Jak zlikwidować tzw. turbodziurę w układzie doładowania silnika. Najprościej zastosować sprężarkę typu G. Ale to już było, jak w piosence Maryli Rodowicz. Dziś BMW pracuje mozolnie nad turbosprężarką wspomaganą elektrycznie. Nowość, szarlatański pomysł? Wcale nie, ale po kolei...
fot. Krzysztof Golec, autoflesz \ najnowszy silnik BMW 3.0 twin-turbo prosto z Frankfurtu
Nie ma rzeczy niemożliwych, jedynie Mont Everestu nie można przenieść
Nie wiemy czy pamiętacie historię jednego z najwybitniejszych prezydentów Stanów Zjednoczonych. Franklin Delano Roosevelt, już na wózku inwalidzkim, wypowiedział wojnę Japonii, po niespodziewanym ataki Japończyków na Pearl Harbor 7 grudnia 1941 roku. Cesarska flota i lotnictwo rozbudziła śpiącego tygrysa. Amerykanie pałali żądzą odwetu, aż do samego końca. Problem był jeden, ich lotniskowce operowały wprawdzie na Pacyfiku, ale bombowce Air Force nie były w stanie dolecieć do Japonii, zrzucić bomy i szczęśliwie wylądować. Admirałowie, w tym Harold Stark tłumaczyli prezydentowi, że to niemożliwe. Wtedy Franklin Delano Roosevelt... wstał o własnych siłach z wózka inwalidzkiego mówiąc: (...) nie ma rzeczy niemożliwych.
Nie można jedynie przenieść Mont Everestu do Europy.
Ta krótka historia ataku na bazę United States Navy na Hawajach pokazuje, że tak samo jak w marynarce wojennej (lotniskowce, pancerniki, trałowce) można odbudować i zmodernizować, a bombowce B-17 mogą wystartować ze skróconego rozbiegu lotniskowca, tak w motoryzacji udaje się wymyślić coś na miarę koła. I na tym polu BMW, Volkswagen, Toyota, Ford i jeszcze kilku innych graczy próbuje zaskoczyć konkurencję.
Takie pogłoski pojawiają się od co najmniej kuku lat. Niewykluczone, że podobne opracowania doczeka się seryjnego zastosowania w hybrydowych bolidach startujących na torze Le Mans. Jednak nasze jaskółki donoszą, iż BMW zamierza wprowadzić ten rodzaj doładowania w najnowszym BMW M3.
Jak to działa?
Cóż, każdy skrzętnie ukrywa tajemnice swego opracowania. Możemy jedynie domniemywać, wczytując się w najprostsze szkice i zdjęcia. Wiadomo jednak, że tradycyjne turbosprężarki wykorzystują gazy spalinowe do napędu wirnika. Wadą tego rozwiązania jest tzw. turbodziura, którą można znacznie osłabić stosując np. dwie turbosprężarki (o różnej charakterystyce) lub zmienną geometrię kierownic (np. Borg&Warner, Garrett, IHI czy KKK).
BMW jednak wprzęga w system doładowania dodatkowe turbo napędzane silniczkiem elektrycznym, który spełnia tu jeszcze jedną rolę. Aby zapobiec rozpędzeniu turbiny, zwykle stosuje się zawór wastegate, a silniczek może wyhamować „rozpędzaną” turbinkę. Co więcej, może pracować jak alternator, a przy okazji wyhamowywania (efekt rekuperacji) - dodatkowo wytwarzać prąd elektryczny. Ciekawe rozwiązanie, nieprawdaż, które pewnie znajdzie zastosowanie praktyczne w zespołach hybrydowych czy innych układach wykorzystujących zjawisko rekuperacji.
Warto dodać, że wspólny silnik Toyoty i BMW, który ma być produkowany seryjnie w 2014 roku do zasilania nowej Corolli i Aurisa może już posiadać takie cuda techniki.
Trwałość - nieznana
Trwałość i gwarancja tego rozwiązania jest nieznana. Nie wiemy też jakie przynosi korzyści dynamiczne. Tradycyjne turbodoładowanie zwiększa dynamikę silnika nawet ok. 30 proc. Dlatego wiele koncernów, od jakiegoś czasu, stawia na downsizing, czyli małe pojemnosci i turbodoładowanie. Taka modę, a może wymierne korzyści? Cóż, producenci wpadaja w samozachwyt, mówią o mniejszej emisji CO2, zapominają jednak o kulturze pracy takich jednostek, zwłaszcza 2- i 3-cylindrowych.
Źródło: BMW, Bloomberg