Testy zużycia paliwa oraz metody na obniżenie "konsumpcji"
W tym roku niektóre czasopisma motoryzacyjne prześcigały się w umieszczaniu tekstów na okładce sugerujących, że producenci samochodów kłamią w kwestii zużycia paliwa. Prawda jest nieco bardziej skomplikowana niż sugerują to krzykliwe nagłówki.
Zużycie paliwa podawane przez producentów opiera się na testach przeprowadzanych na hamowni podwoziowej. Warunki testu są jednakowe dla wszystkich, co zapewnia możliwość porównania samochodów różnych marek. Poniżej widoczny jest przebieg prędkości samochodu w teście ECE15 (jazda miejska) i EUDC (jazda pozamiejska).
Od razu można zauważyć, że ten test nie przystaje do warunków spotykanych na polskich drogach. Płynna, zgodna z ograniczeniami prędkości jazda, brak korków- to nie u nas.
Można powiedzieć, że test ECE15+EUDC (NEDC) źle odzwierciedla rzeczywistość, ale w żadnym wypadku nie można uznać, że producenci kłamią.
W normalnym ruchu nie ma możliwości przeprowadzenia dwóch identycznych prób: zmieniają się warunki drogowe, styl jazdy kierowców czy nawet pogoda. Podawane przez testujących dziennikarzy "zużycie paliwa w teście" ma mierną wartość informacyjną, bo nie wiemy jak i w jakich warunkach jechał kierowca.
Ale co to? Prognoza pogody?
Okazuje się, że nawet gdybyśmy jechali z prędkościami takimi jak w teście NEDC, to i tak mamy marne szanse uzyskać tak dobry wynik jak deklaruje producent. Bo on wie, w przeciwieństwie do nas, w jakim zakresie charakterystyki silnik jest najoszczędniejszy.
Gdyby producentom zależało na jak najniższym, osiąganym przez kupujących ich samochody, zużyciu paliwa, każdy z nich umieszczałby w instrukcji obsługi taki oto wykres:
To charakterystyka ogólna (wykres bazowy) pokazująca jednostkowe zużycie paliwa w g/kWh w zależności od obciążenia (Nm) i prędkości obrotowej (obr./min). By ułatwić zrozumienie powiedzmy, że obciążenie zależy od głębokości wciśnięcia pedału przyspieszenia.
Jak interpretować zużycie paliwa w g/kWh? Prosto: jeśli np. przez godzinę będziemy jechać z zapotrzebowaniem mocy 20kW i zużyciem 250g/kWh, to spalimy 5kg paliwa.
Rozpędzanie
Metoda jest prosta: próbujemy utrzymać się w okolicach pola o najniższym jednostkowym zużyciu paliwa - zapewni to niskie zużycie przy dobrej dynamice. Przy czym nie musi to być sposób na bezwzględnie najniższe zużycie paliwa (w l/100km), jadąc ślamazarnie zużyjemy mniej energii (kWh). Tylko wtedy znacznie później dojedziemy do celu.
Nasz przykładowy silnik jest najmniej łakomy w okolicach 2250obr./min i ok. 3/4 wciśnięcia pedału przyspieszenia. Niestety położenie pola o najniższym zużyciu paliwa jest inne dla każdego z silników: u niektórych diesli zobaczymy je poniżej 2000obr./min, a u wysokoobrotowych benzyniaków nawet powyżej 4000obr./min.
Specjaliści od ecodrivingu, nie chcąc obciążać kierowców procesami myślowymi, mówią im najczęściej: "Zmieniaj biegi przy 2000". A przecież ta wartość jest różna, nie tylko dla różnych samochodów, ale nawet dla różnych obciążeń silnika. Jadąc w trudnych warunkach (np. zimowych), gdzie będziemy mogli wcisnąć pedał "gazu" maksymalnie na 1/3, nasz silnik będzie najoszczędniejszy nie przy 2250, ale przy ok. 1500 obr./min.
Jazda ze stałą prędkością
Powinniśmy wiedzieć jaka jest aktualne zapotrzebowanie na moc silnika. Dla szybkiej jazdy pozamiejskiej (110-120km/h) wyniesie ono ok. 20kW.
Na wykresie naniesione są niebieskie hiperbole stałej mocy. Poruszamy się wzdłuż tej oznaczonej "20kW" i szukamy pola o najniższym użyciu paliwa (ok. 1400obr./min). Dobieramy bieg tak aby znaleźć się jak najbliżej niego - najczęściej nic nie musimy robić, producent już zapewne zadbał o to by optymalny był bieg najwyższy.
Hamowanie silnikiem
Podczas hamowania silnikiem obniżanie energii kinetycznej samochodu pozwala na podtrzymywanie pracy silnika. Dzięki temu nie musi być on zasilany paliwem. Optymalne hamowanie silnikiem nie jest łatwe. Zwalniając należy dobierać przełożenia tak aby silnik pracował jak najwolniej - wtedy hamowanie stanie się mniej intensywne i będzie można rozpocząć je wcześniej. Jest to szczególnie widoczne w silnikach z zapłonem iskrowym, gdzie zamknięcie przepustnicy przy dużej prędkości obrotowej powoduje znaczne straty.
Z drugiej strony prędkość obrotowa nie może spaść poniżej pewnego poziomu (w granicach 1000-2000 obr./min zależnie od temperatury i typu silnika), kiedy to sterownik uzna, że należy wznowić wtrysk paliwa.
Nowsze samochody z silnikami benzynowymi mają przewagę nad starszymi. W przypadku współczesnych silników sterownik, podczas hamowania silnikiem, decyduje o pozostawieniu przepustnicy otwartej.
Ciekawostki
Jaka jest sprawność silnika z wykresu?
Zużywa on w najlepszym punkcie 196g oleju napędowego/kWh, czyli 0,0544kg/MJ. Uznajemy, że wartość opałowa oleju napędowego to 42MJ/kg. Sprawność to stosunek tego co otrzymaliśmy (1MJ) do tego co włożyliśmy (0,0544kg42MJ/kg=2,28MJ), czyli 1/2,28100%=43,9%
Emisja CO2
Emisja CO2 zależy ilości i rodzaju zużytego paliwa. Spalenie 1l benzyny to ok. 2,3kg CO2, 1l oleju napędowego - 2,7kg CO2. Czyli jeśli producent podaje, że samochód emituje 100g CO2/km to jego zużycie paliwa wynosi ok. 4,3l benzyny na 100km lub 3,7l oleju napędowego na 100km.
