Unijne przepisy są nieubłagane. Tendencja do ciągłego obniżania emisji spalin zmusza producentów aut do ostrej gimnastyki – żeby samochód mało truł, musi zużywać mało paliwa. Stąd panująca od dłuższego czasu moda (czy raczej konieczność) na tak zwany downsizing, czyli zmniejszanie pojemności skokowej silnika przy jednoczesnym utrzymaniu jego wysokiej mocy. Dwadzieścia lat temu 1,2-litrowe silniki benzynowe dysponowały mocą rzędu 60 koni mechanicznych. Dziś, zaopatrzone w turbosprężarki i inne wynalazki, „rozkręcają się” do ponad stu koni.

Popularnego Forda Focusa można zamówić z silnikiem zaledwie 1,0-litrowym, o tylko trzech cylindrach (!), ale nawet 125 KM mocy – a jest on wyraźnie bardziej oszczędny od swoich znacznie większych i słabszych poprzedników. Nawet pod maski dużych limuzyn trafiają silniki o zaskakująco niewielkich pojemnościach – w przypadku Volvo S80 nawet 1,6-litrowe, które pozornie wydają się zaprzeczeniem prestiżu, ale jeśli chodzi o moc (140–180 KM), świetnie dają sobie radę.

O połowę mniej paliwa

Tymczasem, jak donoszą inżynierowie firmy Delphi, znanego producenta części samochodowych, z nieoczekiwanej strony zbliża się – być może – rewolucja w konstrukcji oszczędnych silników. Inżynierowie firmy pochwalili się niedawno, że przeprowadzili udane doświadczenia z zasilaniem benzyną silnika pracującego według „zasad” dieslowskich. Rezultat wygląda imponująco – udało się ograniczyć zużycie paliwa aż o połowę. Eksperymenty dotyczyły silnika z  jednym cylindrem, ale okazały się na tyle obiecujące, że firma przymierza się do prób z większym motorem. 

Silnik wykorzystuje wszelkie nowoczesne rozwiązania techniczne, w tym wielofazowy wtrysk bezpośredni, tzn. benzyna wtryskiwana jest bezpośrednio do cylindra w kilku precyzyjnie odmierzanych dawkach i konkretnych momentach. 

Nie ma zresztą innego wyjścia – gdyby benzyna trafiła do typowego diesla z układem common rail (szyną, w której trzymane jest paliwo pod ciśnieniem), konsekwencje byłyby nieobliczalne. 

– Kiedyś badaliśmy taki przypadek, gdy ktoś zatankował benzynę do auta z silnikiem wysokoprężnym – opowiada Tomasz Mydłowski z Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. – Silnik po chwili praktycznie eksplodował. 

Do zapłonu benzyny może w takiej sytuacji dojść w dowolnym momencie, nawet jeszcze w kanale dolotowym silnika.

Holowanie i płukanie

Dotąd zatankowanie paliwa na stacji nie z tego dystrybutora, co trzeba, oznaczało konieczność holowania samochodu do warsztatu i płukania zbiornika. Zwłaszcza gdy do auta benzynowego ktoś nalał oleju napędowego. Ale już w drugą stronę nie zawsze było tak źle – w starszych silnikach Diesla, zimą, gdy był kłopot z zimowym olejem napędowym, aby zapobiec wytrąceniu się parafiny i zatkaniu przewodów, pomagało dolewanie do baku denaturatu albo właśnie benzyny. Oczywiście niewielkich ilości (mniej więcej w proporcji 1:10) – zalecały to np. instrukcje obsługi starszych Mercedesów.

Nieoczekiwany zapłon to zresztą niejedyny problem podczas prób karmienia diesla benzyną. Także wtryskiwacze gorzej znoszą współpracę z tym paliwem, ponieważ dużo słabiej niż ropa smaruje ono ruchome części urządzeń. Z kolei zalety nowatorskiego silnika to szybsze spalanie dawek paliwa, co przekłada się na wyższą sprawność.

Silniki spalinowe pracują wedle tej samej zasady od ponad stu lat i wciąż są niewydajne. Przy najlepszych warunkach pracy silniki benzynowe osiągają sprawność rzędu 30 proc., diesle około 40–45 procent. Reszta jest tracona na niepotrzebne ciepło, walkę z oporami układu wydechowego, tarcie itd. Silniki spalinowe są brudne, gorące, głośne; w swym skomplikowaniu wręcz archaiczne, niczym kasety magnetofonowe w epoce mp3.

Jeśli eksperymenty Delphi potwierdziłyby się w normalnym samochodzie, oznaczałoby to wzrost sprawności silnika spalinowego do 80 proc., co wydaje się nieprawdopodobne. Ale kto wie…?

Informacje ujawnione przez Delphi są na razie dość ogólnikowe. Nie wiadomo, czy np. rozruch nie jest wspomagany przez świece. Jak przypuszcza Tomasz Mydłowski: – Nie jest to żaden diesel na benzynę, lecz silnik, który działając w tzw. obiegu Otta (typowym dla silników benzynowych) próbuje „przejąć” fragment obiegu Diesla. Czyli po zapaleniu mieszanki proces jej spalania nie jest tylko izochoryczny (szybki, gwałtowny, bez zmiany objętości), ale także, wskutek podania dodatkowych dawek paliwa, izobaryczny (jak w dieslu – dłuższy, przy stałym ciśnieniu zainicjowanym przemianą izochoryczną, ale przy zmiennej objętości), co powoduje, przynajmniej w teorii, zwiększenie sprawności.

Bat na hybrydy? 

Przyszłość motoryzacji wciąż stanowi zagadkę. Od kilkunastu lat producenci próbują sprzedawać samochody hybrydowe, w których na różne sposoby łączy się ze sobą napęd elektryczny i spalinowy, ale robią to jakoś bez specjalnego przekonania. Ropa naftowa ma się niby niedługo skończyć, jednak nie wiadomo kiedy, a do tego wciąż są znajdowane nowe złoża. Co prawda w tym roku po raz pierwszy tytuł samochodu roku zdobył Opel Ampera, samochód elektryczny zaopatrzony w silnik spalinowy pełniący rolę generatora, ale sprzedaż tego auta, przynajmniej na razie, ma być symboliczna. Na poważnie do napędu elektrycznego podchodzi w  zasadzie tylko Toyota i, w nieco mniejszym stopniu, Honda. Na świecie już co siódma sprzedawana toyota ma napęd hybrydowy, w Europie co dziesiąta – w Polsce rzadziej niż co trzydziesta.