Pojemność silnika – co to jest i dlaczego ma znaczenie?

Podczas zakupu pojazdu ogromne znaczenie ma kolor nadwozia i wyposażenie. Niebagatelna kwestia dotyczy jednak również jego drogowych możliwości. To prowadzi nas z kolei do motoru. Co tak właściwie oznacza pojemność silnika? Czy większa pojemność silnika rzeczywiście jest taka dobra?

Spis treści:

• Czym jest pojemność silnika?
• Gdzie znaleźć informacje o pojemności skokowej silnika?
• Jaka jest optymalna pojemność?
• Pojemność skokowa a moc silnika i moment obrotowy
• Downsizing: czy mniej znaczy niższe spalanie?

„Jaką masz pojemność silnika?” To pierwsze pytanie, które zadaje się właścicielowi samochodu. Temu ciężko się jednak dziwić. Szczególnie że to właśnie np. duża pojemność silnika cały czas jest łączona z wysokością momentu obrotowego i mocy, a więc także osiągami samochodu.

Czym jest pojemność silnika?

Pojemność silnika to suma różnic pomiędzy maksymalną a minimalną objętością każdego cylindra. Wyraża się ją w centymetrach sześciennych lub w litrach. Wartość ta jest tak kluczowa w motoryzacji, bo to ona warunkuje skok tłoka. Stanowi zatem informację mówiącą o tym, jaką pracę w ruchu posuwistym jest on w stanie wykonać podczas jazdy autem. Dlatego jest ważnym parametrem w danych technicznych każdego pojazdu.

• Jak obliczyć pojemność silnika? Należy wyliczyć objętość wewnętrznej części tłoka w silniku (a więc objętość walca w cm3). I dla tego wyliczenia absolutnie żadnego znaczenia nie ma położenie tłoka. Kolejnym krokiem jest przemnożenie tego wyniku przez ilość cylindrów zastosowanych w bloku silnika.

Gdzie znaleźć informacje o pojemności skokowej silnika?

Pojemność silnika w aucie można sprawdzić na kilka sposobów. Kierowca lub np. nabywca pojazdu powinien zajrzeć m.in. do:

• dowodu rejestracyjnego,
• polisy obowiązkowego ubezpieczenia OC,
• parametrów silnika zapisanych w rządowej bazie historii pojazdu,
• folderu reklamowego producenta,
• spisu danych technicznych w sieci,
• komory silnika – informacja pojawia się czasami na plastikowej pokrywie silnika,
• tabliczki znamionowej, ale silnika. Na tabliczce znamionowej pod szybą takich informacji nie będzie.

Bardzo ważne jest to, że w każdym z powyższych źródeł pojemność silnika samochodu jest wskazana w centymetrach sześciennych.

Jaka jest optymalna pojemność?

Mniej więcej do końca XX wieku w motoryzacji trwał wyścig na pojemności silnika. Różnice między maksymalną a minimalną objętością każdego z cylindrów musiały być jak największe. Powód? Samochody rosły. Potrzebowały zatem wyższej mocy. A w tym czasie nie dało się inaczej potęgować osiągów silnika. W praktyce oznaczało to, że optymalna pojemność silnika np. w segmencie C wynosiła 1600 cm3.

• Dużo zależy też od rynku motoryzacyjnego. Powyższa wartość dotyczy Europy. Słowo „optymalny” w kontekście współczesnych silników w USA może już bowiem wskazywać np. 4 litry i aż 8 cylindrów. Samochody z dużą pojemnością w Stanach Zjednoczonych będą z kolei wiązać się z 7. litrami pojemności.

Zmiana przyszła dopiero na przełomie XX i XXI wieku. Przyniosło ją rozwiązanie zapożyczone ze sportów motorowych. Mowa oczywiście o turbosprężarce. Układy doładowujące zyskały popularność najpierw w dieslach. Potem trafiły do motorów benzynowych. Co dawały? Przede wszystkim wyższy moment obrotowy, a do tego spalanie paliwa na poziomie niższym. Za sprawą tego zabiegu zalecana pojemność we wcześniej wspomnianym segmencie C spadła np. do 1,4 lub nawet 1,2 litra. Więcej na temat pojawia się w kolejnych akapitach (tutaj).

Pojemność skokowa a moc silnika i moment obrotowy

W przypadku silników wolnossących zasada jest jedna. Duża pojemność silnika oznacza wyższą moc i moment obrotowy. To jednak dość oczywiste. Bo w tym przypadku za siłę odpowiada ilość paliwa, którą można dostarczyć do komory spalania. Większe cylindry mieszczą większą ilość mieszanki paliwowo-powietrznej.

• Warto pamiętać też o tym, że moc silnika stanowi pierwszy z czynników. Wiele zależy też od innych warunków, a w tym prędkości obrotowej silnika. Czasami moc 120 koni mechanicznych będzie osiągana przy 2500, a czasami 4500 obr./min.

Większa pojemność przekłada się nie tylko na moc i moment obrotowy. Ma wpływ nie tylko na prędkość maksymalną czy lepsze osiągi. Warunkuje też spalanie paliwa, a tym samym stanowi ważną informację z punktu widzenia norm emisji spalin czy kosztów eksploatacji. W dobie restrykcyjnych norm europejskich musiało to zatem oznaczać zmianę myślenia.

Minimalizacja wielkości cylindra silnika przy zachowaniu optymalnej mocy musi odbywać się w jeden sposób. Chodzi o zwiększenie efektywności procesu spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. To sprawia, że auto nie traci osiągów, a jednocześnie utrzymywane jest średnie spalanie paliwa na poziomie akceptowalnym przez normy emisyjne Euro.

• Choć wyniki emisyjne są redukowane także w inny sposób. Dla przykładu 1 stycznia 2024 r. w Polsce pojawił się nowy typ paliwa. Mowa o benzynie E10. Ta zawiera większą ilość biokomponentów. Te sprawiają, że spaliny samochodu stają się mniej toksyczne.

Downsizing: czy mniej znaczy niższe spalanie?

Dążenia ekologiczne na rynku sprawiły, że producenci zaczęli poszukiwać sposobów na zmniejszenie zużycia paliwa i tym samym emisji spalin. Jednym z nich stał się downsizing. Polega to na minimalizowaniu pojemności silników. Mniejsza jednostka napędowa jest słabsza? Nie do końca. Bo różnice w pojemności są niwelowane. Głównie za sprawą turbosprężarek, które uzupełniają „zastrzyk” mocy.

• Na rynku motoryzacyjnym nie brakuje motorów o mniejszej pojemności. Dobry przykład dotyczy jednostki 1.0 TSI Grupy Volkswagena czy silnika 1.2 PureTech najpierw PSA, a teraz Stellantis.

Choć downsizing we współczesnej rzeczywistości oznacza jeszcze dwa zabiegi technologiczne. Pierwszym jest minimalizowanie liczby cylindrów. Standardem stały się silniki 3-cylindrowe. Drugim jest hybrydyzacja. Po downsizingu silnika inżynierowie łączą go z jednostką elektryczną i małej pojemności akumulatorem. Takie wsparcie pozwala na uzyskanie wysokiego momentu obrotowego.