Downsizing, innymi słowy – sztuka skalowania pojemności silników bez utraty ich mocy. Po co tak naprawdę koncerny samochodowe decydują się na tego typu rozwiązania, skoro nie od dziś wiadomo, że wyżyłowane jednostki są częściej podatne na usterki?

Z przymusu i trendów

Otóż problem jest dość złożony, a u podnóża downsizingu leży kilka innych aspektów związanych z aktualnymi trendami panującymi w motoryzacji. Weźmy na przykład modę na ekologię. Jednostki, które mimo odchudzenia generują identyczną (a czasem nawet większą) moc w porównaniu ze „standardowym” odpowiednikiem, między innymi właśnie dzięki mniejszej pojemności, są bardziej przyjazne środowisku. Emitują mniej szkodliwych związków do atmosfery i z reguły (w przypadku mniejszych jednostek) mają odzwierciedlenie w niższych wynikach spalania. To z kolei przekłada się na „zaliczenie” wszelakich, rygorystycznych norm emisji spalin, które narzucają unijne instytucje.

Kolejna sprawa dotyczy miejsca – im mniej przestrzeni pod maską zajmuje silnik, tym z reguły pozostaje go więcej w kabinie pasażerskiej. To natomiast ma bezpośrednie przełożenie na większy komfort dla pasażerów. Oczywiście metoda wyciskania ostatnich soków z małych litrażowo jednostek ma także wydźwięk marketingowy.

Sam efekt downsizingu możliwy jest do przeprowadzenia tylko poprzez dodatkowe doładowanie jednostki. Tego udaje się z kolei dokonać dzięki turbinie lub kompresorowi albo też  za pomocą obu tych rozwiązań jednocześnie.

Wykorzystanie turbodoładowania sprowadza się do procesu odzyskiwania eneregi ze spalin. W momencie cyrkulacji spalin niejako w gratisie otrzymywana jest dodatkowa dawka powietrza, którą turbina wtłacza do komór spalania. Efekt łatwy do przewidzenia – wzrost mocy i większe przyspieszenie. Działanie Turbo pełni w silniku jeszcze jedną ważną rolę. Pozwala na odciąganie ciepła ze spalin, które w ten sposób w mniejszym stopniu nadwyrężają katalizator.

Kompresor vs. Turbo

Kompresory potrzebują natomiast bezpośredniej siły napędowej, która w głównej mierze pozyskiwana jest z pracy wału korbowego. Na przykład silniki V8 montowane pod maską podrasowanych Mercedesów AMG, przekazują w początkowej fazie przyspieszania samochodu aż 80 koni mechanicznych na pobudzenie do pracy kompresora. I nawet jeśli takie auto ma łącznie 500 KM, wcale nie jest to mała dawka.

To zarazem największa wada i zaleta kompresorów. Wada ponieważ uzyskiwanie w ten sposób dodatkowej mocy, wpływa zauważalnie na wzrost wyników spalania. Zaletą jest z kolei fakt, że kompresor potrafi ciągnąć optymalny moment obrotowy samochodu „od dołu”, czyli już od samego startu. Dla turbin, które potrzebują do działania poza powietrzem także odpowiedniej dawki ciśnienia, charakterystyczny jest efekt opóźnienia podczas przyspieszania, potocznie nazywanej „turbo-dziury”.

Przewagą kompresora nad turbiną są także mniejsza masa i rozmiary. Ta zaleta uwidacznia się zwłaszcza w dużych litrażowo silnikach typu V. Upchnięcie do takiego agregatu na przykład dwóch turbin wymaga od inżynierów nielada wyczynu. Kompresor natomiast może być w takich silnikach montowany pomiędzy główkami cylindrów – umożliwia to właśnie konstrukcja w kształcie litery V. Kompresor jest w stanie utrzymać także niższą temperaturę w komorze silnika. Niska temperatura pozwala tym samym na przywiązanie nieco mniejszej wagi do opracowania kanałów chłodzenia komory silnika, dzięki czemu inżynierowie mogą skupić się na stworzeniu lepszej aerodynamiki pojazdu. Ta zaś chociaż w minimalnym stopniu jest w stanie zrekompensować w małej części wysokie wyniki spalania.