Silnik Scuderi fot. P. Simiński

Główna idea silnika Scuderi zakłada rozdzielenie cyklu spalania z tradycyjnych czterech suwów realizowanych poprzez wszystkie cylindry silnika. Cykl jest rozdzielony pomiędzy dwa cylindry, w jednym odbywa się ssanie i sprężanie, a w drugim spalanie i wydech. Oba cylindry połączone są kanałem, zamykanym przez dwa zawory.

Czy rzeczywiście silnik Scuderii oznacza rewolucję? Czy udało się rozwiązać dotychczasowe problemy techniczne? Przecież idea silnika o rozdzielonym cyklu spalania jest znana od 1914 roku. Problemy z którymi borykały się wcześniejsze konstrukcje to niska efektywność związana z wydechem spalin oraz niska efektywność termiczna. Pierwszy problem związany jest z kłopotami jakie napotyka sprężony gaz przy opuszczaniu cylindra. Sprężony pod większym niż w konwencjonalnych silnikach, ciśnieniem, nie może w porę jej opuścić by zrobić miejsce dla świeżego ładunku powietrza. W ten sposób obniżona zostaje „robocza” objętość cylindra. Scuderi poradzili sobie z tym problemem poprzez redukcję wolnej przestrzeni pomiędzy GMP tłoka a głowicą do 1 mm wysokości. Wyeliminowało to problemy z wydechem i podniosło efektywność o 100% w stosunku do podobnych konstrukcji.

Drugi problem, słabszej efektywności termicznej wynikał z tego, że wszystkie dotychczasowe prototypy spalały ładunek jak w konwencjonalnych jednostkach z obiegiem Otto, czyli tuż przed GMP (górny martwy punkt) tłoka, gdy ładunek sprężany jest raz silniki o rozdzielonych suwach potrzebowały dwukrotnego sprężania. Z problemem poradzono sobie spalając ładunek tuż po osiągnięciu przez tłok GMP.

Suwy silnika Scuderi fot. Scuderi

Jak wyglądają fazy pracy tego silnika? Przede wszystkim są 2 cylindry: sprężania i pracy. W cylindrze pracy (ssanie i sprężanie) otwiera się zawór dolotowy, tłok poruszając się w dół zasysa powietrze. Po przekroczeniu DMP, zawór zamyka się i powietrze jest sprężane. Następnie otwierany jest zawór w kanale łączącym oba cylindry, w ten sposób cylinder pracy zostaje napełniony powietrzem. Gdy tłok w cylindrze pracy osiąga przekracza GMP, następuje zapłon wtryśniętej dawki paliwa. Pomiędzy cylindrami występuje przesunięcie fazowe w położeniu tłoków co powoduje, że siła od tłoka w cylindrze pracy działa na większym ramieniu niż od tłoka w cylindrze sprężania - tworzy się moment obrotowy na wale korbowym. Po otwarciu zaworów następuje wydech spalin.

Cykl spalania obejmuje jeden obrót wału korbowego, a nie dwa, jak w przypadku tradycyjnego silnika czterosuwowego. By możliwa była taka praca, część sprężarkowa musi wytworzyć ciśnienie równe ciśnieniu spalania. Wynosi ono 50 bar, w przypadku silnika wolnossącego i 130 bar przy zastosowaniu turbosprężarki. Dlatego stopień sprężania wynosi 75:1. Za dostarczanie paliwa odpowiada nowatorski układ bezpośredniego wtrysku Boscha.

Kanał łączący oba cylindry jest chłodzony, a przy otwieraniu zaworu kanału łączącego powstaje intensywne zawirowanie powietrza. Dzięki temu silnik Scuderi jest bardzo odporny na spalanie stukowe. Nie występuję ono przy ciśnieniach 2.5 bar dla silnika doładowanego oraz 1.5 bar dla silnika wolnossącego.

Potencjał doładowanego silnika Scuderii oceniany jest na 135 KM z 1 dm3 pojemności, mocy osiąganej przy 6000 obr./min.

Silnik Scuderii oprócz bardzo dobrych osiągów może być konkurencją dla napędów hybrydowych. Zastosowano w nim zbiornik gromadzący sprężone powietrz. Przyłączony on jest do kanału łączącego oba cylindry, z wykorzystaniem dodatkowego zaworu. Cała idea sprowadza się do odzyskiwania energii, przy hamowaniu silnikiem. Wtedy sprężarką napełnia zbiornik. Gdy, po hamowaniu, chcemy przyspieszyć, sprężarka nie musi już pracować, wystarczy powietrze ze zbiornika.

Na pewno ciężko będzie przebić się z tym rozwiązaniem na światowych rynkach motoryzacyjnych. Jednak na uwagę zasługuje kreatywność inżynierów Scuderii a przede wszystkim konsekwencja w dążeniu do celu Carmelo Scuderii, który poświęcił się temu rozwiązaniu, pracując nad nim przez całe swoje zawodowe życie, nie licząc 15 mln dolarów z prywatnych funduszy przeznaczonych na rozwój pomysłu. Jego dzieło dokończyli synowie Salvatore, Nick oraz Stephen.

Zasada działania na filmie:

Dim lights  

Dane silnika Scuderii (1000 cm3):