Snižování spotřeby paliva - Pryč s nadváhou!

Jsou to samozřejmě věci, které spolu úzce souvisí. Jejich společným jmenovatelem je snižování spotřeby paliva. Automobilky si nemohou dovolit vyčkávat, jak se situace vyvine, ale musí vést vývoj všemi směry, jež se zdají být reálné. Je totiž hodně riskantní vsadit na jednu kartu, protože to nemusí být zrovna ta pravá. Jsme tedy svědky toho, jak spousta různých studií přichází s pohony akceptovatelnými pro příští léta, ale v sériové produkci se stále držíme víceméně klasických řešení, na nichž je ovšem také stále co vylepšovat, a to nejen z hlediska způsobu pohonu.

 

Zelenou dostávají koncepce, jež snižují hmotnost automobilu. Jestliže se ušetří u automobilu střední třídy 100 kg, znamená to úsporu 0,35 l paliva na 100 km jízdy a snížení emisí CO2 v evropském jízdním cyklu o 10 gramů na kilometr. Tím nejjednodušším řešením je využití vysokopevnostních ocelí v konstrukci, pevnějších s nižší hmotností, ale klidně by postačilo, kdyby rozměry automobilů nových generací alespoň nenarůstaly. Zatím se to moc nedaří, výjimkou v tomto směru je například Mazda 2 nové generace, která zhubla asi o 100 kg, podobně jako Honda Civic či Ford Fiesta nové přicházející generace. Na časy se bude blýskat třeba tehdy, až se v konstrukci automobilů prosadí koncepce Spant Space Frame, jíž se chlubí inženýři Institutu pro koncepci automobilů organizace DLR (Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt), tedy Německého střediska letecké a kosmické dopravy, se sídlem ve Stuttgartu.

V podstatě jde o prostorový rám, jenž obdobně jako při stavbě letadel využívá žebra propojená profily, a je pokryt povrchovými panely bez nosné funkce. Tato žebra mohou být vyrobena z kompozitních plastů, u profilů propojujících žebra jsou pro snížení nákladů využity kovové materiály. Tento způsob stavby umožňuje navíc flexibilní vytváření různých modulů. Podle druhu materiálu je možné u této konstrukce snížit hmotnost proti referenční klasické struktuře z oceli až o 55 %. Přitom je u tohoto celku zvýšena jak jeho tuhost, tak schopnost pohlcovat nárazovou energii. Šetřit palivo však lze rovněž i na zdánlivých maličkostech a dodavatelé automobilek jsou v tomto směru hodně aktivní.

 

Třeba v oblasti pístů motoru se objevila jejich nová generace s označením NanofriKS, využívající k nanášení speciálního povlaku nanotechnologii, jež snižuje třecí ztráty o 40 až 60 % a opotřebení pístu redukuje zhruba o 80 %. Zcela originální tvarování pístů zážehového motoru (LiteKS), vytvářené důsledně podle jejich zatížení, přineslo úsporu hmotnosti kolem 20 %. Pod drobnohledem specialistů jsou také kluzná uložení přímo v motoru nebo u vstřikovacích čerpadel, kde nástřik speciálních plastů nejen vede ke snížení tření, ale je důležitý i pro využití biopaliva, které má agresivní účinky.

Hodně ostrým perem dnes kalkulují u Ford Motor Company, kde mají v domácím prostředí poměrně velké problémy. Zatímco evropské automobilky přicházejí s mimořádnou snahou prosadit se na severoamerickém trhu s moderními vznětovými motory, jejichž spotřeba je ze samotného principu spalování proti motorům zážehovým výrazně nižší, americký Ford přišel s jinou strategií, jež spočívá ve snížení počtu válců zážehového motoru s přímým vstřikem benzinu a přeplňováním. Tento trend downsizingu (viz AR 10/’08) není v Evropě ničím novým, ale tvoří pouze alternativu moderním motorům vznětovým. Manažeři Ford Motor Company si však spočítali, že při relativně vysoké ceně motorové nafty v USA (už přes čtyři dolary za galon, tedy 3,8 litru) se tam vznětový motor nevyplatí tak, jako v Evropě, a navíc zjistili, že se zážehový čtyřválec nové koncepce EcoBoost zaplatí během třiceti měsíců, zatímco majitelé vozu s turbodieselem musí přes sedm let čekat, než se rozdíl jeho pořizovací ceny se sníženou spotřebou vyrovná.

 

U hybridního vozidla je to dokonce dvanáct let! Ford chce na severoamerickém trhu motorovou paletu od roku 2009 postupně přestavovat technikou EcoBoost, přičemž tyto zážehové agregáty s přímým vstřikem benzinu by v porovnání s dnes používanými motory měly snížit spotřebu paliva asi o 20 % a redukovat emise CO2 asi o 15 %. Do pěti let hodlá Ford vyrábět půl milionu čtyřválcových a šestiválcových motorů systému EcoBoost ročně pro vozy značek Ford, Lincoln a Mercury, které označuje 4 = 6 a 6 = 8, tedy jako náhradu šestiválců čtyřválci a osmiválců šestiválci. V příštím roce dostanou motory tohoto typu sedany Lincoln MKS a víceúčelové vozy Ford Flex, další pak budou následovat. Plán je to vzhledem k nejasné situaci o dostupnosti klasického paliva opravdu hodně smělý; cena ropy totiž nadále dramaticky roste.

Sdružení evropských automobilek ACEA si dalo dobrovolný závazek, že do konce roku 2008 sníží celkové emise CO2 celé palety vyráběných typů na průměrných 140 g/km, což odpovídá spotřebě benzinu 6,0 l/100 km, resp. nafty 5,3 l/100 km. I přesto, že se členem ACEA stala také japonská automobilka Toyota, chlubící se v oblasti ekologie značnými úspěchy, poslední oficiální údaj z konce roku 2006 hovoří o tom, že prodávané vozy se dostaly na průměrnou hodnotu kolem 160 g/km; takže snížení o 20 g/km během dvou let je pouhou utopií, i když Toyota Motor Europe už částečně ohlásila plány, jakými prostředky hodlá nepříznivou situaci alespoň trochu napravit. Jisté je, že v žádném případě nemá v úmyslu masově rozšiřovat náročnou hybridní technologii, ale nadcházející modernizace vozů sází na osvědčená technická řešení, kam patří mj. těžší převody, tedy tzv. prodloužení převodových stupňů, a systém Start/Stop (zkouší se na Yarisu). Počátkem příštího roku by měla přijít na trh sériová verze minivozu Toyota iQ, nejprve s tříválcem z Ayga, ale později i s malými dvouválci, či tříválci, jaké pohánějí minivozy třídy K na japonském trhu. O tom, že to Toyota myslí vážně také se snižováním hmotnosti automobilů, svědčí studie 1/X, představená na autosalonech v Tokiu 2007 a Ženevě 2008, která při hmotnosti 420 kg spotřebuje jen 2,17 l/100 km.


Zdroj: Automobil 05/08
Autor: Pavel Biskup