odcięcia zapłonu. Silnik został trzykrotnie nagrodzony w konkursie International Engine Of The Year 2012. 

Obecność turbosprężarki podnosi elastyczność jednostki napędowej – choć w przypadku silnika 1.0 EcoBoost nie jest łatwo doświadczyć charakterystycznego kopniaka ponieważ silnik bardzo płynnie i stopniowo oddaje moment obrotowy. Plusem jest brak tzw. turbodziury, co większość uzna za zaletę. Niestety, miłośnicy szybkiej jazdy i nagłych przyrostów mocy będą rozczarowani. Realna potrzeba przekroczenia 3000 obr./min pojawia się rzadko dlatego jest to rozwiązanie dla standardowych kierowców, którym nie w głowie wyścigi. 

W jakim celu?

Downsizing jednostki napędowej służy przede wszystkim obniżeniu zużycia paliwa. W przypadku Forda 1.0 EcoBoost wygląda to całkiem dobrze. Odpowiednio operując pedałem gazu i zmianą przełożeń zgodnie z propozycjami komputera pokładowego – 2500 obr./min. – trzycylindrowemu silnikowi wystarczy 5 litrów na 100 kilometrów w trasie. W warunkach miejskich spalanie zwiększy się średnio o 2 litry. Zwiększając tempo jazdy, rezultaty w obu przypadkach wzrosną o kolejne dwa litry – czyli 7 i 9 l/100km. Komputer pokładowy sukcesywnie przypomina użytkownikowi o doskonaleniu techniki ecodrivingu – co w dobie ekologicznych rozwiązań jest niemal na miarę złota. 

Płynność jazdy uprzyjemnia bardzo łatwy sposób operowania precyzyjną 6-biegową skrzynią, która znacznie ułatwia użytkownikowi odpowiedni dobór prędkości. Ford 1.0 EcoBoost ma nieco gorsze osiągi od wariantu 1.6 o identycznej mocy. Przyśpieszenie od 0 do 100 km/h zajmuje mu 11.3 sekundy, a samochód rozpędza się maksymalnie do 193 km/h. Większa, wolnossąca jednostka potrzebuje 10.9 sekundy i osiąga 196 km/h. 

Są i wady

Silnik trzycylindrowy wygląda z zewnątrz jak typowa jednostka z łańcuchem, ale wewnątrz, zamiast niego w kąpieli olejowej pracuje pasek. Pozwoliło to zredukować masę silnika, wyciszyć odgłosy jego pracy i zmniejszyć opory wewnętrzne, co przełożyło się na niższe zużycie paliwa. Za wadę można uznać krótszą żywotność tego podzespołu. Pasek jest mimo wszystko mniej trwały niż łańcuch. Zaskakująco dobre dane liczbowe to jedno. Doładowany silnik dysponuje wyższym momentem obrotowym, który jest dostępny przy niższych obrotach, co sprawia, że w codziennej eksploatacji, samochód jest bardziej przyjazny kierowcy. Przy spokojnej jeździe EcoBoost zużywa także mniejsze ilości paliwa. Producent zapewnia, że oszczędność w cyklu mieszanym wynosi blisko 1 l/100km. 

Trzycylindrowy silnik nie został jednak zbyt dobrze wyważony. Brak jednego cylindra zdradza z kolei charakterystyczny warkot w okolicach 3000 obr./min. Dla większości będzie to z pewnością bardzo dokuczliwe doznanie. Warkot potrafi być bardzo natarczywy mimo faktu iż jednostka napędowa została bardzo dobrze wytłumiona. Silniki trzycylindrowe postrzega się jako wyjątkowo oszczędne. Nie wszyscy są jednak zadowoleni z ich ekonomiczności i wyników emisji CO2. Inżynierzy planują bowiem zastosowanie systemu dezaktywacji cylindrów. Trwają prace nad systemem dezaktywacji jednego cylindra. W określonych warunkach silnik pracowałby na dwóch z trzech cylindrów. Czekamy na wyniki...

FAQ

Czym jest downsizing w kontekście silników trzycylindrowych?

Downsizing to zastępowanie większego silnika mniejszym, często turbodoładowanym i z bezpośrednim wtryskiem, tak by mniejsza jednostka miała zbliżoną charakterystykę pracy przy niższym zużyciu paliwa.

Jakie są zalety małych silników trzycylindrowych?

Główne zalety to niższe zużycie paliwa, wysoki moment przy niskich obrotach dzięki turbosprężarce, mniejsza masa i lepsza elastyczność w codziennej jeździe.

Jakie są typowe wady tych jednostek?

Wady to większe wibracje i charakterystyczny warkot (słyszalny ok. 3000 obr./min), krótsza żywotność niektórych elementów (np. paska zamiast łańcucha) oraz czasem gorsze osiągi przy agresywnej jeździe.

Dla kogo są przeznaczone trzycylindrowe silniki typu 1.0 EcoBoost?

Są idealne dla standardowych kierowców szukających oszczędności i płynnej jazdy w codziennym użytkowaniu, mniej dla miłośników dynamicznej, sportowej jazdy.

Jakie realne spalanie można osiągnąć z silnikiem 1.0 EcoBoost?

Przy ekonomicznej jeździe ok. 5 l/100 km w trasie; w mieście średnio około 7 l/100 km, a przy agresywniejszym tempie może wzrosnąć do 7–9 l/100 km.