Silnik wolnossący vs turbo - porównanie, wady i zalety

Kategoria: Poradniki

Pamiętacie czasy, kiedy pojemność silnika dużo mówiła o mocy auta i jego potencjalnych osiągach? Te lata odeszły już do lamusa. Obecnie nawet bardzo “małe” silniki mogą wytwarzać moc i moment obrotowy, które biją na głowę silniki wolnossące.

Czym w ogóle jest silnik wolnossący i co go odróżnia od turbodoładowanego? Jakie mają wady i zalety? Który z nich jest bardziej ekonomiczny i niezawodny? I najważniejsze - który daje więcej frajdy z jazdy? Czytaj poniższy wpis, a poznasz odpowiedź na te i inne pytania. 

Silnik wolnossący - co to znaczy?

Ogółem mówiąc, wszystkie silniki spalinowe zasysają powietrze z otoczenia - tlen jest niezbędny do stworzenia mieszanki “wybuchowej”. Bez powietrza paliwo się nie zapali. Im większa dawka powietrza, tym większa moc silnika (w dużym uproszczeniu, przyjmując, że porównujemy dokładnie te same motory).

Silnik wolnossący (ang. naturally aspirated, N/A) to prosty motor spalinowy, który czerpie powietrze, wykorzystując naturalną różnicę ciśnień między komorą spalania podczas ssania, a otoczeniem.

Turbodoładowany, wręcz przeciwnie - zasysa powietrze o większym ciśnieniu niż atmosferyczne. Dzieje się tak dzięki wysiłkom turbosprężarki, która tłoczy więcej powietrza pod wysokim ciśnieniem.

Wolnossące silniki obecnie występują tylko w jednostkach benzynowych, są jednak na wymarciu. Diesle już od dawna korzystają z “turbo-powietrza”. Duży wpływ miały na to normy ekologiczne. Dzięki turbodoładowaniu zmniejszono pojemności silników oraz zużycie paliwa.

Silnik wolnossący a turbodoładowany - osiągi

Dzięki dodatkowemu doładowaniu silniki turbo mają większą moc niż ich odpowiedniki wolnossące. Różnią się jednak charakterystyką pracy, m.in. podczas przyspieszania.

Wykorzystują sprężone powietrze, do którego wytworzenia wymagana jest turbosprężarka. Element ten ma swoje opóźnienie - musi minąć nieco czasu, by turbo wytworzyło wysokie ciśnienie. To tzw. “turbodziura”. Nowoczesne silniki korzystają jednak z technologii, które pozwalają na wyeliminowanie opóźnień praktycznie do zera.

Czy to oznacza, że turbodoładowane silniki przyspieszają gorzej? Nie, po prostu, to co tracą na starcie, nadrabiają swoją mocą na późniejszym etapie przyspieszenia. W większości aut z turbo kierowca po prostu czuje moment “załączenia się” turbiny - kiedy auto zaczyna żwawiej przyspieszać, niż na początku. 

W silnikach wolnossących nie ma “laga” w trakcie przyspieszania - moc jest odczuwalna od samego początku. Sam proces przyspieszania jest bardziej płynny. Ta bezzwłoczna odpowiedź na wciśnięcie pedału gazu to coś, co wielu zmotoryzowanych kocha w silnikach wolnossących.

Jedynymi przeszkodami pomiędzy powietrzem a komorą silnika są tutaj filtr powietrza, przepustnica i zawór ssący. Zwiększając swoje obroty (RPM), silnik zasysa więcej powietrza, które jest uzupełniane większą ilością paliwa. 

Silnik wolnossący a turbodoładowany - zużycie paliwa

To kategoria, w której silniki wolnossące zwykle muszą uznać wyższość tych turbodoładowanych. Oczywiście zdarzają się wyjątki od reguły. Do porównania możemy wziąć turbodoładowany silnik 1,5 l oraz wolnossący 2,4 l o tej samej mocy.

Na biegu jałowym (na luzie) auto zużyje mniej paliwa do utrzymania odpalonego silnika o pojemności 1,5 litra, niż zużyłoby do podtrzymywania silnika 2,4 l. Podczas jazdy oba silniki będą wytwarzały taką samą moc, przy czym ten 1,5-litrowy będzie spalał mniej. To wszystko, oczywiście w teorii, przy bardzo ekonomicznej jeździe.

Jeśli mocniej “przyciśniemy” silnik z turbo, może się okazać, że zużyje on więcej paliwa niż jego wolnossący odpowiednik. Nie ma tu więc żelaznej reguły, wszystko zależy od konkretnego silnika oraz sposobu jazdy danego kierowcy.

Silnik wolnossący a turbo - awaryjność

Turbina sprawia, że dolot powietrza do komory silnika staje się bardziej skomplikowany. A jak to często bywa, im coś bardziej złożone, tym większa szansa, że się zepsuje. W silnikach z turbo pojawia się jeszcze jeden dodatkowy element - intercooler. Jest to chłodnica powietrza, która zwiększa jego gęstość (im chłodniejsze powietrze, tym gęstsze). 

Dodatkowo mamy tu też więcej elementów hydraulicznych i bardziej skomplikowany układ sterowania silnikiem. 

Zobacz również: Jak jeździć autem z turbiną?

Silnik wolnossący a turbodoładowany - przyjemność z jazdy

Silniki wolnossące dają bardziej liniowy przyrost mocy. Turbo zazwyczaj potrzebuje chwili, by nadgonić duże zmiany w kompresji powietrza. Daje to wrażenie bardziej gwałtownego przyspieszenia. 

Z drugiej zaś strony małe silniki turbo są lżejsze i bardziej kompaktowe, co może poprawiać prowadzenie. Każdy podejmujący decyzję o zakupie auta z turbo lub bez powinien przejechać się autem z motorem wolnossącym, by sprawdzić, czy ma to dla niego duże znaczenie. 

Zalety silników wolnossących:

• Brak zjawiska turbodziury
• Bardziej jednostajny przyrost mocy
• Zazwyczaj mniej skomplikowana budowa, a więc potencjalnie niższe koszty napraw i większa trwałość
• Prostsze i tańsze naprawy
• Brak konieczności schładzania turbiny

Wady silników wolnossących:

• Mniej spektakularne wgniatanie w fotel (oczywiście nie zawsze i z wyłączeniem dużych silników R5, R6 i w układzie widlastym)
• W teorii wyższe zużycie paliwa
• Droższe ubezpieczenie (gdy mamy taką samą moc, a wyższy litraż)

Popularność silników wolnossących

Coraz ostrzejsze normy emisji spalin sprawiły, że samochody z silnikami wolnossącymi trafiły do niszy. Nikogo już nie dziwi duże, rodzinne auto z silnikiem o pojemności 1 litra i dwiema turbosprężarkami. 

Z silników wolnossących całkowicie zrezygnowały już popularne marki: BMW, Mercedes, Alfa Romeo, a także luksusowe: Aston Martin, Bentley, Rolls-Royce, Maserati. 

Zobacz również: Najlepsze samochody z silnikiem V12

Szukasz nowego auta z silnikiem wolnossącym z rozsądnym zapasem mocy? Masz problem, bo takich aut praktycznie już nie ma. Wyjątki stanowią jeszcze niektóre auta japońskie i koreańskie - Toyota, Lexus, Ford (Mustang), Mazda, Porsche, Lamborghini czy Ferrari. 

Wolnossące jednostki znajdziemy też u innych producentów, jednak będą to przestarzałe układy o niskiej mocy i słabych osiągach.

Dzięki za przeczytanie artykułu! 

Chcesz przetestować, jak prowadzi się auto z silnikiem wolnossącym i dużym zapasem mocy? 

Sprawdź te auta z oferty Devil-Cars:

• Ferrari Italia (4,5 l V8, 570 KM)
• Lamborghini Gallardo (5,2 l V10, 560 KM)
• Ferrari F430 (4,3 l V8, 490 KM)
• Audi R8 V10 (5,2 l V10, 525 KM)
• Ford Mustang (5,0 l V8, 421 KM)