Odpowiedź na to pytanie jest złożona, jednak nie do bólu skomplikowana.
Najważniejszy jest tutaj sam dźwięk oraz interpretacja tego, co w danej chwili słyszymy - w przypadku samochodów, do naszych uszu dociera seria wybuchów mieszanki paliwowo-powietrznej. Na końcowy efekt składają się:
- typ silnika,
- ustawienie i liczba cylindrów,
- kąt rozstawu cylindrów,
- kolejność zapłonu,
- konstrukcja wału korbowego,
- kolektor wydechowy,
- a także ewentualnie zastosowany kompresor lub turbosprężarka.
Typ silnika
Silniki możemy najogólniej podzielić na diesle i benzyniaki.
Dlaczego jednostki wysokoprężne wydają charakterystyczny dźwięk, przez niektórych nazywany klekotem? Związane jest to z pracą jednostki napędowej. W przypadku starszych diesli, mamy do czynienia z zapłonem samoczynnym - paliwo jest wtryskiwane do sprężonego, rozgrzanego przez świece żarowe powietrza. Z powodu wysokiego ciśnienia wtrysku, ropa spala się od razu i niemal całkowicie - w związku z tym dochodzi do nas charakterystyczne brzmienie. Dziś jednak jednostki wysokoprężne pracują nieco dostojniej i łagodniej. Za sprawą nowoczesnych wtrysków dzielących dawkę wtryskiwanej ropy proces spalania nie jest aż tak hałaśliwy - stąd stereotyp diesla, jako klekoczącego silnika odchodzi powoli do lamusa.
W przypadku benzyniaków proces ten wygląda inaczej - tam zapłon rozpoczyna iskra zapłonowa i powoduje zapalenie się mieszanki paliwowo-powietrznej.
Ustawienie i liczba cylindrów
Wyróżniamy kilka typów układu silnika, z konkretną liczbą cylindrów. Na rynku dostępne są silniki widlaste (V6, V8, V10, V12), VR6, rzędowe (R4, R6), boksery (montowane w Subaru i Porsche), typu W (znane między innymi z Bugatti Chirona lub VAG-owskich limuzyn) czy niegdyś stosowane przez Mazdę silniki Wankla. Liczba cylindrów z reguły jest determinowana poprzez ustawienie silnika.
Często stosowana przez producentów jednostka bazowa to 4-cylindrowy silnik rzędowy. BMW w modelach o sportowej charakterystyce montuje 6-cylindrowe, rzędowe jednostki napędowe, a Audi 5-cylindrowe silniki. Podobnie jest w przypadku silników widlastych - tam najczęściej można spotkać 6 cylindrów (tu na myśl przychodzi Nissan z silnikami VQ oraz VR z 370Z i GTR’a), 8 cylindrów (muscle cary), 10 i 12 cylindrów - najczęściej montowane pod maską włoskich super samochodów.
Kąt rozstawu cylindrów
Kąt rozstawu cylindrów wpływa na budowę i rodzaj zastosowanego wału korbowego, co w konsekwencji ustala kolejność zapłonu. Jest kluczowy w przypadku widlastych silników. Wyróżnia się dwie najpopularniejsze odmiany - 60° i 90°. Pierwsza to nic innego, jak wspominany wcześniej silnik VQ produkowany przez Nissana. Nie każdy jest fanem tego dźwięku, lecz za sprawą charakterystycznego bulgotu i chrobotu jest w pewnym sensie niepowtarzalny. 60-stopniowy kąt rozstawu cylindrów pozwala zmniejszyć rozmiary silnika, lecz „odwdzięcza się” odcięciem na znacznie niższym poziomie. Co ciekawe, 90-stopniowe hybrydowe V6 jest montowane w bolidach Formuły 1 i wydaje już zupełnie inny dźwięk.
A teraz wspomniany wał korbowy - weźmy amerykańskie V8. Każdy kojarzy ten niski, basowy bulgot – brutalny, gdy silnik rozkręci się do wysokich obrotów. A włoskie V8, uwielbiane przez Ferrari? Ten wprost krzyczy, kręcąc się często do wartości dwukrotnie większych, niż amerykańska widlasta ósemka. Skąd bierze się ta różnica? Otóż z wału korbowego i kolejności zapłonu.
W amerykańskich V8 stosowany jest tak zwany wał krzyżowy, co determinuje charakterystyczny bulgot. Ten bierze się z nieco sporadycznej i nie do końca zbalansowanej pracy całego układu. Dzięki takiemu rozwiązaniu, często dwa cylindry umieszczone na przeciwko siebie są pod wpływem zapłonu, co odwdzięcza się dźwiękiem znanym tylko american muscle.
Większość włoskich widlastych ósemek pracuje na płaskim wale korbowym. Pozwala to na nieco bardziej harmonijną pracę silnika, co przekłada się na charakterystyczny ryk i potencjał wkręcenia się na znacznie wyższe obroty.
Układ wydechowy
Kluczową rolę w kontekście brzmienia auta odgrywa układ wydechowy. Prawdopodobnie najważniejszym elementem jest sam kolektor wydechowy - w dużej mierze to dzięki niemu z silnika odprowadzane są spaliny i dźwięk z komory spalania do układu wydechowego. W zależności od charakteru auta, kolektory wydechowe bardzo się od siebie różnią. W zwykłych pojazdach, aby oszczędzić miejsce pod maską, stosuje się te o nierównej długości rur odprowadzających spaliny. W autach sportowych zazwyczaj montowane są kanały o równych długościach, aby zwiększyć przepustowość wylatujących z silnika gazów.
Dosyć ciekawe jest także rozwiązanie niegdyś stosowane przez Subaru. Silniki typu bokser pracują z reguły czterema cylindrami, umieszczonymi płasko. Za sprawą nierównej długości kanałów kolektora wydechowego, do naszych uszu dochodzi charakterystyczny pomruk - a w Porsche ten dźwięk jest już bardziej dostojny za sprawę kanałów o równej długości.
Dodatkowo, producenci są obowiązani do nieprzekraczania konkretnej liczby decybeli. Stąd tłumiki, połączone z filtrami kontrolującymi emisję spalin, skutecznie wyciszają nasze auta. Rozwiązaniem mogą być opcjonalne układy wydechowe, które z reguły polegają na zamontowaniu rur o większej średnicy - w rezultacie zazwyczaj otrzymujemy bardziej basowy odgłos.
Turbodoładowanie
Turbosprężarką nazywamy podzespoły, które zwiększają moc silnika. W zwykłych autach nie przekłada się to na doznania akustyczne, lecz w tych sportowych już tak. Często rasowe samochody przejeżdżają ulicą w akompaniamencie huków i wystrzałów - to efekt systemu ALS i tak zwanego wastegate’a. Anti-lag system ma za zadanie podtrzymać ciśnienie doładowania. W efekcie z wydechu wylatuje dźwięk popcornu lub wystrzał, który ma przeciwdziałać efektowi turbodziury, czyli chwilowego zaniku mocy. Wastegate otwiera z kolei kanał, przez który spaliny pod bardzo wysokim ciśnieniem omijają turbinę i wydostają się prosto do układu wydechowego, co możecie kojarzyć jako bardzo głośne wystrzały (często w towarzystwie płomienia).
Na związany z jazdą samochodem dźwięk składa się wiele różnych, powiązanych ze sobą czynników. Każdy model samochodu brzmi nieco inaczej, co sprawia, że motoświat jest tak piękny w swojej różnorodności.
Czy potraficie odgadnąć model samochodu wyłącznie po dźwięku?
Jan Wiewiór
CZYTAJ TAKŻE: