W ciągu kilku najbliższych lat silniki samochodów osobowych czeka kolejna rewolucja. Będzie to zwrot o 180 stopni w kierunku większych pojemności i mniejszych sprężarek. To dobra wiadomość dla klientów.
Zmiana sposobu, w jaki badane jest spalane oraz emisja szkodliwych substancji sprawi, że producenci wrócą do większych pojemności jednostek napędowych - informuje „Automotive News Europe”. Afera Volkswagena udowodniła unijnym władzom, że wartości uzyskiwane w laboratorium podczas testu NEDC (New European Driving Cycle) mogą być bardzo odległe od tego, co dzieje się na drogach w normalnym użytkowaniu. Problem w tym, że inżynierowie przez ostatnią dekadę usilnie pracowali nad takim zaprojektowaniem silników, by jak najlepiej spisywały się podczas testu, dzięki czemu jednostki napędowe na papierze były ekologiczne i oszczędne. Po zakupie auta następowało jednak rozczarowanie.
Urzędowo potwierdzona fikcja
NEDC to skodyfikowany cykl badań laboratoryjnych, który powstał w 1970 roku, a obecny kształt przybrał w roku 1997. Założenia były szczytne. Testowanie samochodów w laboratoryjnych warunkach miało dać powtarzalne i reprezentatywne wyniki, dzięki którym klient, wybierając spośród różnych modeli, miał mieć możliwość porównania ekonomiczności aut. Założenia cyklu NEDC są jednak dalekie od ideału.
Pomiar składa się z czterech tur trwających po 200 sekund. W części naśladującej poruszanie się w mieście badane auto po uruchomieniu silnika stoi przez kilka sekund, a następnie ma 4 sekundy na rozpędzenie się do 15 km/h, porusza się z tą prędkością przez 8 sekund, a potem stopniowo zwalnia. Po trwającym 21 sekund postoju samochód w ciągu 12 sekund ma przyspieszyć do 32 km/h, jedzie z tą prędkością przez 24 sekundy, a w dalszej fazie testu ma 11 sekund za zatrzymanie się. Kolejny element cyklu to przyspieszenie do 50 km/h w ciągu 26 sekund, utrzymanie tej prędkości przez 12 sekund, a następnie zwolnienie do 35 km/h, jazda w takim tempie przez 13 sekund i zatrzymanie się w ciągu 12 sekund.
Etapy testu, które mają symulować jazdę poza miastem, polegają m.in. na przyspieszaniu do 70 km/h w 41 sekund, utrzymywaniu tej prędkości przez 50 sekund, a następnie zwolnieniu do 50 km/h i utrzymywaniu tej prędkości przez 8 sekund. Potem auto musi przyspieszyć do 70 km/h w ciągu 13 sekund, utrzymać to tempo przez 50 sekund, w ciągu kolejnych 35 sekund przyspieszyć do 100 km/h, jechać tak przez pół minuty, a następnie w ciągu 20 sekund przyspieszyć do 120 km/h. Po 10 sekundach od jej osiągnięcia samochód może się zatrzymać.
Nie trzeba być doświadczonym kierowcą, żeby wiedzieć, że właściwie nikt tak nie jeździ. W prawdziwym życiu przyspieszamy dynamiczniej, a w jeździe miejskiej naprzemiennie osiągamy maksymalną dopuszczalną prędkość i hamujemy przed światłami.
Fiasko zaklinania rzeczywistości
Idea cyklu NEDC poniosła klęskę na całej linii. Sposób pomiaru został uściślony co do sekundy. Określono nawet biegi, na których ma jechać auto podczas poszczególnych części cyklu. To sprawiło, że inżynierowie przystosowali jednostki napędowe i przekładnie do jak najlepszego zaliczania testu, a nie służenia kierowcy w realnym życiu. Doprowadziło to do powstania ogromnych rozdźwięków pomiędzy rzeczywistym poziomem spalania a tym deklarowanym przez producentów.
Międzynarodowa Rada Czystego Transportu (ICCT) przed kilkoma laty opracowała raport na temat rzeczywistego spalania paliwa w samochodach. Jak wynikało z danych, w 2001 roku rozbieżność pomiędzy nim a danymi katalogowymi wynosiła średnio 10 proc. W 2011 roku było to już 25 proc. Najbardziej oszukani mogli poczuć się zwolennicy niemieckich aut, szczególnie tych dużych. Zgodnie z raportem największe różnice występowały wówczas w przypadku BMW. Pojazdy bawarskiego producenta w rzeczywistości spalały około 30 proc. więcej niż na kartach katalogów. Jeśli chodzi o samochody firmy Audi, należącej do grupy Volkswagena, różnica wyniosła 28 proc. Auta General Motors (Opel i Chevrolet) potrzebowały 27 proc. ponad to, co deklarował producent. Mercedes spalał natomiast o 26 proc. więcej.
(fot. Tomasz Budzik) Raport z 2011 roku nie spowodował zmiany przepisów. Otrzeźwienie przyszło wraz z aferą Volkswagena. Pierwszym koncernem, który przeprowadził pomiary spalania w rzeczywistych warunkach i ujawnił ich rezultaty, był francuski PSA, skupiający w sobie marki Citroen, DS i Peugeot. Testy odbyły się w okolicach Paryża, a cykl zakładał przejechanie 25,5 km w warunkach miejskich i 39,7 km na trasie. Auta były obciążone i uruchomiono w nich klimatyzację, a dodatkowo miały na sobie oprzyrządowanie pomiarowe. Jak łatwo przewidzieć, wyniki były dalekie od tego, co uzyskano w cyklu NECD. Różnice wyniosły od 1 do 3 l/100 km. Dla przykładu Citroen C4 Picasso BlueHDi (120 KM) spalił 6,5 l oleju napędowego na 100 km, a nie katalogowe 3,9 l, Peugeot 308 1,2 Pure Tech (130 KM) potrzebował o 2 litry więcej niż wynika z producenckich danych, a Peugeot 508 2.0 BlueHDi o 2,3 l.
Nowa era, nowe silniki
W ostatnich latach producenci masowo poddawali się polityce downsizingu, czyli zmniejszania pojemności jednostek napędowych i rekompensowania tej zmiany poprzez stosowanie doładowania. Dla przykładu Volvo XC90 dostępne jest z benzynową jednostką o pojemności 2 l i mocy 320 KM. To 160 KM z litra pojemności. Audi Q7 z silnikiem 2,0 TFSI osiąga moc 252 KM, co daje 126 KM na litr pojemności. Dla porównania pod koniec XX wieku sportowa Alfa Romeo GTV z dwulitrowego, doładowanego silnika generowała 202 KM.
Silniki ery dowsizingu potrafią być stosunkowo oszczędne w czasie bardzo wyważonej jazdy. Jeśli jednak kierowca nie jest zaznajomiony z techniką tzw. ecodrivingu, wynik spalania będzie daleki od ideału. Lawinowy wzrost spalania podczas dynamicznej jazdy nie jest jedynym problemem właścicieli takich aut. Silniki generujące dużą moc z małej pojemności są bardziej narażone na usterki turbiny czy doprowadzanego przez inżynierów do granicy możliwości - szczególnie w dieslach - układu wtryskowego.
Idą jednak zmiany. Jak informuje „Automotive News Europe”, Renault, Volkswagen i General Motors, do którego należy Opel, zamierzają w przyszłych latach zwiększyć pojemność stosowanych silników lub zastąpić je nowszymi, mniej wysilonymi konstrukcjami. Takie kroki mają być podjęte nie tylko w przypadku dużych aut o wysokiej mocy, ale przede wszystkim w najbardziej popularnych segmentach. Dotyczyć ma to jednostek benzynowych i wysokoprężnych. Nieoficjalnie mówi się, że General Motors zastąpi dieslowski motor 1,2 l silnikiem o około 25-30 proc. większej pojemności, w Volkswagenie trzycylindrowy silnik 1,4 TDI zostanie wyparty przez czterocylindrową jednostkę o pojemności 1,6 l, a w Renault większe modele zamiast wysokoprężnego silnika 1,6 l otrzymają motor o około 10 proc. większy.
Testy na nowo
Zgodnie z założeniami sprzed afery Volkswagena we wrześniu 2017 roku testy emisji CO2, szkodliwych związków azotu i spalania mają odbywać się w warunkach drogowych. Dziś wiadomo jednak, ze okres do wprowadzenia tak drastycznej zmiany jest dla producentów zbyt krótki. Komisarz ds. Rynku Wewnętrznego i Usług Elżbieta Bieńkowska zaproponowała więc końcem 2015 roku, by do września 2019 roku tolerowano maksymalnie 60-procentowe odstępstwa emisji od normy. Ostatecznie drogowe testy zaczną się w przyszłym roku, a do 2019 roku wszystkie samochody będą musiały w takim badaniu spełnić normy emisji tlenków azotu. Dwa lata później tak samo będzie z emisją CO2 oraz spalaniem.
Źródło: Automotive News European
Tomasz Budzik, Wirtualna Polska