Turbobenzínové motory – mýty vs. realita, díl 4.

Tato část mého pojednání bude o efektivní jízdě benzínovým turbem, nikoliv primárně úsporné, i když mnohé zásady se překrývají. Jaký je v nich ovšem rozdíl? Já jej osobně vidím v tom, že při úsporné jízdě podřizuji vše především co nejnižší spotřebě, tzn. i rychlost jízdy (která tak často s ohledem na okolí působí přinejmenším „rušivě“, neboť úspornost je shora objektivně omezena určitou dopřednou rychlostí), dynamiku anebo rozsah používaných otáček motoru.

Naopak při efektivní jízdě uplatňuji postup přesně opačný – volím si rychlost jízdy (včetně té již objektivně zcela neúsporné), příliš se neomezuji v žádané dynamice nebo rozsahu používaných otáček, ale při této jízdě se snažím motor využívat co nejvíce efektivně, tzn. ne s ohledem na co nejnižší absolutní spotřebu, ale vzhledem ke stylu a rychlosti jízdy na tu relativně nejnižší.

Co ovlivňuje spotřebu nejvíce?

Spotřeba auta je dána dvěma základními faktory. Tím prvním je samozřejmě auto, resp. jeho motor. Druhým základním faktorem, mnohem hůře popsatelným, nepředvídatelným a také s mnohem větším vlivem na spotřebu je element, který při jízdě tvoří spojnici mezi pedály, řadicí pákou a volantem – řidič. On je tím, který dokáže pouhým stylem jízdy ovlivnit spotřebu svého vozu klidně v rozsahu +/- 30% od běžného průměru daného vozu
a motorizace.

Další řádky tak budou hlavně o tom, jak jezdit s TB efektivně, a to rychlostmi, na které jste zvyklí. S motorem, který jste si vybrali z nějakých důvodů, který i často svou charakteristikou nebo výkony neodpovídá vašemu každodennímu použití. A který také díky přeplňování požaduje přeci jen jiné zacházení a přístup než atmosférické motory, se kterými mají mnozí odježděny desítky let a kvůli kterým mají stále zažité a naučené automatizované postupy při řízení auta.

Při jízdě s TB motorem je tak potřeba mít na mysli jeho základní výkonové charakteristiky a jejich průběh, které tak umožňují, že s nimi jezdit na jedné straně velmi úsporně „na objem“. A nebo bez ohledu na spotřebu „na výkon“, kdy ten výkon je znatelně dostupnější, než u atmosférického motoru. To ale s sebou přináší možnosti naprosto zásadního rozdílu ve spotřebě.

Nebudu zde pitvat to, co ovlivňuje spotřebu jakéhokolik motoru obecně (plynulost, předvídavost, znalost trasy, správné řazení …), ale zaměřím se pouze na dva body, které je možné díky charakteristice TB motorů efektivně využít k velmi svižné jízdě s rozumnou spotřebou.

Otáčky

Jak již bylo zmíněno v předchozích částech, TB mají obvykle vzhledem ke svému výkonu velmi silný a plochý „spodek“, obvykle někde mezi 1.700 – 4.000 ot., přičemž v otáčkách okolo 2.000 dosahují podobných výkonů jako atmosférické motory až o dvojnásobném obsahu a výrazně vyšším maximálním výkonu (viz. třeba Peugeot 1.2 e-THP 96kW/230Nm vs. Mazda 2.5 Sky-G 141kW/256Nm).

To pak v praxi znamená, a zde spousta především starších řidičů naráží na zažité stereotypy, neboť při plynulé jízdě běžnými rychlostmi není potřeba motor prakticky vůbec vytáčet a stačí zařadit nejvyšší možný rychlostní stupeň, kdy se motor vyloženě nedusí a neprotestuje. Pro plynulý dopředný pohyb po rovině ještě rychlostí 100 km/h je potřeba pouhých cca. 12kW, při 80 km/h jde o zanedbatelných 6 kW. To znamená, že zažitý zvyk držet otáčky benzínového motoru mezi 2.000 – 2.500, aby to „aspoň trochu jelo“, je u TB zbytečné. Zde naopak vnímavý řidič odhalí, že už okolo 2.000 ot. je často motor vzhledem k požadované rychlosti a potřebnému výkonu „přetočený“. I ten zřejmě nejslabší TB na našem trhu (1.2 TSi 63kW) má ve 2.000 ot. výkonový potenciál 33,5 kW. Těchto 2.000 ot. je na nejvyšší převod někde okolo těch 80 km/h, což znamená, že i tento nejslabší TB motor při těchto otáčkách v ideálním případě pracuje pod 20% svého potenciálu, o těch silnějších motorech ani nemluvě.

Mnozí budou argumentovat tzv. podtáčením motoru. Ale pokud se bavíme o plynulé jízdě, tak zde je situace naprosto odlišná. Většina dnešních TB motorů díky elektronice, všemožným čidlům klepání, přenastavení předstihu, lambda sondám a kdoví čemu ještě je schopna bez problémů jet na otáčky 1.200 – 1.400, přičemž ty nadčtvercové (větší zdvih než vrtání) snášejí nižší otáčky výrazně lépe. Je ovšem nutné zohlednit, že TB motory v tomto rozpětí otáček pracují téměř v atmosférickém režimu, protože objem a tlak výfukových plynů je zde minimální a v případě potřeby prostě turbo nezabere, na to jsou otáčky příliš nízké. Výhodou je ovšem velmi nízká spotřeba daná nízkými otáčkami a malým objemem downsizovaného motoru.

Teprve ve chvíli, kdy by člověk v tomto otáčkovém rozpětí chtěl po motoru nějaký znatelnější výkon a zašlápnutím plynového pedálu do podlahy jej doloval, tak zde se pak skutečně již jedná o tzv. podtáčení, kdy motor, a především dnes běžně používané dvouhmotové setrvačníky, dostávají pěkně zabrat, přičemž výkon a zrychlení z těchto otáček jsou zoufalé, ale spotřeba naopak velmi vysoká. Takže pokud chcete z malých otáček výrazněji zrychlit, pak jednoznačně podřadit tak, aby se motor dostal do pro něj mnohem efektivnějších otáček, kde turbo již tlačí a poskytuje tak potřebný výkon a akceleraci, a to při velmi solidní spotřebě vůči tomu, kdy jej necháte trápit v nízkých otáčkách.

Na druhou stranu, provoz v takto nízkých otáčkách rozhodně nedoporučuji dlouhodobě, protože tyto jsou mimo optimální provozní rozsah TB motoru. Ať už z hlediska provozních teplot, tlaků, vymezení provozních vůlí nebo kvality spalování a usazovaní spalin v motorovém prostoru a výfukové soustavě. Z dlouhodobého hlediska to může být s ohledem na spotřebu (a údržbu motoru) kontraproduktivní. Proto je nutné myslet na to, že pokud provozuje významnou dobu motor ve výrazně nízkých otáčkách, je také potřeba naopak mu dát alespoň občas plný záhul a dostat jej do zátěže, aby se mezitím nahromaděné usazeniny při vyšších teplotách, tlacích a tření odstranily a vypálily. Navíc, každé auto trvale provozované v nízkých otáčkách výrazně „zleniví“ proti tomu, u kterého je využíván plný rozsah provozních otáček.

Tuto část bych krátce shrnul do 2 pravidel:

nebojte se využívat celý rozsah otáček motoru, pokud jej potřebuje
při plynulé jízdě co nejdříve řaďte co nejvyšší rychlostní stupeň, abyste jeli na co nejmenší otáčky

Efektivní akcelerace

V tomto bodě se budu lišit proti obecně hlásaným zásadám úsporné jízdy naprosto výrazně, i když já osobně jsem toho názoru, že zásada opatrného a pomalého rozjíždění zrovna moc úsporná není a patří také k mýtům, které budou mít ještě dlouhý a bohatý život.

Jde o to, že každý motor má nějaké pásmo optimálních otáček, kde dosahuje největší účinnosti s ohledem na spotřebu paliva a poskytovaný výkon. Toto pásmo leží obecně zhruba někde pod středními otáčkami s tím, že nejmenší měrnou spotřebu (tzn. v litrech na vyprodukovanou kWh ) dosahuje motor (téměř) pod plným plynem. Vzhledem k tomu, jaký je průběh účinnosti turba, která se po jeho náběhu na plný tlak pak se vzrůstajícími otáčkami motoru klesá, tipnul bych si, že u TB motorů se bude jednat o pásmo někde okolo 2.000 – 3.000 ot. A v případě, že se jedná o elektronicky nepřiškrcený TB motor, tak to bude tam, kde má křivka točivého momentu svůj vrchol. Zde je opět výhodou TB motorů proti atmosférickým jednotkám to, že jejich optimální oblast leží výrazně níže a blíže otáčkám „běžně provozním“.

V případě, že potřebujete zrychlit, znamená to, že motor musí vykonat určité množství dodatečné práce, což je zjednodušeně součin času a motorem poskytovaného výkonu.
A nejmenší spotřebu na tento zrychlovací manévr máte ve chvíli, kdy se pohybujete na křivce měrné spotřeby, která má obecně tvar písmena „U“, na jejím dně. V místě, kde má motor největší účinnost, tzn. kdy poměr poskytovaného výkonu vs. spotřeba je maximální. Je nutné si uvědomit, že v tomto případě nejde o spotřebu absolutní, ale relativní – měrnou. Ta absolutní samozřejmě vyskočí výrazně nahoru, ale tím, že se pohybujete v optimálních a co do účinnosti motoru efektivních otáčkách, bude čas zvýšené spotřeby velmi krátký.

V nízkých otáčkách motor má sice absolutně nízkou spotřebu, ale velká část z ní jde na vrub jen na překonání různých vnitřních odporů motoru a jeho pouhé udržení v chodu. Podíl spotřeby, která je nutná pro dopředný pohyb, bude relativně malý. Ve vyšších otáčkách pak podíl „nutné“ spotřeby relativně klesá s tím, jak roste výkonový potenciál TB motoru, kdy už turbo tlačí do plných a výkon skokově naroste.

Tzn. moje rada pro efektivní akceleraci je následující:

Akcelerujte krátce, na hranici dostupného výkonu motoru v těch otáčkách, kde má motor nejmenší měrnou spotřebu a maximální účinnost.

Což u TB motoru je až oblast, kde lze plně využít výhod přeplňování. Naopak v oblasti, kde turbo ještě netlačí nebo jen lehce, je efektivita motoru při zrychlování špatná a výsledná spotřeba za takový manévr zbytečně vysoká.

Tuto radu lze samozřejmě ideálně skloubit s přeskakováním rychlostních stupňů, protože pokud máte řadit při změně rychlosti o 10-15km/h další rychlostní stupeň, tak to znamená, že turbo, zefektivňují práci motoru a akceleraci, se vám tak tak pořádně nadechne (přeci jen obvykle začínáte akceleraci v otáčkách, kde je nějaká ta turbodíra) a vy v tu chvíli již sundávate nohu z plynu a řadíte nahoru. Pokud ovšem přidržíte plyn, ušetříte si jedno řazení a šlapání na plyn, ale stále udržíte motor v efektivních otáčkách a zátěži.

Chápu, že mnohým se to bude příčit, ale efektivní jízda co do průběhu rychlosti je postavena na tom, co nejvíce se pohybovat naprosto plynule a pokud je nutná akcelerace, tak má být rychlá a krátká. Například při startu z křižovatky je sice pěkné, že auto málo žere, když pianko zrychlujete na cestovní rychlost třeba 500m, ale pokud se na tutéž rychlost dostanete klidně se spotřebou dvojnásobnou, ale na 150m a 350m jedete plynule už za hubičku, tak to ve výsledku znamená, že jste spotřebovali třeba jen 80% paliva z prvního případu a přitom jste na požadované cestovní rychlosti výrazně rychleji.

To v praxi zvláště u výkonnější TB motorů často znamená se pohybovat dopředu s ohledem na provoz před vámi „přískoky“. Místo pomalého zrychlování kombinací plynulé jízdy
a následných efektivních akceleračních skoků.

Tuto problematiku měrné spotřeby a efektivity motoru v širším a podrobnějším pojetí naleznete například zde:

http://www.autoforum.cz/technika/otacky-motoru-a-spotreba-paliva-co-je-efektivni-a-proc/?2

24.04.2016 TesnaV

Související články: