TwinAir - dwucylindrowy silnik Fiata

Historia kołem się toczy

Pod koniec XIX wieku konstruowane były pierwsze silniki spalinowe – miały małą pojemność i niewielką moc. W pierwszej połowie i na początku drugiej połowy XX wieku, kiedy motoryzacyjna myśl techniczna mocno się rozwinęła, zaczęto konstruować dużo i mocne, lecz niewysilone silniki. Nikogo nie dziwiły motory o pojemności sześciu, ośmiu czy nawet kilkunastu litrów. Powody były dwa: paliwo było tanie, a o ekologii nikt nie myślał. Zmiana zaszła na początku lat 70 XX., w czasie kryzysu paliwowego. Producenci (nawet Ci ze Stanów Zjednoczonych!) zaczęli pracować nad optymalizacją rozmiarów, co oznaczało głównie "cięcia" w silnikach. Kryzys paliwowy się skończył, sytuacja polepszyła i problem na jakiś czas zniknął, choć coraz mocniej głos podnosili ekolodzy. Nastał XXI wiek - z jednej strony bardzo restrykcyjne normy emisji spalin, z drugiej galopujące w górę ceny ropy. Rozwiązaniem tego problemu jest down-sizing, czyli zmniejszanie pojemności, „zabieranie” cylindrów, przy zachowaniu takiej samej mocy. Jednym z najlepszych (i najbardziej udanych) przykładów tego trendu jest fiatowski silnik TwinAir.

Zobacz też: Mały przegląd możesz wykonać sam. Ale czy warto?

Czym jest TwinAir?

Silnik TwinAir jest kwintesencją down-sizingu. Motor ten ma zaledwie dwa cylindry o łącznej pojemności 875 cm3. „Serduszko” to ma zaledwie 35 cm długości! Dzięki kompaktowej budowie jednostka jest o 10% lżejsza i 23% krótsza od porównywalnych osiągami silników z czterema cylindrami w rzędzie. TwinAir może dysponować mocą od 65 do 105 KM, w zależności od wersji (silnik wolnossący, z turbiną lub odmiana bi-fuel CNG). Montowany w Fiatach 500 i Lanciach Ypsilion silnik wytwarza 85 KM. Średnie spalanie wynosi zaledwie 4,1 litra na 100 km (wg normy ECE). Emisja spalin Fiata 500 z silnikiem TwinAir 85 KM wynosi jedyne 95 g/km, co w momencie debiutu czyniło go najbardziej ekologicznym autem wśród samochodów z silnikiem spalinowym. Z uwagi na niewielkie rozmiary, silnik TwinAir jest dobrą bazą pod stworzenie układu hybrydowego, szczególnie przydatny w ruchu miejskim. Częste hamowanie wytwarza bowiem energię, która jest magazynowa i wtórnie wykorzystywana.

Zobacz też: Jak zabezpieczyć auto przed kradzieżą?

Na czym polega technologia silnika TwinAir?

Wszystko opiera się na regulacji dopływu mieszanki paliwowo-powietrznej. Elektrohydraulicznie sterowane zawory ssące regulują dopływ mieszanki paliwowo-powietrznej osobno do każdego cylindra, zależnie od chwilowej potrzeby. Czas otwarcia i skok zaworów ssących dla obu cylindrów nie są dzięki temu jednakowe i sztywno dobierane przez krzywki wałków rozrządu, niezależnie od potrzeby. To znacznie zwiększa efektywność wykorzystania mieszanki i podnosi sprawność silnika. Wpływa to również korzystnie na koszty eksploatacji auta z silnikiem TwinAir.

Giovanni Mastrangelo, główny inżynier ds. konstrukcji małych silników w koncernie Fiata, tak uzasadnia wykorzystanie akurat 2 cylindrów o tej konkretnej pojemności w silniku TwinAir - „Zrobiliśmy mnóstwo badań, biorąc w nich pod uwagę różną liczbę cylindrów, różną pojemność, termodynamikę oraz wewnętrzne tarcie i szukając optymalnego zestawienia parametrów pod kątem jak najniższego zużycia paliwa. Konstrukcja wykorzystująca dwa cylindry o pojemności niecałych 450 cm3 każdy okazała się najlepszym rozwiązaniem".

Zobacz też: Jak przygotować układ chłodzenia na zimę?

Czy dwa cylindry zastosowane w silniku TwinAir to na pewno dobry pomysł ?

Wiele osób, które jeździło autami z silnikiem dwucylindrowym może mieć obawy co do kultury pracy silnika TwinAir. Owszem, w większości aut, w których zamontowano taką jednostkę, do uszu kierowcy dochodzi mnóstwo stuków, które nie dają słyszeć własnych myśli. Drgania odczuwalne w kabinie również nie są niczym przyjemnym. W Fiacie 500 z silnikiem TwinAir nie dzieje się nic podobnego. Jedyną wspólną cechą TwinAir’a ze starymi dwucylindrowcami jest charakterystyczne brzmienie silnika. O kulturę pracy niezrównoważonego motoru dba system wałków wyrównoważających.

Zobacz też: Czy warto wymienić szybę na nową a jeśli tak, to kiedy to zrobić?

Wyróżnienia dla silnika TwinAir

Rewolucyjny silnik TwinAir, produkowany przez Fiat Powertrain, został uhonorowany aż czterema nagrodami w ramach konkursu „International Enigne of the Year 2011”. Wyprzedził tym samym inne silniki we wszystkich kategoriach, w których startował.
Jury składało się z 76 dziennikarzy i ekspertów, pochodzących z 36 krajów.  Oprócz dominacji silnika TwinAir w odpowiadającej mu kategorii pojemności (poniżej 1.000 cm3), TwinAir został „Międzynarodowym Silnikiem Roku 2011" - "International Engine of the Year 2011", co jest najwyższym wyróżnieniem przewidzianym w Konkursie. Ponadto silnik TwinAir z Fiat Powertrain otrzymał nagrody dla najlepszego debiutu ("Best New Engine 2011") oraz dla najbardziej ekologicznej jednostki napędowej ("Best Green Engine 2011")