Hírek

Az autóhasználat során kulcskérdés az üzemanyag-fogyasztás, az évek során ez a legnagyobb költség, amit az üzemben tartásra fordítunk. Szó szerint minden deciliter számít, és ezt tudják a gyártók, nem véletlenül ölnek eurómilliókat egy-egy új fogyasztáscsökkentő fejlesztésbe.

A nyolcvanas években is voltak 4-5 l/100 kilométeres átlagfogyasztással büszkélkedő autók, innen nézve a "régen minden jobb volt" elmélet hívei könnyen mutatnak a közel azonos fogyasztási adatokra. Viszont ha megnézzük az autók egyéb paramétereit, akkor óriási fejlődést látunk az elmúlt évtizedekben az azonos fogyasztás mellett.

Akkoriban egy 50 lóerős szívó dízelmotorral szerelt modell tudta az említett értéket, apró, zajos, alacsony komfortszintű konstrukcióban, ma viszont már egy 196 lóerős, sportos családi kombi, például a Toyota Corolla Touring Sports (A modell az alábbi linken megtekinthető: https://www.carnet.hu/toyota/hirek/kisportolt-kulsovel-is-keveset-fogyaszt-a-toyota-corolla) hozza ugyanezt az értéket, hibrid hajtással, a legmodernebb extrákkal teletömve.

Milyen technológiákat vetettek be a mérnökök ehhez az eredményhez? Az emelkedő teljesítmény mellett alacsonyan tartott fogyasztásban rengeteg fejlesztés játszott szerepet.

Az elmúlt évtizedben a motortechnikában a legnagyobb szemmel látható változást a hengerszám csökkenése, a turbófeltöltők megjelenése és a nagynyomású, közvetlen befecskendezés alkalmazása jelentette. Szinte minden gyártó elindult a "downsizing" útján, kisebb lökettérfogatból facsartak ki nagyobb teljesítményt, és széles körben megjelentek a háromhengeres konstrukciók. Elterjedésük oka a kisebb tömeg- és helyigény, a kisebb súrlódási veszteség, a kisebb gyártási költségek és az alacsonyabb fogyasztás, de nem szabad megfeledkezni a szigorúbb emissziós szabályokról sem. Ugyanakkor ezzel párhuzamosan a fejlesztések nyomán javult a belső égésű motorok termikus hatásfoka is.

Utóbbi motor már nem is mozgatja az autót, csak áramot termel a hajtáslánc villanymotorjának, de azt igen különleges módon teszi. A Nissan-féle konstrukció kiemelkedő a magas hatásfokra optimalizált erőforrások között, ahol amit lehetett, bevetettek a mérnökök: változó szívó- és kipufogóoldali vezérlést, valamint a kettős, szívócső- és közvetlen benzinbefecskendezés alkalmaztak. A motor további trükkje a változó sűrítési viszony: gázadáskor 8,0:1-ig csökken az érték, hogy a motor képes legyen megtermelni a kellő mennyiségű elektromosságot, egyenletes sebességgel, takarékosan haladva viszont 14,0:1 arányig emelkedik a sűrítés. Ezzel rögzített fordulatszám és terhelés alatt, hőveszteség-visszanyerő technika bevetésével már az 50%-os termikus hatásfokot is sikerült elérniük, ami közel tíz százalékkal jobb az ipari átlagnál.

Bár vannak olyan konstrukciók, ahol csak a villanymotor hajt, míg a benzinmotor csak generátorként funkcionál (Nissan e-Power, Mazda MX-30 R-EV), a hibridek sarokkövei még mindig a belső égésű motorok. Ezért több gyártó Atkinson-, illetve Miller-ciklussal üzemelő erőforrásokat épít, a korábban általános Otto-körfolyamat helyett. Az újak közül az előbbit a szívómotoroknál, utóbbit a feltöltővel szerelt konstrukciók esetén alkalmazzák. Mindkét ciklus hasonló, lényegük a szívószelep nyitvatartás tartási idejének megváltoztatása. Ilyenkor a szelep nem a szívóütem végén, hanem később zár. Ezzel érhető el a szükséges sűrítési arány a hengerekben, a fogyasztás alacsonyabb, ahogy a teljesítmény is, de elektromos motorral kiegészítve nagyon hatékony rendszert ad ki, ezért is használják a hibrid autókban.

A Toyota ötödik generációs hibridjébe szerelt Atkinson-ciklusú, 1,8 literes motornál így a hatásfok meghaladhatja a 40 százalékot, amely nyomán közel 15-20 százalékos üzemanyag-megtakarítást értek el egy hasonló teljesítményű, Otto-körfolyamattal dolgozó motorhoz képest.

A vezetési élményhez, a megfelelő dinamikához viszont elengedhetetlen a hibrid hajtás elektromos komponense, mivel a motor lökettérfogatához mérten alacsony teljesítményű: egy hagyományos 1,8 literes benzinmotor 110-140 lóerős teljesítményéhez képest az Atkinson-ciklusú konstrukció csak 98 lóerőt teljesít.

Rengeteg kutatás, teszt bizonyította már, hogy a vezetési stílus komolyan befolyásolja az üzemanyag-fogyasztást. A hirtelen gyorsítások és fékezések mellőzése, az optimális fordulatszámon, vagyis magasabb sebességfokozatban való haladás és a forgalom előrelátó figyelemmel kísérése mind-mind segíti a spórolást. Hogy jönnek képbe a gyártók? A vezetést tanácsokkal segítő technikákkal!

Az optimális váltófokozat kijelzése több évtizedes megoldás, ilyenkor a műszerfalon a motorvezérlő adatai alapján egy nyíl mutatja, hogy alacsonyabb vagy magasabb fokozatot kell-e választanunk a jobb fogyasztás eléréséhez. Mivel egyre elterjedtebb az automata váltó, ezért ezt a legtöbb új autóban elintézi helyettünk az elektronika, különösen, ha választhatunk Eco vezetési módot. Így inkább a teljes vezetésről adnak képet a fedélzeti rendszerek.

Több autó pontozza, értékeli a vezetési stílust, és a már említett viselkedést, az előrelátó, nyugodt sofőrt díjazzák. Elterjedt az erős gázadás esetén felvillanó piktogram a műszerfalon, ami enyhébb gyorsításra sarkallja a sofőrt, valamint a fordulatszámmérőn is jelölik azt a tartományt, ahol a legjobb az üzemanyag-fogyasztás. Egyes modellekben, ahol egyenletes sebességnél a belső égésű motor egy-egy hengersora vagy a teljes blokk lekapcsolható, hogy akár hajózó módban vagy a villanymotor támogatásával suhanjon az autó, a gázpedál felengedésére is felszólíthat a jármű.

A Toyotánál az úgynevezett MyT alkalmazásban elérhető hibrid vezetési tréner a megtett utak adatai alapján ad vezetési tanácsokat a takarékoskodáshoz, valamint egy százig terjedő skálán pontozva értékeli a fékezés, gyorsítás, kanyarodás hatékonyságát. Ezzel lehet kiaknázni a hibrid hajtásban rejlő maximumot, valamint minimumra csökkenteni a fogyasztást.

Alkalmaz hasonló megoldást a Renault is, ám a francia márkánál egy lépéssel még tovább mentek a prediktív eco üzemmóddal. Ez a navigáció adatai alapján az útvonalat figyelembe véve készíti fel a rendszert az előtte álló kilométerekre. Felismeri, hogy városi vagy országúti szakasz következik-e, és ennek megfelelően osztja be a belső égésű, hibrid vagy tisztán elektromos működési ciklusokat.

Már régen tudják a mérnökök, hogy a legkevesebbet egy álló motor fogyasztja. Ezért már a nyolcvanas évek elején megjelentek a technika csírái, a Fiat Regata "ES" Citymatic nevű, automatikusan leálló és újrainduló motorvezérléssel is rendelkezett, de a technológia igazán az Euro 5 kibocsátási norma bevezetésével terjedt el tömegesen. A stop-start rendszerek ma már alapfelszerelésként ott vannak szinte minden kategóriában, minden típusban a városi kisautóktól kezdve egészen a nagy teljesítményű sportautókig.

Mérések, tesztek eredményei alapján ezek alkalmazása 4-8 százalékos emisszió- és fogyasztáscsökkentést eredményezhet, főleg városi körülmények között. A rendszer több érzékelő összehangolt jelei alapján használaton kívül leállítja, majd automatikusan újraindítja az autók belső égésű motorját. Így nincs üresjárat dugóban állva vagy a zöld jelzésre várva, a szofisztikáltabb új rendszerek pedig még ennél is többet tudnak: kiguruláskor, a megállás előtti pillanatokban már leállítják a motort, így még több üzemanyagot spórolnak meg. Ráadásul a hibridek a benzinmotor szempontjából legpazarlóbb első métereket mindig villanymotorral gyorsítva teszik meg.

Ezen a téren a Mazda vetett be saját fejlesztést a 2010-es években, az i-Stop és i-ELOOP rendszerekkel. Előbbinél az önindító csak segédeszközként játszik szerepet, a motor újraindításáról alapvetően az egyes hengerekben már "bekészített" égés elindítása gondoskodik. A 2012-től alkalmazott i-ELOOP-nak (Intelligent Energy Loop) keresztelt rendszer valós vezetési körülmények között, gyakori gyorsítás és fékezés mellett kb. 10 százalékkal csökkenti az üzemanyag-fogyasztást. Lassítás közben a jármű mozgási energiáját villamos energiává alakítja át, amit egy kondenzátorban tárol, majd a klímaberendezés, az audioberendezés és számos más elektromos részegység működtetésére használja.

Menet közben hasonló elvű spórolási technika a hengerek lekapcsolása. Akad ilyen V8-as HEMI motornál ugyanúgy, mint soros négyhengeresnél, de Ford még ennél is messzebb ment: a háromhengeres konstrukciók esetén is alkalmazzák az 1,5 és az 1,0 liter lökettérfogatú motoroknál. Ez a megoldás az érintett hengerben deaktiválja az üzemanyag-ellátást és a gyújtást, lekapcsolva a szelepeket a vezérműtengelyről. A szelepek ebben az esetben zárva maradnak, a hengerben található levegő pedig gázrugóként csökkenti a motor energiaigényét. A rendszert olajnyomás aktiválja egy speciális himba segítségével, amihez mindössze 14 ezredmásodperc szükséges. A kéthengeres járás vibrációját kettős tömegű lendkerék és egyedi fejlesztésű kuplungtárcsa csökkenti.

Az autógyártóknak komoly kötéltánc az alacsony fogyasztás összehangolása az energiát fogyasztó, tömeget növelő fedélzeti és kényelmi extrákkal, amelyek száma egyre csak nő. A hajtáslánc fő komponensei mellett ezért aerodinamikai megoldásokkal csökkentik az üzemanyag-fogyasztást. Ezek a megoldások az elektromos modelleknél elengedhetetlenek. A kisebb légellenállás csökkenti az energiafelhasználást és növeli a hatótávot. Jó példa erre a Hyundai Ioniq 6, amely a lekerekített, a légáramlatokat optimálisan terelő formával, áramvonalas felnikkel, légfüggönnyel, zárható légbeömlőkkel, teljesen sík padlóval 0,21-es légellenállási együtthatót ért el, ami kiemelkedően jónak számít. Ezért is sikerült a nagyobb, 77,4 kWh-s akkumulátorral 614 kilométeres hatótávot elérni a WLTP-szabvány szerint.

Bármelyik gyártó képes lenne a 3 liter/100 kilométeres értékhez közelítő fogyasztású autót építeni, hiszen a múltban meg is tették, de ha összeadjuk a kis lökettérfogatot, a mérsékelt teljesítményt, az extrák kihagyásával leszorított tömeget, valamint az aerodinamikára optimalizált formát, akkor egy olyan autót kapunk, amire igen kevesen vágynak.

Így a fogyasztáscsökkentés mindig olyan kötéltánc, amelynél elengedhetetlen a használhatóság, a komfort és a takarékosság egyensúlya.