Serwis pod patronatem magazynu
50 lat temu kryzys paliwowy przeorał branżę motoryzacyjną. Skończyła się era krążowników szos, wszyscy zaczęli marzyć o małych, oszczędnych autach. Przez lata udoskonalano technologie mające sprzyjać ograniczeniu zużycia paliwa – coś zupełnie wcześniej ignorowanego.
Chyba każdy jest przyzwyczajony do tego, że producenci nie chwalą się już osiągami aut i mocami silników, a w reklamowych folderach podkreślają raczej niskie zużycie paliwa, wyniki emisji dwutlenku węgla i zasięgi aut elektrycznych.
Były jednak czasy, gdy sprawy wyglądały zupełnie inaczej. Niskie ceny surowców i stabilne źródła dostaw z krajów arabskich sprawiały, że oszczędzanie benzyny nie było priorytetem konstruktorów aut. Najlepiej było to widać w Stanach Zjednoczonych. Na rynku dominowały wielkie limuzyny z jeszcze większymi silnikami V8.
Zachowując proporcje, w Europie było podobnie. Brakowało bodźca do rozwoju, większość popularnych modeli sprzed półwiecza ciągle miała tylny napęd i przestarzałe nawet na swoje czasy silniki. I to nawet mimo tego, że wszyscy widzieli, jakie korzyści może przynieść przejście na przedni napęd – przecież już od 1959 r. po drogach jeździły Mini, nowsze auta, takie jak Fiaty 127 czy 128 i Renault 5, także przyjęte były bardzo przychylnie.
Oczywiście wtedy, gdy nikt nie był na to przygotowany, świat pogrążył się w pierwszym kryzysie naftowym. Klienci poszukiwali oszczędnych samochodów, dealerzy nie mieli im prawie nic do zaoferowania. Branża musiała się szybko dostosować.
To właśnie od kryzysu sprzed półwiecza rozpoczęła się trwająca do dziś walka o oszczędzanie paliwa. Zaczęto doskonalić konstrukcję pojazdów we wszystkich zakresach. Walczono o mniejsze opory powietrza, bardziej efektywne procesy spalania w silnikach, doskonalono diesle, przez dekady ignorowane przez nabywców i producentów, aż w końcu wymyślono hybrydy i downsizing, a ostatecznie postawiono na całkowite odejście od ropy naftowej. Przyjrzyjmy się tym etapom bliżej.
Co się stanie, jeśli w ciągu kilku miesięcy cena baryłki ropy naftowej skoczy z dwóch do przeszło 35 dolarów? Trudny do wyobrażenia chaos. A dokładnie z taką sytuacją mieliśmy do czynienia mniej więcej 50 lat temu – wzrosty kosztów energii, z którymi zmagamy się obecnie, przyjęto by wówczas z pocałowaniem ręki.
W październiku 1973 roku kraje arabskie zaatakowały Izrael. USA wsparły Izraelczyków, co spotkało się z reakcją Organizacji Arabskich Krajów Eksportujących Ropę Naftową (OAPEC, poprzedniczki OPEC). Odpowiedź była potężna: zmieniono mechanizm ustalania cen surowca (do tego czasu były one bardzo niskie; nie opłacało się eksploatować własnych złóż, a to przyniosło uzależnienie od zewnętrznych dostaw), wprowadzono embargo dla państw Zachodu i obniżono wydobycie.
Momentalnie na stacjach zabrakło paliwa, ceny oszalały, koncerny stanęły na skraju bankructwa, państwa zakazywały ruchu pojazdów prywatnych w wybrane dni, zaostrzono ograniczenia prędkości (nawet u nas).
W 1974 roku sytuacja zaczęła się normalizować – zyski ze sprzedaży ropy były trudne do zignorowania. W końcu zniesiono embargo, ceny się ustabilizowały, ale i tak był to początek wielkiej ery oszczędzania, która trwa do dziś.
Na świecie z głośników słychać na zmianę „Killing me softly with his song” Roberty Flack z „Let's get it on” Marvina Gaye (w Polsce nie można opędzić się od „Małgośki” Maryli Rodowicz i „Chodź pomaluj mój świat” Dwa Plus Jeden), Jan Tomaszewski właśnie zatrzymał Anglię, a Bruce Lee zrobił „Wejście smoka”. Mamy rok 1973.
Dobre nastroje dopisują też producentom samochodów. Benzyna jest tak tania, że nie ma sensu jej oszczędzać. Spójrzmy na gamę modelową Chevroleta z tego okresu. Najmniejsza Vega miała silnik 2.2, ale kto by tym jeździł. Normalne rodzinne kombi, dajmy na to Kingswood, napędzały V8 o pojemności od 5,4 do 7,4 litra. Wzdychano do Camaro czy Corvette (z 7.4 V8), a jak trzeba było czegoś poważniejszego – pod ręką był Suburban (a jakże inaczej – też z 7.4 V8). I z takimi modelami w salonach zderzono się z kryzysem.
Jak każdy kryzys, także paliwowy dla jednych był walką o przeżycie, dla innych okazał się żyłą złota. Był taki kraj, w którym już od kilkunastu lat produkowano tanie, oszczędne auta, ale dotychczas nikt ich nie traktował poważnie. Chodzi oczywiście o Japonię.
Postawienie na samochody małolitrażowe nie było efektem przemyślanej, dalekowzrocznej strategii – w Kraju Kwitnącej Wiśni po prostu brakowało zasobów na wprowadzanie do produkcji modeli bardziej okazałych. W dobie nagłego kryzysu dalekowschodnie auta z dnia na dzień stały się rozchwytywane. To właśnie ten kryzys przyczynił się do tak wielkiej ich popularyzacji.
Honda Civic ze zdjęcia wyżej, z nowatorskim, oszczędnym silnikiem CVCC wprowadzonym na rynek w 1975 roku, stała się symbolem auta na ciężkie, kryzysowe czasy.
To, że w Ameryce w połowie lat 70. nie produkowano małych, oszczędnych aut pewnie nie dziwi, ale że w Europie też wystąpił ten problem? To już bardziej zaskakujące. Modeli, które dziś nazwalibyśmy miejskimi (małolitrażowy hatchback z przednim napędem) było jak na lekarstwo. W chwili wybuchu kryzysu mieliśmy Mini, Fiata 127, Autobianchi A112, Renault 5 (fot.), Peugeota 104 i to chyba tyle.
Na Fiesty, Corsy, Polo i resztę czekać trzeba było jeszcze kilka lat. Kompaktowe auta też nie zachwycały rozwiązaniami, Kadett czy Escort miały tylny napęd, Golfa nawet jeszcze nie sprzedawano.
W kryzysowych czasach nie bardzo można się było wspierać oszczędnymi silnikami wysokoprężnymi. Z prostej przyczyny – ich braku. Taki napęd 50 lat temu traktowano w autach osobowych eksperymentalnie. Próby podejmowały Peugeot czy Mercedes, ale nabywcy prywatni stronili od takiego wyboru. Producenci stronili zatem od ich wytwarzania.
Zwróćmy uwagę, że gdy Golf w końcu trafił do sprzedaży w 1974 roku, diesli w ogóle nie było w ofercie. Pojawiły się dopiero dwa lata później.
Co prawda auta opływowe jak łza powstawały od zarania motoryzacji, ale było to raczej na pokaz. Dopiero w latach 70. zaczęły pojawiać się samochody, w których aerodynamikę doskonalono dla ograniczenia zużycia paliwa.
Citroen nawet nazwał swój model CX na cześć współczynnika oporu. Tu, według oficjalnych pomiarów, wynosił 0,3 – to dobry wynik nawet na dzisiejsze czasy. Nowa w tamtych czasach generacja flagowego Mercedesa – W 126 z 1979 (na zdjęciu) – także spędziła dużo czasu w tunelu testowym. Miało to duży wpływ na detale stylistyczne – nieznacznie pochylono grill, wycieraczki schowano za wyprofilowaną maską, pomogły też plastikowe zderzaki.
Zaczyna się usprawnianie silników, przykład znowu dają firmy japońskie. W początkach lat 80. gaźniki zaczynają być powoli wypierane przez układy wtrysku paliwa, coraz więcej jednostek otrzymuje też trzy- lub czterozaworowe głowice. Poprawiało to proces tworzenia mieszanki, co wpływało na sprawność jej spalania, z korzyścią dla ekonomiki i osiągów silników. Wtrysk wielopunktowy i 16V stały się kanonem nowoczesnego, popularnego silnika do czasu nowego trendu – downsizingu.
Kariera diesli w samochodach osobowych rozkręcała się powoli, ale w końcu przekroczono masę krytyczną. Dokładano kolejne elementy do finalnego przepisu: najpierw turbo, później bezpośredni wtrysk, w końcu system common rail lub pompowtryskiwacze – taki silnik był oszczędny, wręcz zaskakująco dynamiczny, do tego już tak nie klekotał i nie wibrował. Nadawał się praktycznie do każdego auta, od miejskiego po luksusowe. Zwłaszcza w tych większych samochodach wykazywał się wieloma przewagami: w limuzynie czy SUV-ie nie trzeba było wybierać benzynowego V8 z nieograniczonym spalaniem. Wystarczył 6-cylindrowy diesel. Był niewiele wolniejszy, przy ułamku zużycia paliwa konkurenta.
Lata 90. i początek XXI w. to złota era diesli. Święcą triumfy nawet w motosporcie. I pod względem spalania trudno się do nich przyczepić do dziś. Coraz ostrzejsze normy emisji spalin sprawiły, że konieczne stało się stosowanie drogich systemów oczyszczania i filtrowania, dodatkowo wizerunek popsuła afera Dieselgate. Jednocześnie rozpoczęła się walka o oszczędne silniki benzynowe.
Zamiast większej pojemności silnika – bezpośredni wtrysk paliwa oraz doładowanie (może być podwójne, z turbo i kompresorem – jak np. w 170-konnym Golfie V GT 1.4 TSI, jednym z prekursorów trendu; fot.). Takie rozwiązanie w teorii pozwala na stworzenie silnika, który pracuje w najbardziej wydajnym zakresie przez dłuższy czas jazdy niż konwencjonalny odpowiednik. Chodzi o to, żeby dostarczył odpowiednio dużo mocy wtedy, gdy tego potrzebujemy (np. do wyprzedzania), a przez resztę czasu zachowywał się jak zwykła jednostka o małej pojemności.
Przy okazji: taki silnik szczególnie dobrze wypada w homologacyjnych testach zużycia paliwa, co jest ogromnie istotne dla producentów. W efekcie prawie każda współczesna jednostka napędowa, czy tego chcemy czy nie, przeszła operację downsizingu.
W pierwszej dekadzie XXI wieku na rynku pojawiały się wersje popularnych modeli zoptymalizowane pod kątem jak najmniejszego zużycia paliwa. Opracowywano je na bazie najoszczędniejszych wariantów silnikowych (w większości diesli), których oprogramowanie było korygowane tak, aby dawać dalszą redukcję spalania. Do tego dochodziły inaczej zestopniowane skrzynie biegów, nierzadko dodatkowe, aerodynamiczne osłony, lżejsze koła, energooszczędne ogumienie itp.
Dzięki takim usprawnieniom samochody miejskie (jak np. VW Polo Bluemotion – na zdjęciu) w normalnym użytkowaniu mogły zużywać około 4 l oleju napędowego na 100 km. Podobne odmiany miały np. BMW (Efficient Dynamics), Ford (ECOnetic), Opel (EcoFLEX) i inne.
Dla dużego koncernu oponiarskiego nie jest większym problemem stworzenie opony wyróżniającej się przyczepnością. Albo trwałością. Albo niskimi oporami toczenia. Problemem jest stworzenie jednego produktu, który łączyłby tego typu cechy – poprawa w jednym zakresie często odbija się negatywnie na pozostałych.
Przez lata opory toczenia nie były istotnym składnikiem tej układanki. Na początku XXI w. szukano już jednak wszelkich dostępnych rezerw, zatem postanowiono popracować też nad ogumieniem.
Opony o obniżonym oporze toczenia mogą dać kilkuprocentową redukcję zużycia paliwa. To dużo, zwłaszcza gdy każda dziesiąta litra benzyny czy oleju napędowego oznacza dla producenta auta mniejsze opłaty z tytułu generowanej przez pojazdy emisji dwutlenku węgla. Istotne jest to też w przypadku „elektryków”, bardzo wrażliwych na opory ruchu. Pomimo wielu udoskonaleń mieszanki i konstrukcji opony problemy z przyczepnością tego typu opon pozostają.
Napęd hybrydowy oczywiście pojawił się na długo przed premierą pierwszego Priusa (stosowany był i jest np. w lokomotywach spalinowych), ale to właśnie wytrwałość Toyoty sprawiła, że już wiele lat temu przestaliśmy traktować go jako eksperyment.
Obecnie praktycznie każdy nowy model ma w sobie pewne elementy hybrydowe (czyli współpracę silników spalinowego i elektrycznego): od odzyskiwania energii przy hamowaniu po rozbudowane układy plug-in, z bateriami ładowanymi z gniazdka pozwalającymi na pokonanie kilkudziesięciu kilometrów na napędzie wyłącznie elektrycznym. Oszczędność paliwa: jest. Drogi, skomplikowany rodzaj napędu – też.
Wodór jest najczęściej występującym pierwiastkiem we Wszechświecie i jednym z najczęściej spotykanych na Ziemi. Tylko w przyrodzie występuje zwykle w formie związanej. Do zasilania aut wodorowych potrzebny jest jednak w formie cząsteczkowej – i trzeba go jakoś pozyskać. Tradycyjnie robi się to... w procesie tzw. reformingu parowego gazu ziemnego (czego produktem ubocznym jest CO2 i znowu jesteśmy zależni od paliw kopanych). Można też wytworzyć go przez elektrolizę wody, ale do tego potrzebna jest energia – aby było ekologicznie, koniecznie ze źródeł odnawialnych. Na masową skalę jest to ciągle nieosiągalne. Nie do pominięcia jest też brak infrastruktury tankowania.
Kryzys paliwowy sprzed pół wieku wywołał nagłe niedobory paliw, z oczywistych względów auta elektrycznego ten problem nie dotyczy: energię elektryczną można pozyskiwać na wiele sposobów, w tym z pominięciem paliw kopalnych lub importowanych surowców. Tak czy inaczej, ta energia musi się jednak skądś wziąć. A u nas ciągle opieramy się na węglu, co okazuje się w praktyce bardzo drogie. Na atom jeszcze chwilę poczekamy.
Pozostaje też kwestia dostępności do punktów ładowania. A także kosztów produkcji aut, serwisowania, utylizacji itp., itd...
