Zużycie paliwa - samochód kontra motocykl

10-biegowe skrzynie to jeden ze sposobów oszczędzania paliwa We współczesnych samochodach.

Średnie zużycie paliwa przez samochód osobowy wynosi dziś około 7,7 l/100 km, gdy mówimy o autach z silnikami benzynowymi, i 6,8 l/100 km dla samochodów z silnikiem diesla. Skąd ta różnica?

Silniki wysokoprężne są od 20 do 30% ekonomiczniejsze niż jednostki benzynowe. Czy nowoczesne samochody naprawdę są oszczędniejsze od motocykli? Aby to sprawdzić, porównaliśmy ze sobą trzy motocykle z różnych klas, zestawiając je z trzema samochodami.
Klasę sportową reprezentują Porsche 718 Cayman i Yamaha R1. Pojazdy do codziennego użytku to Ford Focus 1,5 i Honda NC 750, a do worka zwanego SUV-ami wrzuciliśmy BMW R 1250 GS i Audi Q5 Sport Back 45 TFSI Quattro. Wszystkie auta to benzyniaki z turbosprężarkami.

Procedura testowa była prosta. Najpierw tankowanie pod korek, a później wspólny przejazd w porównywalnym tempie i warunkach. Tempo w tym teście nadawały motocykle, jadąc z dokładnie taką samą prędkością jak zawsze podczas naszych testów. Trasa: miasto i poza nim. Podczas sprawdzianu nie było mowy o wyścigu czy dynamicznym przyspieszaniu. Ten test oznaczał utrzymywanie poza miastem stałej prędkości 70, 80 lub maksymalnie 100 km/h zgodnie ze wskazaniami GPS-u.

Tak, ten wyjazd nie był spełnieniem marzeń miłośników szybkiej jazdy. Najważniejsze było uzyskanie porównywalnych wyników. Równomiernie i płynne zmiany biegów, łagodne przyspieszenia i regularne zmiany kierowców (żeby zneutralizować wpływ ich wzrostu i masy) pozwoliły nam zbliżyć się do ideału, czyli porównywalnego zużycia paliwa. Skoro znasz już zasady, najwyższa pora przyjrzeć się wynikom testu.

BMW R 1250 GS zużyło średnio 4,5 l/100 km, co jest wartością niewygórowaną w przypadku ważącego 260 kg motocykla. BMW od lat bardzo poważnie podchodzi do kwestii zmniejszenia zużycia paliwa w motocyklach i już w latach 90. podawało dość precyzyjne informacje o jego zużyciu mierzone przy stałych prędkościach 90 i 120 km/h. Od momentu wprowadzenia normy Euro 5 (obowiązuje od stycznia 2021 roku) wszyscy producenci muszą podawać informacje dotyczące zużycia paliwa uzyskane na podstawie normy WMTC (World Motorcycle Test Cycle). W przeciwieństwie do producentów samochodów, Komisja Europejska nie nałożyła na producentów motocykli ograniczeń związanych z wielkością emisji CO₂.

motor-presee polska

TWIN-SCROLL TURBO polega na rozdzieleniu kolektora wydechowego na dwa kanały, z których jeden obsługuje np. cylindry zewnętrzne, a drugi – wewnętrzne. Pozwala to uniknąć interferencji przepływu aż do wejścia do korpusu turbiny.

Podczas spokojnej jazdy siedmiokrotnie cięższe Audi Q5 spaliło średnio 10,5 litra benzyny, czyli o 6 litrów więcej niż GS. To 2,33 raza więcej oraz znacznie więcej niż mówią dane katalogowe – 8,4 litra. Cóż, ten samochód na pewno nie należy do oszczędnych. Wpływa na to m.in. stały napęd na wszystkie koła, co już na starcie zwiększa zużycie paliwa o około 1 l/100 km, bo wiąże się z rozpędzeniem większej masy i pokonaniem oporów tarcia rozbudowanego napędu stałego. Ponadto ważące 1857 kg Q5 ma największą powierzchnię czołową ze wszystkich trzech samochodów w tym teście. A opór powietrza ma kolosalny wpływ na zużycie paliwa. Zerknij do kolejnego artykułu.

W przeciwieństwie do samochodów, Turbosprężarki nie są dziś stosowane w motocyklach

Z termodynamicznego punktu widzenia optymalnymi silnikami motocyklowymi są te o pojemności skokowej każdego z cylindrów od 300 do 400 cm³. Zatem silnik Hondy NC 750 S niemal idealnie wpisuje się w to założenie. Dwa cylindry tego rzędowego silnika mają pojemność 749 cm³.

Ten motocykl jest ważnym pomostem łączącym świat motocyklowy i samochodowy. Tłoki, korbowody i elementy rozrządu pierwszej wersji NC 700 pochodziły z czterocylindrowego silnika Hondy Civic o pojemności 1400 cm³. Ta sprawdzona, doprowadzona niemal do perfekcji konstrukcja powinna bez najmniejszych problemów wytrzymać wiele setek tysięcy kilometrów. A jak będzie wyglądało zużycie paliwa?

MOTOCYKL KONTRA SAMOCHÓD

motor-presee polska

BMW R 1250 GS

Dwucylindrowy silnik w układzie bokser, skrzynia sześciobiegowa, pojemność skokowa 1254 cm3, śr. cylindra x skok tłoka 102,5 x 76,0 mm, stopień sprężania 12,5 : 1, moc maksymalna 136 KM (100 kW) przy 7750 obr/min; maksymalny moment obrotowy 143 Nm przy 6250 obr/min; moc z jednego litra pojemności 108,5 KM, masa z paliwem 260 kg, ładowność 205 kg, pojemność zbiornika paliwa 20 l; przyspieszenia: 0–100 km/h 3,6 s, 0–200 km/h 13,4 s, V max 219 /km/h; stosunek masy do mocy 1,9 kg/KM

Audi Q5 Sportback 45 TFSI Quattro

Silnik czterocylindrowy, rzędowy, turbosprężarka, skrzynia siedmiobiegowa, napęd na cztery koła, poj. skokowa 1984 cm3, śr. cylindra x skok tłoka 82,5 x 92,8 mm, stopień sprężania 9,6 : 1, moc maks. 265 KM (195 kW) przy 5250 obr/min; maksymalny moment obrotowy 370 Nm przy 1600 obr/min; moc z jednego litra pojemności 133,5 KM, masa z paliwem 1857 kg, ładowność 588 kg, pojemność zbiornika paliwa 70 l; przyspieszenia: 0–100 km/h 6,3 s, 0–200 km/h 30,0 s, V max 240 km/h; stosunek masy do mocy 7,0 kg/KM

motor-presee polska

Honda NC 750 S

Dwucylindrowy silnik rzędowy, skrzynia sześciobiegowa, pojemność skokowa 745 cm3, średnica cylindra x skok tłoka 77,0 x 80,0 mm, stopień sprężania 10,7 : 1, moc maksymalna 55 KM (40 kW) przy 6250 obr/min; maksymalny moment obrotowy 68 Nm przy 4750 obr/min; moc z jednego litra pojemności 73,8 KM, masa z paliwem 220 kg, ładowność 205 kg, pojemność zbiornika paliwa 14,1 l; przyspieszenia: 0–100 km/h 5,0 s, V max 170 /km/h; stosunek masy do mocy 4,0 kg/KM

Ford Focus 1,5 Ecoboost

Silnik trzycylindrowy, rzędowy, turbosprężarka, skrzynia sześciobiegowa, napęd na przednie koła, pojemność skokowa 1497 cm3, śr. cylindra x skok tłoka 84,0 x 90,0 mm, stopień sprężania 11,0 : 1, moc maksymalna 150 KM (110 kW) przy 6000 obr/min; maksymalny moment obrotowy 240 Nm przy 1600 obr/min; moc z jednego litra pojemności 100,2 KM, masa z paliwem 1412 kg, ładowność 542 kg, pojemność zbiornika paliwa 52 l; przyspieszenia 0–100 km/h 9,3 s, V max 208 km/h; stosunek masy do mocy 9,4 kg/KM

motor-presee polska

Yamaha R1

Czterocylindrowy silnik rzędowy, skrzynia sześciobiegowa, pojemność skokowa 998 cm3, średnica cylindra x skok tłoka 79,0 x 50,9 mm, stopień sprężania 13,0 : 1, moc maksymalna 200 KM (147 kW) przy 13 500 obr/min; maksymalny moment obrotowy 113 Nm przy 11 500 obr/min; moc z jednego litra pojemności 200,4 KM, masa z paliwem 203 kg, ładowność 184 kg, pojemność zbiornika paliwa 17 l; przyspieszenia 0–100 km/h 3,2 s, 0–200 km/h 7,4 s, V max 285 /km/h; stosunek masy do mocy 1,01 kg/KM

Porsche 718 Cayman

Czterocylindrowy silnik w układzie bokser, turbosprężarka, skrzynia siedmiobiegowa, napęd na tylne koła, pojemność skokowa 1998 cm3, śr. cylindra x skok tłoka 91,0 x 76,4 mm, stopień sprężania 9,5 : 1, moc maksymalna 300 KM (220 kW) przy 6500 obr/min; maksymalny moment obrotowy 380 Nm przy 1950 obr/min; moc z jednego litra pojemności 151 KM, masa z paliwem 1447 kg, ładowność 238 kg, pojemność zbiornika paliwa 54 l; przyspieszenia 0–100 km/h 4,9 s, 0–200 km/h 18,1 s, V max 275 km/h; stosunek masy do mocy 4,8 kg/KM

Zobacz również: A ile to pali? Sprawdzamy zużycie paliwa w motocyklach. 

Przeciwnikiem Hondy NC 750 w tym teście był kompaktowy Ford Focus. Bezpośredni wtrysk paliwa i turbosprężarka wyciskają z jego trzycylindrowego silnika moc 150 KM, podczas gdy Honda ma ich zaledwie 54. Prosty napęd na przednie koła powoduje, że opory tarcia są tu niewielkie i dlatego Ford Focus zużywa średnio 7,6 litra benzyny, czyli tylko 2,2 raza więcej od Hondy. Ten ważący 1,4 tony samochód jest też najlżejszy i najbardziej ekonomiczny z trzech aut w tym teście.

Nawet tak konserwatywna marka, jak Porsche także wykorzystuje downsizing (uzyskanie podobnych osiągów przy zmniejszeniu pojemności skokowej silnika). Czterocylindrowy bokser z turbodoładowaniem w Porsche 718 Cayman ma pojemność zaledwie 1998 cm³. Silnik jest tu zamontowany centralnie i skrzętnie ukryty przed wzrokiem ciekawskich. Ale z tej niewielkiej pojemności fabryka wycisnęła 300 KM mocy, co w połączeniu z automatyczną skrzynią biegów gwarantuje przyspieszenie od zera do setki na poziomie 5,1 s. Ale w tym duecie to Yamaha R1 jest górą. 200 KM mocy uzyskane z litrowego silnika mają niewiele pracy z ważącym zaledwie 203 kg motocyklem.

DUŻA MOC I OSZCZĘDNOŚĆ PALIWA MOGĄ IŚĆ W PARZE!

Niewielki wzrost pojemności skokowej i zastosowanie technologii ShiftCam dało w BMW efekt w postaci wzrostu mocy bokserów i jednoczesnego obniżenia zużycia paliwa.

Po zaprezentowanym w 2013 roku bokserze BMW o pojemności 1170 cm3 i chłodzeniu cieczą, w kolejnej odsłonie tego silnika pojemność została zwiększona do 1254 cm3, co z matematycznego punktu widzenia oznacza wzrost zaledwie o 7%. Moc maksymalna nowej jednostki napędowej wzrosła namiast o 9%, a maksymalny moment obrotowy aż o 15%. Cały sekret tkwi w głowicach cylindrów, a konkretnie w zastosowaniu systemu zmiennych faz rozrządu, nazwanego ShiftCam. To rozwiązanie nie jest skomplikowane. Wałki rozrządu sterujące zaworami ssącymi mają dwa profile krzywek. Jeden z nich steruje zaworami podczas częściowego, a drugi przy pełnym obciążeniu. Ponadto skok zaworów jest mniejszy podczas pracy z niewielkim obciążeniem, a większy z dużym. Szybsze zamykanie się zaworów ssących zmniejsza straty związane z wymianą gazową, a krótszy czas przekrycia zaworów minimalizuje ilość spalin pozostałych w cylindrach. Z drugiej strony konfiguracja dostosowana do jazdy z dużym obciążeniem została zaprojektowana z myślą o maksymalnej mocy i wysokim momencie obrotowym. Udało się to uzyskać dzięki zwiększeniu skoku zaworów i większemu nakładaniu się zaworów w porównaniu z poprzednim modelem. Niezauważalne przejście z krzywek częściowego obciążenia na krzywki pełnego obciążenia, we wzdłużnym kierunku wałka rozrządu, odbywa się automatycznie po przekroczeniu przez silnik 5000 obr/min, a w niższym zakresie tylko przy dużym obciążeniu. W zależności od sytuacji na drodze, konfiguracja z częściowym obciążeniem zapewnia oszczędność zużycia do 15% w porównaniu z krzywkami z pełnym obciążeniem (strzałka). W BMW twierdzą, że bokser 1250 zużywa o 5% paliwa mniej niż poprzednik – 1200. Zmodyfikowany bokser rozwiązał w ten sposób konflikt między zoptymalizowaną wymianą gazu przy pełnym obciążeniu a niskimi wartościami zużycia w zakresie obciążenia częściowego.

motor-presee polska

SHIFTCAM – SPRYTNA SZTUCZKA BMW – polega na tym, że krzywki wałków ssących mają dwa różne profile (zaznaczone strzałkami na zdjęciu), wybierane i uruchamiane w zależności od warunków jazdy. Zmienia to pracę silnika pod kątem oszczędzania paliwa.

motor-presee polska

DZIĘKI SYSTEMOWI SHIFTCAM jeden zestaw krzywek steruje zaworami przy częściowym obciążeniu i prędkościach obrotowych poniżej 5000/min. Powyżej 5000 obr/min do pracy wkracza drugi zestaw krzywek.

motor-presee polska

PRZEWAGA ZUŻYCIA PALIWA NOWEGO BOKSERA. W najczęściej używanym zakresie obrotów oszczędności sięgają 10% w porównaniu do starego silnika.

Podczas gdy Porsche potrzebowało 9,7 l benzyny na pokonanie 100 km, w tych samych warunkach Yamaha R1 zadowoliła się 5,7 l/100 km. Oprócz znakomitej aerodynamiki, sposobem na oszczędzanie paliwa jest w Porsche 718 siedmiobiegowa dwusprzęgłowa skrzynia biegów, wyraźnie obniżająca obroty silnika. Rzędowy czterocylindrowiec Yamahy R1 kręci się do 14 000 obr/min. Podczas jazdy na niskich obrotach zaskakuje, zużywając tylko 5,7 l/100 km. To tylko o 2,2 litra więcej niż w przypadku sporo słabszej Hondy NC 750 S, która podczas tego testu jechała z tą samą prędkością, co sportowa R-jedynka.

Podczas drugiej części testu wszystkie pojazdy wyjechały na autostradę, by tu utrzymać tempo zbliżone do 160 km/h. W tych warunkach zużycie paliwa przez Yamahę R1 wzrosło tylko o 0,3 litra, podczas gdy GS potrzebował o 0,6 litra więcej, a sporo słabsza Honda NC 750 S o 0,7 litra więcej. A jak spisały się samochody? W dużym Audi zużycie wzrosło do 12,6 litra, czyli o 20%.

Wnioski z tego testu są jednoznaczne.

Najkrócej: mimo że motocykle palą mniej, trudno zaliczyć je do oszczędnych. Przewaga samochodów polega także na tym, że na ich pokład można zabrać nawet pięć osób. Ale motocykle mają asa w rękawie. Nawet te z niezbyt mocnymi silnikami potrafią zagwarantować przyspieszenia godne najbardziej sportowych samochodów. Motocykle już dawno stały się zabawkami dla dużych chłopców. A każde hobby ma to do siebie, że koszty zawsze schodzą na dalszy plan.