Má smysl vyhodit rychlost anebo jet se zařazeným vyšším rychlostním stupněm?
Základní fakta:
Volnoběh a neutrál
Dokud ridič nesešlápl pedál plynu, nestartovaný motor je tzv. ve volnoběhu, tzn. udržuje asi 600-900 otáček za minutu (konkrétní hodnota závisí na konstrukci motoru a jeho setrvačných hmotách). Při volnoběhu spotřebovává motor 0,7 – 1 litr paliva za hodinu. Neutrál budeme říkat tomu, když není zařazený žádný
rychlostní stupeň. Převodovka je tedy připojena k motoru, ale na kola nepřenáší žádný kroutící moment.
Brzdění motorem
Brzdění motorem budeme říkat tomu, když je zařazen rychlostní stupeň, ale není sešlápnut plyn, takže motor je roztáčen setrvačností vozidla. Pro brzdění motorem je typické, že čím větší otáčky přitom motor získá, tím je decelerace výraznější (protože třecí ztráty v motoru rostou přibližně s kvadátem rychlosti relativního pohybu jeho součástí). Čím nižší rychlostní stupeň řadíme, tím víc auto motorovou brzdou zpomalíme. Brzdění motorem tedy souvisí mimojiné s tím, jaký je převodový poměr mezi koly a motorem.
O kolik jde peněz
Spotřeba na volnoběh je zhruba litr za hodinu, takže pokud sjíždíme na neutrál 3km dlouhý kopec při rychlosti 90km/h, spálíme 0,03l paliva za jednu korunu. To aby si někdo nemyslel, že tu hovoříme o velkých úsporách. Problém jízdy na neutrál vs. brzdění motorem je do značné míry akademická otázka, která zaměstnává internetové diskutéry. Udělali by lepší, kdyby místo dřepění u bedny šli do garáže, vyklidili z auta harampádí a nafoukali gumy.
Karburátor („stará“ auta)
Některé motory používají k přípravě směsi karburátor. Karburátor nemá žádnou řídící jednotku a proporcionálně směšuje benzín se vzduchem tak, aby udržel jejich určitý předem nastavený poměr. V karburátoru je škrtící klapka, jejíž polohu ovládá řidič z kabiny pedálem plynu přes lanko a která reguluje přísun vzduchu, k němu pak karburátor nadávkuje benzín. Volnoběh je realizován tak, že se klapka zastaví o mechanický doraz a je dávkováno nějaké minimální množství benzínu. Přívod paliva nelze tedy za běhu motoru zcela zastavit. Příkladem je například Škoda 120, Škoda Favorit do roku 1993 apod. Motoru je jedno, zda při volnoběhu auto stojí nebo jede.
Vstřikování („nová“ auta)
Novější motory mají vstřikování paliva. Řidič dál ovládá polohu škrtící klapky lankem, ale v určitém okamžiku je lanko od klapky odpojeno a nastavování klapky převezme servomotorek. Ten je ovládán řídící jednotkou motoru. Takto fungují všechna auta s EURO2 a dokonce podnes i některá úplně nová auta s EURO4, například korejské vozy. Rozšířenější je systém drive-by-wire, kdy mezi pedálem plynu a škrtící klapkou je pouze elektrické spojení. Řidič dál šlape na plynový pedál, signál z pedálu putuje do řídící jednotky, která signál vyhodnotí a podle něho nastaví škrtící klapku do patřičné polohy. Řídící jednotka má u obou systémů údaj o tom, jak je nastavena škrtící klapka a kolik vzduchu do motoru proudí, a podle toho ovládá palivové vstřikovací ventily, aby dosáhla požadovaného poměru benzínu a vzduchu. Řídící jednotka má dále údaj o otáčkách motoru, který získává ze snímače na klikové hřídeli.
Při brzdění motorem vyhodnotí řízení motoru, že motor má určité otáčky, ale pedál plynu je ve volnoběhu. Dojde k uzavření přívodu paliva, respektive odpojení signálu pro otevření vstřikovacích ventilů. Je to celkem logické, protože přáním řidiče je decelerovat a tak je zbytečné přidávat do motoru palivo a jednat proti tomuto přání. Když otáčky motoru klesnou pod nějakých 1.800 rpm, řídící jednotka začne opět palivo dávkovat. Z pohledu řidiče se to projeví jako malé trhnutí. To se děje proto, aby se nezablokovala hnaná kola např. na kluzkém povrchu. Pokud tedy otáčky během decelerace neklesnou pod uvedených 1.800 rpm, pak jedeme „zadarmo“ (což je pochopitelně nesmysl, kinetickou energii jsme předtím museli někde získat).
Obecné doporučení tedy může znít:
U starých aut s karburátorem se vyplácí vyřazovat, protože auto by spotřebovávalo „volnoběžné“ množství paliva tak jako tak, ale na neutrál dojede dále.
U novějších aut se vstřikováním se vyplácí jezdit se zařazeným vyšším rychlostním stupněm a brzdit motorem, protože pak nespotřebovávají palivo. Než otáčky klesnou pod hranici, kdy řízení motoru začne opět dávkovat palivo, má význam podřadit například ze šestky na pětku nebo z pětky na čtyřku. Pro nižší stupně to už nemá význam, jedině pokud hodláme zcela zastavit a motorem si pomáháme brzdit.
Je zde však několik menších problémů:
– motor moderních aut má minimálně jeden katalyzátor výfukových plynů. Ten se musí udržovat na určité provozní teplotě, aby fungoval. Při volnoběhu to není problém, pokud ale motor v režimu decelerace jede bez paliva, neprodukuje ani teplo k „vytopení“ katalyzátoru. Toto teplo bude muset následně získat. Řídící jednotka poté dočasně nastaví sytou směs a katalyzátor si tím nahřeje, čímž přijde vniveč část úspory dosažená v předchozím bodě. Těžko se to kvantifikuje, protože to závisí na mnoha okolnostech.
– některá ať už stará nebo moderní auta jsou vpravdě krátkodechá a mají „krátké kvalty“ (Fabia HTP), decelerují velmi výrazně a se zařazenou rychlostí ujedou například jen polovinu vzdálenosti, kterou by překonala na neutrál (ta může být naopak poměrně velká s ohledem na hmotnost těchto podmotorovaných bumbrlíčků). Zbylou polovinu je nutno ujet s investicí benzínu, která tak může zcela znehodnotit předchozí úsporu. Tato skutečnost znemožňuje obecné doporučení jakkoli zpřesnit. Dá se očekávat, že u dvoulitru bude dojezd se zařazenou pětkou podstatně delší než u litrového Yarise.
– u všech aut musí mít řidič na paměti, že točící se motor je zásobárna energie, něco jako setrvačník u dětského autíčka za starých časů. Nemá tedy reálný význam vyřadit na neutrál, ujet ekonomicky 50m, nechat otáčky spadnout z 4.000 na 750 rpm a pak zase s investicí paliva motor roztáčet
Tedy, ekonomické chování v typických situacích:
| „staré“ auto – karburátor | „nové“ auto – vstřikování | |
| Ve městě dojezd k semaforu, na kterém svítí červená | Brzdit motorem (spotřeba odpovídá volnoběhu). Zařazený rychlostní stupeň pomáhá brzdit a navíc akumulujeme energii do motoru pro případ, že padne zelená a budeme moci opět akcelerovat | Brzdit motorem a před poklesem otáček pod 1800rpm podřadit na nižší stupeň. Zařazený rychlostní stupeň pomáhá brzdit a „schováváme“ si energii pro budoucí akceleraci |
| Jízda s dlouhého táhlého kopce | Vyřadit (spotřeba odpovídá volnoběhu), motor používat pouze jako pomocnou brzdu při potřebě zpomalit. | Auta s velmi krátkými převodovými stupni (nákupní tašky, HTP apod) – vyřadit Ostatní auta – nechat zařazenou pětku nebo šestku, pokud otáčky klesnou pod 1800 rpm na pětku, vyřadit. Pokud se auto na neutrál zase rozjede, můžeme řadit pětku atd. |
| Jízda s krátkého ostrého kopečka | Brzdit motorem, spotřeba odpovídá volnoběhu | Nechat zařazenou pětku (brzdit motorem), žádná spotřeba |
| Jízda z kopečka do kopečka | Jízdou z kopce nabrat energii pro jízdu do kopce, nevyřazovat. | Jízdou z kopce nabrat energii pro jízdu do kopce, nevyřazovat. |
Jak vidno, jízda na neutrál má význam pouze u „starých“ aut bez řídící jednotky motoru. Obecně je jízda se zařazeným rychlostním stupněm výhodnější i z bezpečnostního hlediska (menší riziko ztráty adheze).
Ještě je tu jedna zajímavá věc, totiž styl jízdy zvaný „eko-rally“. Nevím, jakou taktiku uplatňují dnes, ale kdysi to dělali tak, že auto rozjeli na plnej knedlík zhruba na 90km/h (s předem odpojeným systémem obohacování směsi, například druhou komorou karburátoru) a pak vyřadili na neutrál a doklouzali setrvačností do 70km/h. Tento postup má určitý teoretický základ (spalovací motor má nejlepší účinnost, je-li v sání minimální škrcení klapkou), ale bohužel takto se za současné hustoty provozu nedá jezdit. Navíc postup není z různých technických důvodů 1:1 přenositelný na moderní auto.
Z důvodu neúměrného narůstání tohoto článku do délky a rostoucí časové náročnosti není možno popsat všechny situace. Tak existují automobily s karburátorem, kde k tomu určený prvek přívod paliva při brzdění motorem odpojuje. Některá auta mají karburátor a k tomu ještě řídící jednotku motoru. U některých systémů vstřikování naopak tak docela neplatí, že při brzdění motorem není dávkováno palivo atd. Stejně tak hranice 1800 rpm je odhadnutá, resp. kompromisní pro většinu známých případů. Jedinou cestou k přesnému výsledku pro vaše auto je tedy pokus, který můžete uskutečnit s vozem, který má palubní počítač spotřeby. Alternativním postupem může pak být využití onboard diagnostiky vozu a příslušného diagnostického vybavení.
Myslím, že nejlepším východiskem je nehledat v tom složitosti. Množství paliva ušetřeného jízdou na neutrál, případně brzděním motorem, je marginální. V celkové sumě nákladů spojených s provozem motorového vozidla je to opravdový pakatel.
(20x známkováno, průměr: 2,95 z 5)