Na wstępie posłużę się pewnym porównaniem, które pozwoli zrozumieć i logicznie zobrazować kluczową
zasadę pracy silników SWSE, którą to zasadą jest stosowanie w silniku z zapłonem iskrowym wysokiego stopnia
sprężania z regulacją masy dolotu świeżego ładunku.

     Proszę sobie wyobrazić dwa takie same wolnossące silniki z zapłonem iskrowym, które są jota w jotę takie
same z jedynym tylko wyjątkiem, a mianowicie w pierwszym silniku zastosowany jest stopień sprężania 1:10 a w
drugim stopień sprężania 1:15. Podczas pracy silnika o wyższym stopniu sprężania stosowana jest regulacja masy
zasysanego ładunku tak aby w silniku nie występowało zjawisko spalania detonacyjnego, uzyskuje się to w ten
sposób, iż sterowana komputerowo przepustnica wymusza aby współczynnik napełniania cylindra nie był wyższy
niż 0,7. Jeżeli teraz rozpatrzymy pracę obydwu silników przy prędkości obrotowej 1.000 obr./min., to silnik pierwszy
o stopniu sprężania 1:10 przy maksymalnym obciążeniu (maksymalnie otwartej przepustnicy) będzie cechował się
współczynnikiem napełniania około 0,9 natomiast silnik o wyższym stopniu sprężania 1:15 z wymuszonym
ograniczeniem napełniania poprzez niecałkowite otwarcie przepustnicy będzie się cechował współczynnikiem
napełniania 0,7. Logicznym jest wniosek, że silnik o niższym stopniu sprężania z racji zasysania większej porcji
ładunku w tym przypadku będzie się cechował wyższą mocą i niższą procentową stratą w odniesieniu do stosunku
mocy względem strat mechanicznych pracującego układu. Rozpatrzmy teraz pracę obydwu tych samych silników
przy maksymalnym obciążeniu przy prędkości obrotowej 3.500 obr./min. Silnik pierwszy o stopniu sprężania 1:10
przy maksymalnym obciążeniu (maksymalnie otwartej przepustnicy) będzie w tym przypadku cechował się
współczynnikiem napełniania 0,7 wynikającym z naturalnych oporów kanałów dolotowych dla tej prędkości
obrotowej, natomiast silnik o wyższym stopniu sprężania 1:15 również będzie się cechował współczynnikiem
napełniania 0,7 gdyż dla tej prędkości obrotowej nie ma potrzeby dławienia dolotu (przepustnica również otwarta
maksymalnie), ponieważ naturalne opory kanałów dolotowych wymuszają przy tej prędkości obrotowej maksymalny
współczynnik napełniania o wartości 0,7 który jest dopuszczalnym dla tego silnika (nie ma zagrożenia wystąpienia
zjawiska zapłonu detonacyjnego). Wniosek - przy prędkości obrotowej 3.500 obr./min. obydwa silniki zasysają taką
samą porcję świeżego ładunku, który z silników będzie się cechował wyższą mocą i wyższą sprawnością
energetyczną? Konstrukcja obydwu silników taka sama, masa świeżego ładunku taka sama, strata mechaniczna
pracującego układu prawie identyczna. Tylko silnik o wyższym stopniu sprężania będzie się cechował wyższymi
ciśnieniami podczas pracy oraz efektywniejszym przebiegiem spalania w funkcji kąta obrotu wału korbowego.
Różnica w sprawności energetycznej pomiędzy obydwoma silnikami, to redukcja spalania w silniku o stopniu
sprężania 1:15 o około 20% względem silnika o stopniu sprężania 1:10.

     Poniżej prezentuję porównanie silnika SWSE z silnikiem tradycyjnym (przedstawione wartości są hipotetyczne i
wynikają z szacunkowych obliczeń bazujących na mojej interpretacji i mojej znajomości zagadnień
motoryzacyjnych - w chwili obecnej silnik SWSE jest koncepcją a nie w pełni działającym prototypem).
Porównywane cechy
Silnik SWSE
Silnik tradycyjny
Rodzaj silnika
Czterosuwowy wolnossący z zapł.
iskrowym
Czterosuwowy wolnossący z zapł.
iskrowym
Ilość i usytuowanie cylindrów
4 - rzędowy
4 - rzędowy
Średnica cylindra skok tłoka
70 mm / 80 mm
70 mm / 80 mm
Pojemność skokowa
1.231 cm3
1.231 cm3
Ilość zaworów (kanałów)
4 na cylinder - 16
4 na cylinder - 16
Rodzaj rozrządu
Rotacyjny „vagnetix”
grzybkowy
Rodzaj zapłonu
Iskrowy strumieniowy -
strumieniowa świeca zapłonowa
nowej generacji dedykowana dla
silnika SWSE
iskrowy
Rodzaj mechanizmu
zamieniającego ruch posuwisto-
zwrotny na ruch obrotowy
Wodzikowo-korbowy mechanizm
hipocykloidalny ze sferycznym
łożyskowaniem.
Idealne zrównoważenie sił
masowych, dzięki sferycznemu
łożyskowaniu możliwa do
uzyskania ogromna żywotność
silnika.
Sprawność mechanizmu
około 83%
Korbowy - tradycyjny
Masa kompletnego tłoka
i korbowodu
Około 350 g
Jednolity tłoko-korbowód
+ stopa korbowodu - wykonane z
tytanu (możliwość wykonania ze
stopu aluminium z rdzeniem
stalowym) + śruby mocujące +
pierścienie uszczelniające i
zgarniający
Dzięki tak niewielkiej masie w
silniku SWSE siły masowe są
ponad dwukrotnie mniejsze niż w
silniku z tradycyjnym
mechanizmem korbowym
Około 800 g
Tłok + korbowód
+ stopa korbowodu + śruby
mocujące + sworzeń tłoka +
pierścienie osadcze + pierścienie
uszczelniające i zgarniający
Stopień sprężania
1 : 17
1 : 10
Współczynnik napełniania
Max - 0,6
Max - 0,9
Rodzaj paliwa
Benzyna
(możliwe zasilanie gazem LPG i
CNG)
Benzyna
(możliwe zasilanie gazem LPG i
CNG)
Moc max. / obr.
320 KM / 16.000 obr./min.
90 KM /  5.500 obr./min.
Sprawność energetyczna przy
mocy max.
40-50%
20-25%
Maksymalna sprawność
energetyczna
70-75%
30-35%
Hałas wynikający z uderzania
płaszcza tłoka o tuleję cylindra w
momencie przechodzenia tłoka
przez GMP tłoka
Nie występuje
zastosowanie mechanizmu
hipocykloidalnego stwarza
pionową pracę korbowodu bez
jakichkolwiek wykorbień, przez co
płaszcz tłoko-korbowodu przylega
tylko do jednej ściany tulei cylindra,
co jest wynikiem siły nacisku na
tłok i występującym tarciem na
panewkach korbowodu.
Bardzo intensywny
zwłaszcza przy przejściu z suwu
sprężania do suwu pracy kiedy
występują największe siły gazowe
przy niskich prędkościach
obrotowych.
Na pewno zauważyliście, że silnik
wkręcając się na obroty pracuje
ciszej (silnik obciążony podczas
jazdy), dzieje się tak dlatego, iż
zwiększające się siły masowe
znoszą się z siłami gazowymi
przez co siła uderzeń płaszcza
tłoka o tuleję cylindra jest mniejsza
Hałas wynikający z pracy
rozrządu
Prawie nie występuje
Występuje w dużym stopniu i
zwiększa się wraz ze wzrostem
prędkości obrotowych silnika.
Jest to wynikiem uderzeń
grzybków zaworów o gniazda
zaworowe co nasila się przy
zwiększonej prędkości obrotowej
kiedy to krzywka wałka rozrządu
odrywa się od popychacza. Można
ten efekt wyeliminować
zwiększając siłę sprężyn, lecz to
pociąga za sobą zwiększenie
energii niezbędnej do zapewnienia
pracy rozrządu, oraz w przypadku
eksploatacji silnika na wyższych
obrotach znacząco skraca
żywotność rozrządu.
Hałas wynikający z opróżniania
cylindra
Niewielki
gdyż ciśnienie gazów pod koniec
suwu pracy jest blisko dwukrotnie
mniejsze w porównaniu do
ciśnienia gazów pod koniec suwu
pracy w silniku tradycyjnym
Znaczny
zwłaszcza przy pełnym obciążeniu
silnika
Serwisowanie silnika
Wymiana świec strumieniowych
co 100.000 km
Wymiana oleju co 40.000 km
Wymiana świec zapłonowych
co 40.000 km
Wymiana paska rozrządu
co 70.000 km
Wymiana oleju co 10.000 km
Żywotność silnika przy
standardowej eksploatacji
(jazda zgodna z przepisami bez
wysilania silnika)
1.000.000 km
300.000 km
Awaryjność silnika
nieznaczna
znacząca
Zużycie paliwa
Cykl pozamiejski 2,5 l/100 km
Cykl miejski 3,5 l/100 km
Cykl pozamiejski 4,8 l/100 km
Cykl miejski 6,5 l/100 km
Przybliżona masa silnika
65 kg
80 kg
 
swse-virp2-pelka-1
wkmh-1-virp2-swse-1
Pozdrawiam

Radosław Pełka
Copyright © 2013 - 2018 by "Radosław Pełka" • Wszystkie Prawa Zastrzeżone • polityka plików cookies
Radosław Pełka
Radosław Pełka na LinkedIn