Od początku motoryzacji pojazdy napędzane paliwem płynnym miały pewien problem. Po prostu zużywały zbyt dużo paliwa. Benz Patent Motorwagen zużywał około 10 litrów ligroiny (rodzaj benzyny) na 100 km. Zbiornik o pojemności 1,5-litrowej butelki wystarczał na kilkanaście kilometrów po czym należało dolać cennego paliwa dostępnego jedynie w aptece. Takie zużycie paliwa nie było akceptowalne. Automobil miał być oszczędny, co wymuszało stosowanie wielu różnych rozwiązań. Jakie wynalazki stosowano? Zaczęto od regulacji dawki paliwa.
Im mniejsza tym słabszy silnik. Im większa dawka i ilość powietrza tym lepsze osiągi. Na początku XX wieku paliwo było coraz tańsze i wartości kilkunastu litrów na 100 km nikogo nie przerażały. Ford T zużywał na trasie około 10 litrów na 100 km i 15 litrów w mieście. To jeszcze było akceptowalne, ale koniec lat 20-tych i kryzys finansowy spowodowały, że klienci rozpoczęli poszukiwania bardziej oszczędnych pojazdów. Poszukiwano wielu rozwiązań. Jednym z nich były pojazdy klasy „cyclecar”. Niestety wybór takiego pojazdu oznaczał pogodzenie się z wieloma ograniczeniami.
Lekka konstrukcja o masie własnej poniżej 400 kg, motocyklowy silnik i prędkość maksymalna około 40-50 km/h. Najlepszym pojazdem tej klasy w połowie lat 20-tych był 10-konny Hanomag. Mieścił dwie osoby, rozpędzał się do 60 km/h i potrafił zużyć 4 litry paliwa na 100 km. Fiat Topolino był większy co przełożyło się na spalanie o 2 litry większe. Miał większy i mocniejszy silnik. Jednak nie największy w klasie. Volkswagen był wyraźnie lepszym wyborem. 4 miejsca, litrowy silnik i zużycie paliwa 7-8 litrów na 100 km. To był optymalny wybór.
Citroen 2CV – 5,5 litra paliwa na 100 km
Źródło: Autocentrum
Garbus do lat 60-tych był uważany za ekonomiczny samochód. Szczególnie w USA, gdzie takie wyniki zużycia paliwa nie były znane. Bardziej oszczędne okazały się Citroeny 2CV i Renault 4CV. Miały słabsze silniki, ale potrafiły zużyć około 5-6 litrów paliwa na 100 km. Korzyścią za brak osiągów było niskie spalanie. Fiaty 500 i 600, później Renault 4 i 5 zużywały poniżej 7 litrów na 100 km bez stosowania drogiej techniki. Po prostu dostosowano silniki do rozmiarów nadwozia. Osiągi były zadowalające, zużycie paliwa akceptowalne a możliwość transportu 4 osób – bezcenna.
Normą w tym czasie były silniki górnozaworowe, o dwóch zaworach na cylinder i zasilaniu gaźnikiem. Wtrysk był jeszcze zbyt drogi. Gaźnik nie był efektywnym źródłem zasilania. W latach 60-tych i 70-tych coraz częściej testowano głowice z wieloma zaworami. Zamiast dwóch na cylinder – 3 a później również 4. Pionierami tego rozwiązania była Honda i Alfa Romeo. Honda z silnikiem o pojemności 1,5 dm3 osiągała moc 73 KM i potrafiła średnio spalać poniżej 6 litrów na 100 km. W ciągu 30 lat moc potroiła się a zużycie paliwa spadło o 30%. Co dalej?
Przynajmniej 3 zawory na cylinder pozwalały na bardziej optymalne spalanie mieszanki i lepszą efektywność silnika. Później były 4 zawory i w końcu 5 w przypadku Audi. W 1967 roku Bosch wprowadził na rynek D-Jetronic. Był to wtrysk paliwa, który można było zastosować w samochodzie dostępnym w rozsądnej cenie. Po dwóch dekadach stosowania wtrysku w sporcie nadszedł czas aby zastosować go do poprawy osiągów i ekonomii. BMW 2002 ti miało silnik z mechanicznym wtryskiem o mocy 120 KM. Średnie zużycie paliwa wynosiło 10 litrów na 100 km.
Małe modele zachodnich marek dopiero w latach 90-tych doczekały się wtrysku. Tymczasem BMW, w porównaniu do konkurencji, zużywało o 2 litry paliwa mniej. Wtrysk pozwalał na bardziej optymalne zarządzanie dawkami paliwa. Zmienne fazy rozrządu również przyczyniły się do zmniejszenia zużycia paliwa. Silnik Alfy Alfetty o pojemności 1,8 dm3 zużywał około 8-9 litrów na 100 km. Dużo? Silniki o tej pojemności zużywały o litr paliwa więcej i były słabsze o 10-15 KM. Tymczasem nasz poczciwy „Maluch” z silnikiem o mocy 24 KM z trudem mieścił się w 6-7 litrach na 100 km.
Corsa B – całe 45 KM
Źródło: Auto-Data.net
W latach 90-tych Opel Corsa czy VW Polo z przestarzałym 45-konnym silnikiem z trudem osiągały takie wyniki. Japońskie silniki o pojemności litra były mocniejsze i oszczędniejsze. W tym czasie Hondy i Toyoty z litra pojemności uzyskiwały około 60 KM i zużywały pomiędzy 5 a 6 litrów na 100 km. Sposobem na oszczędności w przypadku większych silników stało się doładowanie. Turbo rozpowszechnione przez Saaba i Volvo pozwalało osiągać moc silnika o pojemności 2,5-3,0 dm3 przy pojemności o prawie litr mniejszej i mniejszym, niż w przypadku większych konstrukcji, zużyciu paliwa.
W tym czasie powszechne było ECU. Komputerowe sterowanie silnikiem było powszechne w latach 70-tych. W latach 80-tych komputer sterujący pracą silnika pojawił się w popularnych Volkswagenach oraz Fordach. Golf 2 GTI i Sierra 2.0 miały dobre osiągi i rozsądne zużycie paliwa. Niższe zużycie paliwa miały silniki wysokoprężne. 45-konny diesel Peugeota z lat 60-tych montowany w modelu 204 potrafił zużyć 5 litrów paliwa na 100 km. Gdzie jest ten postęp? Nie ma, nie było i nie będzie. Historia zatoczyła koło. Dziś trudno pobić wyniki z dawnych lat.
Małe samochody nie są opłacalne dla producentów. Dlaczego? Każda innowacja w ich przypadku to ogromne koszty. Od czasu silnika 1.0 VVT-i od Toyoty trudno o lepszy silnik, który jest jednocześnie nowoczesny, tani w produkcji i ekonomiczny. Potrafi zużywać 5 litrów paliwa na 100 km. Hybryda? W klasie pojazdów segmentu A i B to drogie rozwiązanie. Od końca lat 90-tych nie obserwuje się wyraźnego postępu technologicznego w segmencie. Tak, są drogie hybrydy, ale nie każdy chce AygoX za 100 tysięcy złotych. Tymczasem technika dla normalnych modeli tego segmentu zatrzymała się 20 lat temu.
***
Technika rozwoju ekonomicznych silników małolitrażowych obecnie oparta jest o drogie hybrydy. Wyjątkiem jest Dacia, która eksperymentuje z LPG w rozsądnej cenie. Tak – nie opłaca się … bo …, ale dziś coraz trudniej kupić samochód o prostej konstrukcji i dobrej ekonomii w rozsądnej cenie. Przyczyn tego stanu jest wiele. Od unijnych przepisów po przeniesienie potrzeb klientów na SUV-y. Kupić i20 z ekonomicznym silnikiem 1.2? Jest wyprzedaż, ale są już ostatnie sztuki w cenie Dacii Sandero. U innych producentów jedynie spartańskie AygoX można kupić bez drogiego układu hybrydowego.
Rozwój samochodów segmentu A i B zatrzymał się, segment C powoli poddaje się drogim technologiom. W jakim celu? W nijakim. Większość oferty stanowią miękkie hybrydy, hybrydy i modele elektryczne. Porządne silniki ze sprawdzoną techniką z łańcuchem rozrządu, zmiennymi fazami rozrządu i pośrednim wtryskiem praktycznie nie występują w ofercie żadnego producenta. Tymczasem układy hybrydowe oferują oszczędności około litra paliwa na 100 km przy wyraźnie wyższych kosztach obsługi. Ciekawe po co? W jakim celu?
Japończycy i Włosi potrafili wymyślić sposób na rozsądne zużycie paliwa. Doskonalili swoje pomysły do takiego stanu, że nie potrzeba więcej aby jeździć za rozsądne pieniądze. Tymczasem chce się uszczęśliwić ludzi jeżdżących małymi samochodami kolejnymi wynalazkami, które niepotrzebnie podnoszą ceny i pozbawiają ich szansy na zakup nowego samochodu. Efekt ekologiczny podwyżek można mierzyć tzw. „efektem skali”, ale to raczej „mierzenie p…sa razem z kręgosłupem” niż chęć osiągnięcia mierzalnego i rzeczywistego efektu. Ograniczajcie sobie V8 albo V12, ale nie trzy cylindry.
Toyota KR1-FE
Źródło: AvtoExperts.eu
Przez ostatnie lata doszliśmy do ściany, za którą jest tylko niepotrzebna drożyzna. Wciąż wymyśla się na nowo koło, ale to „koło” w żaden sposób nie jest innowacyjne. Jest, ale tylko w reklamie. W prawdziwym życiu te setne części litra przestają mieć znaczenie. Przez wiele lat rozumiała to Mazda, której dwulitrowy silnik potrafił średnio zużywać tyle, co silnik 1.2 we Fiacie a nie był wyposażony w akumulatory, dodatkowy silnik elektryczny czy w drogie wtryskiwacze. Problem w tym, że nawet na SkyActive znaleźli się specjaliści, dla których ten silnik powoli przestaje być symbolem ekonomii jazdy.
Historia uczy Nas, że postęp ma swoje granice. Nie da się lepiej, dalej, szybciej bez drożej. Czasem warto zatrzymać się lub spowolnić kroki. Dlaczego? Można zrobić silnik 3-cylindrowy o 5. zaworach na cylinder, bezpośrednim wtrysku, z doładowaniem, ale tylko niepotrzebnie podniesiemy ceny tam, gdzie tego robić nie można. Można ostrzegać, ale producenci nie będą słuchać. Tymczasem kto chce kupić mikrosamochód elektryczny za ponad 100 tysięcy? Prędzej kupi to wolne, hałaśliwe AygoX i założy to niego LPG. Dlaczego? Po prostu nie ma pieniędzy na kolejne rządowe fanaberie.