Turbobenzínové motory – mýty vs. realita, díl 3.

Jak jsem zmínil už při komentování třetího mýtu, současné motory jsou záměrně elektronicky omezovány. A bohužel, tato skutečnost se v největší míře týká právě TB motorů, a to ve dvou rovinách.

Mýtus 7: Elektronika (bohužel) vládne

Předně je elektronicky vyhlazován (čili omezován) průběh točivého momentu tak, aby nástup výkonu byl plynulý a pokud možno lineární v širokém spektru otáček. Toto se týká prakticky všech „spotřebních“ TB motorů bez ohledu na jejich výkon. Tímto se zvyšuje jejich čitelnost
a uživatelská přívětivost pro široké masy řidičů.

A dále také dochází k umělému „přidušení“ motoru na požadovaný výkon ve vyšších otáčkách, kdy je potenciál motoru záměrně snížen a maximální výkon je tak držen na požadované úrovni. Zde se domnívám, že důvodem je především to, že automobilky předně nemají zájem výrazně skokově posouvat výkon běžných TB motorů nahoru (proč si zbytečně vypouštět rybník budoucích tržeb) a také skutečnost, že trh a spotřebitelé nejsou ani na takové zásadní výkonnostní skoky připraveni. Na trhu tak vedle sebe často existuje několik výkonových verzí stejného motoru, které se liší jen jiným SW a samozřejmě cenou.

Důsledkem obou těchto faktů je bohužel skutečnost, že ani současné TB motory nepracují kvůli těmto elektronickým omezením ideálně efektivně, co se spotřeby týká, ale o tom se zmíním později. O tom, jak je daný motor elektronicky přidušen často svědčí už jen výkonový graf motoru prezentovaný výrobcem, kdy na není výjimkou, že na vodorovnou úsečku průběhu točivého momentu v otáčkách zhruba 1.600 – 4.000 navazuje druhá úsečka, která lineárně klesá třeba až do 6.000 (křivka výkonu má průběh opačný – nejprve plynule roste, pak se zlomí do vodorovna) a značí tak zaříznutí motoru a omezení jeho výkonu na požadovaném maximu. To je fakt, který bývá uživateli často kritizován, protože takový motor se ve vysokých otáčkách jeví jako nevýrazný a tupý, protože postrádá jakoukoliv výkonovou špičku, která je typická pro atmosféry. A takový projev nemusí vyhovovat každému, zvláště těm, kteří rádi vytáčí motor až k omezovači.

A je paradoxem, že třeba Mazda dnes obdobný postup uplatňuje i u svých Sky G motorů, kdy u dvoulitru v M3 tento ve slabší verzi zařízla ve 4.000 ot. na úrovni 88kW a v nové M2 je 1.5-ka ve dvou slabších verzích obdobně natvrdo přidušená už ve 3.900 ot., resp. 4.300 ot., kdy podobně jako je běžné u TB motorů pak je maximální výkon natažen až do 6.000 ot.

Existují samozřejmě i TB motory, které nejsou až tak moc elektronicky omezeny. A tyto ukazují, jaký je už dnes výkonový potenciál těchto motorů. Jenže ty se dostávají svými výkony vzhledem ke svému objemu do oblastí zatím širokou veřejností neakceptovatelnou, takže momentálně jsou doménou vrcholných a ostrých verzí. A krásnou ukázkou toho, co lze elektronikou vykouzlit z prakticky totožného základu motoru je třeba současná generace 2.0 TSi, známá i z OIII RS, kde především díky regulaci průběhu točivého momentu existuje několik výkonově zásadně odlišných verzí:

I na výše uvedených údajích je patrné, že i ty nevýkonnější motory z daného typu, přestože již mají jakýsi náznak výkonové špičky, stále mají svůj vršek více či méně plochý (v rozsahu 700 – 1.700 otáček), tudíž že i zde je jistá míra elektronického omezení.

K této části také ještě jeden osobní poznatek. I když se v poslední době automobilky předhánějí v oficiálních údajích v tom, v jakých nejnižších otáčkách je daný TB motor schopen poskytnout maximální krouticí moment, kde je u běžných TB motorů s oblibou udávána hodnota začínající mezi 1.400 – 1.600 ot., subjektivní jízdní realita je obvykle jiná a leží až
o něco výše, v pásmu 1.700 – 2.000 ot., na což ukazuje i spousta grafů z brzdy konkrétních motorů, i když ty je samozřejmě nutné také brát s rezervou.

Mýtus 8: Není kW jako kW

V souvislosti s předchozími mýty bych ještě poukázal na další fakt. A to ten, že v případě výkonově srovnatelného TB a atmosférického motoru jede obvykle turbo mnohem lépe díky jinému, v nižších a středních otáčkách lepšímu průběhu výkonových křivek.

Jako krásný příklad je možné uvést 1.4 TSi 103kW vs. ve své době skutečně špičková,
a dodnes nabízená, atmosféra 1.8i VTEC 104kW od Hondy. Na první pohled jde o výkonově naprosto srovnatelné motory. Zásadní rozdíl je ovšem v tom, že TSi dosahuje svého maxima už ve 4.500 ot. (a to trvá až do 6.000), zatímco Honda má své maximum až v 6.500 ot. Podobný rozdíl je také v průběhu točivého momentu. TSi – max. 250Nm v širokém rozsahu 1.500 – 3.500 ot., Honda bodové maximum 174Nm ve 4.300 ot.

Zdroj: https://media.skoda-auto.com/en/_layouts/Skoda.PRPortal/pictures.aspx?q=engine&Refiners=5&Category=0&type=0

a http://rototest-research.eu/popup/performancegraphs.php?Flap=Graph&ChartsID=822

Výše uvedené charakteristiky mj. znamenají, že u 1.4 TSi jsem schopen se prakticky kdykoliv podřadit do pásma maximálního výkonu, zatímco u Hondy se podřadím pouze na hodnotu okolo maxima, tudíž nižší. Což znamená, že ač jde o výkonově srovnatelné motory, i při jízdě „na krev“ na výkonovém maximu pojede o něco lépe turbobenzín, kde lze na kola dostat trvale maximální výkon, zatímco u atmosférického motoru se s ohledem na použitý převodový stupeň může jednat o rozsah zhruba 80 – 104kW.

Ještě větší a často propastnější rozdíl ovšem nastává ve spektru běžně používaných otáček, kde se každý řidič pohybuje nejčastěji, tzn. někde mezi 1.700 – 3.000 ot., kde je měřítkem pružnost motoru. Zde 1.4 TSi pojede více než o 50% lépe než atmosféra, což je dáno výrazně rozdílným průběhem točivého momentu. Zatímco TSI je schopno dát v naprosto běžných 2.500 ot. zhruba 64kW (62% maxima), tak u Hondy se bude jednat přibližně o 43kW (41% z maxima). Ve vyšších rychlostech a jízdě na vyšší převodové stupně je pak rozdíl v těchto otáčkách ještě výraznější, protože z těchto kilowatt jsou některé samozřejmě potřebné na plynulý dopředný pohyb a překonání všech odporů, tudíž výkonová rezerva se pak u obou motorů zmenší třeba o 12 kW, na 52 vs. 31 kW, což už není teoretický rozdíl 50%, ale dokonce 68%, což je pak v případě pružnosti rozdíl 2 tříd.

Tento zásadní rozdíl automobilky řeší převodovkou, kdy atmosférické motory často dostávají kratší převodovku, takže při dané rychlosti a na shodném stupni točí více otáček, což sice přidá atmosférickému motoru na dostupném výkonu a pružnosti, ale také se pak logicky negativně projevuje ve spotřebě – viz třeba Golf 1.4 TSi vs. Auris 1.6. Golf točí při 130 km/h 3.000 ot., Auris 3.450 ot.

Zdroj: http://www.auto.cz/toyota-auris-1-6-vs-volkswagen-golf-4-tsi-atentat-krale-72679

Řidič je schopen tento rozdíl v pružnosti při jízdě dále eliminovat ještě podřazením (takže se dostane do ještě vyšších otáček s ještě větší spotřebou).

Tudíž když vezmu třeba výše zmiňovaný 1.4 TSi, který je v současné době třeba v OIII naprosto průměrným motorem, tak ten dnes v běžně využívaných otáčkách poskytuje takový výkon a zátah, který odpovídá při daných otáčkách v atmosférickém plnění objemu zhruba
3 litrů. A i zcela základní, vysmívaný a nikterak výkonově vyhoněný (tedy spíše výrazně přidušený) 1.2TSi 77/81kW, se svými nijak oslnivými 175Nm naprosto deklasuje v běžně používaném otáčkovém spektru atmosférické motory do objemu 1.6
a zdatně sekunduje i objemům 1.8 – 2.0, které získávají navrch až po překonání hranice zhruba 4.500 otáček, tzn. daleko za otáčkami standardně používanými při běžném ježdění.

S ohledem na výše uvedené je tak dobré při výběru a auta a motoru nesledovat jen maximální výkonové parametry, ale také se podívat na grafy jejich průběhu, které napoví, jak se dané auto bude chovat, kde bude mít optimální rozsah používaných otáček, jaký bude přesah jednotlivých převodových stupňů, jak bude potřeba motor vytáčet nebo často řadit. Protože pokud jde o řidiče, kteří třeba neradi honí motor ve vysokých otáčkách (a není jich málo), tak pro ty je výhoda vyššího výkonu atmosféry ve vysokých otáčkách irelevantní, protože se k němu ani nedostanou, jelikož nepodřadí. A naopak, pokud jde o řidiče, který motor rád vytáčí do červeného, tak pro něj rozhodně není vhodný některý ze základních TB motorů s absolutně plochým vrcholem.

Ze své osobní zkušenosti a přímého jízdního porovnání mohu potvrdit, že na to, abyste s TB motorem drželi krok s atmosférou i ve vysokých otáčkách, vám postačuje přeplňovaný motor o zhruba 10-15% nižším výkonu, než má daná atmosféra.

24.04.2016 TesnaV

Článek je zkrácenou verzí série článků o turbomotorech zveřejněných na serveru Octaviaclub.cz, který byl pro naše účely autorem upraven a zkrácen. Celou sérii najdete v sekci Technika. (D-F)

Související články: