Dmuchac czy nie dmuchac?

To pytanie mozna rozumiec na kilka sposobow. Podczas kontroli trzezwosci odpowiedz jest oczywista. Dmuchanie jest w niektorych kregach okresleniem stylu jazdy. Predzej czy pozniej tutaj takze spotkasz sie z dluga reka prawa. Ta opowiesc nie dotyczy zadnego z tych dwoch tematow.

Silniki potrzebuja powietrza, aby dobrze funkcjonowac. Powietrze to jest zasysane, a nastepnie mieszane z paliwem, po czym w postaci wybuchowej mieszanki trafia do komory spalania. Moze sie to odbywac na dwa sposoby: przez gaznik lub przez wtrysk. Eksplozja spowodowana zaplonem tej mieszanki za pomoca swiecy zaplonowej wprawia tlok w ruch. Gdy dzieje sie to w krotkich odstepach czasu rowniez w sasiednich komorach spalania, mamy do czynienia z pracujacym silnikiem.

Zamiast zasysac powietrze w sposob naturalny, przy cisnieniu atmosferycznym, mozna uzyc kompresora, aby zwiekszyc ilosc powietrza w cylindrach. Kompresor wtloczy powietrze pod cisnieniem do kanalu dolotowego silnika. Poniewaz w cylindrze znajduje sie wiecej powietrza, mozna dodac i spalac wiecej paliwa. Powoduje to silniejsza eksplozje, a tym samym zwieksza moc silnika.

Sprezarka jest napedzana przez wal korbowy (supercharger) lub przez mala turbine wykorzystujaca energie spalin (turbolader). Turbo to przejete z jezyka angielskiego zlozenie slow turbine i booster. Spaliny napedzaja turbine, a poniewaz znajduje sie ona na tym samym wale co sprezarka, napedzana jest rowniez sprezarka. Silnik wyposazony w turbo charakteryzuje sie platanina rur prowadzacych do turbiny, co wyraznie widac ponizej na bloku silnika Sauber-Mercedes C8 z 1985 roku.

Zaleta kompresora mechanicznego polega na tym, ze reaguje bezposrednio i zapewnia cisnienie doladowania takze przy niskich obrotach. Minusem jest jednak to, ze czesc mocy silnika jest zuzywana do napedu samego kompresora, przez co fragment dodatkowej mocy znowu sie traci. Turbo nie ma tego problemu, ale z kolei cierpi na tak zwana "dziure turbiny"; dopiero gdy silnik osiagnie okreslona liczbe obrotow, turbina otrzymuje wystarczajaca ilosc gazow wylotowych, aby sprezarka mogla wykonywac swoja prace.

Kompresor zostal po raz pierwszy zastosowany przez renomowanego amerykanskiego producenta Chadwick na poczatku XX wieku. Podczas fazy rozwoju standardowy silnik dostarczal 80 KM, podczas gdy z kompresorem osiagal 100 KM.

Przelom w rozwoju sprezarki nastapil dzieki przemyslowi lotniczemu podczas pierwszej wojny swiatowej. Silniki samolotow powyzej okreslonej wysokosci tracily duzo mocy, poniewaz powietrze jest tam rzadsze. W efekcie do komory spalania trafiala mniejsza ilosc mieszanki paliwowej, co powodowalo spadek mocy silnika. Zastosowanie sprezarki w duzym stopniu rozwiazalo ten problem.

W okresie po 1918 roku nowa technologia byla stosowana przede wszystkim w wyscigach. W tej dyscyplinie sportu dodatkowa moc byla oczywiscie zawsze mile widziana. Jeden z najbardziej klasycznych przykladow tego zjawiska znajdujemy w poczatkowych latach Formuly 1. Przepisy w latach 1950 i 1951 dopuszczaly silniki o pojemnosci 1,5 litra z kompresorem lub 4,5 litra bez niego. Pole startowe wygladalo nastepujaco: Alfa Romeo i Maserati dysponowaly kilkoma samochodami z kompresorem. Francuzi mieli Talboty i Delahaye z silnikami o pojemnosci 4,5 litra. Pojawil sie nowicjusz, Ferrari, ktory postanowil sprobowac swoich sil z legendarnym 12-cylindrowym silnikiem o pojemnosci 1,5 litra (z kompresorem). Ten samochod okazal sie jednak niewystarczajaco szybki i wkrotce zaprojektowano nowy, rowniez 12-cylindrowy silnik (bez kompresora). Powoli, lecz systematycznie samochody z tymi wolnossacymi jednostkami napedowymi stawaly sie konkurencyjne.

W 1951 roku nadeszlo prawdziwe starcie; Alfy z 1,5 litrowymi silnikami z kompresorem byly w pelni dopracowane, ale dostarczaly juz ponad 400 KM, co wiazalo sie z ogromnym zuzyciem benzyny.

Ferrari mialy tylko okolo 380 KM, ale byly znacznie oszczedniejsze. Rozwinela sie klasyczna sytuacja z zajacem i zolwiem. Nieco szybsze Alfy musialy czasem tankowac dwa razy, podczas gdy Ferrari najwyzej raz. Niedawno zmarly argenstynski kierowca wyscigowy Jose Froilan Gonzalez przerwal te passe.

Podczas Grand Prix Anglii na torze Silverstone Alfy zostaly pokonane w heroicznym pojedynku. Ostatecznie Alfa zdobyla w tym roku tytul mistrza swiata, ale w Alfa Romeo w Arese zrozumiano, ze trzeba przestac na samym szczycie. I wlasnie tak zrobiono.

Swoja droga, Ferrari 375 Indianapolis w muzeum Louwmana jest z pochodzenia takim wlasnie samochodem Grand Prix z 1951 roku. Po kilku modyfikacjach zostal wystawiony w wyscigu Indy 500 w 1953 roku.

Na razie skonczylo sie z kompresorem w Formule 1. W wyscigach dlugodystansowych wciaz byl jednak stosowany. Co ciekawe, wlasnie uczestnik takich wyscigow dlugodystansowych sprawil, ze turbo wrocilo do Formuly 1. Bylo to Renault w 1979 roku. Podczas gdy praktycznie wszyscy konstruktorzy (z wyjatkiem Ferrari) jezdzili z silnikami Ford DFV, francuska marka wprowadzila szesciocylindrowy silnik turbodoledowany o pojemnosci prawie 1500 cm3, ktory byl juz wykorzystywany w wyscigach dlugodystansowych.

Poczatkowo moc byla tylko nieznacznie wyzsza niz w silniku Ford DFV, ale wkrotce przekroczono okolo 550 KM, jakie dostarczaly te silniki typu dual four valve. Po Renault na rynek silnikow Formuly 1 wkroczyli takze inni producenci, tacy jak Honda (ktora wycofala sie w 1967 roku), oczywiscie Ferrari, Porsche (kolejny powracajacy gracz) oraz nieco pozniej BMW. Poniewaz kierowcy mieli problemy z opoznieniem reakcji turbosprezarki i musieli wypracowac nowy styl jazdy, tradycyjne silniki utrzymaly sie jeszcze przez pewien czas. Ostatnie zwyciestwo silnika DFV w Formule 1 odniosl Michele Alboreto w bolidzie Tyrrell podczas GP Detroit w 1983 roku. Bylo to tak zwane wyscigowe uliczne, na ktorym turbiny byly w powaznej niekorzysci.

Jak to czesto bywa w Formule 1, sytuacja troche wymknela sie spod kontroli. BMW dostarczalo silniki dla zespolu Brabham, nalezacego w owym czasie do Berniego Ecclestonea. Byly to dosc specjalne jednostki, ktore z mimo wszystko ograniczonej pojemnosci skokowej (< 1500 cc) mialy podobno wyciagac ponad 1000 KM. Na prostych bylo to oczywiscie swietne. Dla publicznosci szczegolnie atrakcyjne byly jednak ogromne plomienie, ktore wydobywaly sie z wydechu przy pracy turbosprezarek. Organizacje nadrzedne uznaly, ze rozwoj poszedl "nieco" za daleko i postanowily ponownie zakazac turbo od sezonu 1989.

A teraz, w 2014 roku, turbo powraca, co dobrze widac na silniku V6 F1 Renault.

Opinie na ten temat sa bardzo podzielone. Halas silnika jest stlumiony i nie wywoluje juz gesiej skorki. Zuzycie paliwa jest jednak znacznie mniejsze. Alfy z lat piecdziesiatych palily 1:1(!), podczas gdy obecnie zuzycie wydaje sie wynosic 1 litr na trzy do czterech kilometrow. Postep?

Peter Helbach