Κάρβουνο, μετά ατμόσφαιρα & turbo, τώρα υβριδικά, ηλεκτρικά & υδρογόνο!

- 1860 κατασκευάστηκε ο πρώτος κινητήρας
- Πριν 20-25 χρόνια ήταν όλα ατμοσφαιρικά & ήθελαν κυβικά για να βγάλουν άλογα
- Μετά ήρθε το turbo που τα άλλαξε όλα & μίκρυνε τους κινητήρες
- Υβριδικά η λύση του σήμερα στην κατανάλωση, μα παραμονεύουν ηλεκτρικά και υδρογόνο

1860 κατασκευάστηκε ο πρώτος κινητήρας

Η εξέλιξη των κινητήρων βενζίνης μετράει σχεδόν 200 χρόνια και αποτελεί ένα από τα πιο ενδιαφέροντα πεδία ερευνών για τους μηχανικούς, προσφέροντας διαρκώς νέες προκλήσεις και αλλάζοντας τα δεδομένα στον τομέα των μεταφορών. Εν έτη 2024 η πρόκληση ακούει στο όνομα φιλικότητα προς το περιβάλλον και περιορισμός των ρύπων. Αυτό έχει παράπλευρο όφελος τη μείωση της κατανάλωσης και «κακά τα ψέματα», η πλειοψηφία γι αυτό νοιάζεται. Πώς δηλαδή θα περιορίσει τα κόστη από τα καύσιμα και ποια μοντέλα έχουν την πιο χαμηλή κατανάλωση.

Ο κύκλος Όττο υπάρχει εδώ και 150 χρόνια
Κάνοντας μια σύντομη ιστορική αναδρομή, ο πρώτος κινητήρας με δυνατότητα χρήσης κατασκευάστηκε το 1860, από τον Βέλγο εφευρέτη Ζάν Ετιέν Λενουάρ, ο οποίος στην ουσία έφτιαξε μια μικρή ατμομηχανή 2 ίππων. Ωστόσο το σημείο ορόσημο ήταν το 1876 όταν ο Γερμανός μηχανικός Νίκολας Όττο, εφάρμοσε στην πράξη την καύση σε τέσσερις χρόνους, η αρχή της οποίας εφαρμόζεται μέχρι και σήμερα.  Έτσι λοιπόν κάθε φορά που διαβάζετε σε δοκιμή ότι λειτουργεί σε κύκλο Όττο, να ξέρετε ότι μιλάμε για τεχνολογία με απαρχές στον 19^ο αιώνα. Δε θα σας κουράσουμε άλλο με τις ιστορικές αναδρομές, θα πάμε με ένα άλμα στις αρχές της χιλιετίας.

Η κυριαρχία της ατμόσφαιρας και των πολλών κυβικών (έως τις αρχές των 2000)

Πριν από 20-25 χρόνια περίπου οι πλειοψηφία των κινητήρων που κυκλοφορούσαν ήταν ατμοσφαιρικοί (χωρίς τούρμπο δηλαδή). Από μικρούς ακόμα και κάτω του 1 λίτρου σε κάποια μίνι μέχρι και μεγάλα μοτέρ 3.000 κυβικών και βάλε που τα συναντούσαμε σε πιο premium και σπορ κατασκευές. Μερικά παραδείγματα νέων μοντέλων εκείνη την εποχή είναι το Fiat Seicento των 900 κ.εκ. με τα 39 άλογα, η Toyota Corolla που έβγαινε σε 1,4 με 97 ίππους και 1,6 με 110, το αντίπαλο δέος της VW, το Golf επίσης με κινητήρες 1,4 και 1,6 λτ. με 75 και 100 ίππους, αλλά και οι πιο premium επιλογές από την Mercedes C180 με 1.800άρη κινητήρα 122 ίππων ως την S500 με τα 4.966 κυβικά.

Το… «πρόβλημα» με τα ατμοσφαιρικά σύνολα, ήταν ο μικρός βαθμός απόδοσής τους και το γεγονός, πως για να βγάλουν την ισχύ τους έπρεπε να δουλέψουν σε πολύ ψηλές στροφές εκτινάσσοντας όμως έτσι την κατανάλωση.

Η επανάσταση με το downsizing και το τούρμπο (μέσα των `00s)

Η λύση λοιπόν σε αυτό το πρόβλημα ήταν η τοποθέτηση τούρμπο, το οποίο  μέσω της υπερτροφοδότησης, αυξάνει την θερμική όσο και την ογκομετρική απόδοση ενός κινητήρα και μάλιστα θεαματικά. Αυτό λοιπόν με τη σειρά του, επέτρεψε  στους μηχανικούς να  μειώσουν τη χωρητικότητα (τα κυβικά) των κινητήρων.

Εκτός του αυταπόδεικτου ότι ένας μικρότερος σε χωρητικότητα κινητήρας καταναλώνει λιγότερο καύσιμο και ρυπαίνει λιγότερο σε σύγκριση με έναν όμοιας τεχνολογίας αλλά μεγαλύτερου κυβισμού, μειώνουμε και την τιμή των απωλειών ενέργειας.

Μια τεχνολογία που εφαρμόστηκε κατά κόρον την προηγούμενη δεκαετία και έτσι είδαμε μοτέρ όπως τον εγνωσμένης αξίας 1.000άρη EcoBoost της Ford να αποδίδει έως και 140 ίππους (πριν γίνει mild hybrid με έως 170 ίππους), αλλά και 1.000άρια μοτέρ να μπαίνουν ακόμα και σε C-SUV όπως το SEAT Αteca.

Παράλληλα ωστόσο, εξελίχθηκαν και περεταίρω τεχνολογίες για τη μείωση των ρύπων-κατανάλωσης. Πιο γνωστή και  υιοθετημένη από όλους τους κατασκευαστές είναι η τεχνολογία Start/Stop, που σβήνει το αυτοκίνητο όταν είναι σταματημένο, αλλά και οι τεχνολογίες απενεργοποίησης κυλίνδρων. Σε αυτές και όταν το επιτρέπουν οι συνθήκες, ο κινητήρας σταματάει έναν ή παραπάνω κυλίνδρους, μειώνοντας έτσι και τις ανάγκες του σε καύσιμο.