Litrový výkon: jak změnil downsizing objem motoru?

V druhé kapitole se podíváme na vývoj u benzínových motorů. Budeme se věnovat jak benzínovým motorům obecně, tak i přeplňovaným a atmosférickým zvlášť. Nejprve se podíváme na vývoj objemů pro zisk daného výkonu v průběhu posledních více než 20 let.

 

 

Linie se očividně svažují směrem dolů, takže je patrné, že opravdu roste litrový výkon a jeho stejnou hodnotu nyní dostáváme z mnohem menších motorů než kdysi. Např. před 20 lety bylo typické mít 50kW motor (40-60 kW) s objemem zhruba 1,33 litru. Dnes? Méně než 1,1 litru (-18 %). Podobně se můžeme podívat na 70kW třídu (60-80 kW). Kdysi to byla doména čtrnáctistovek a šestnáctistovek, byť někteří výrobci k domu potřebovali i motor 1.8 (nemluvě o Audi, která pár let předtím měla takový dvoulitr např. v Audi 80). Průměr byl tehdy 1,54 litru. V dnešní době jsme se dostali na méně než 1,2 litru, tedy o 23 % niže.

 

V 90. letech bylo 100 kW typické pro třídu dvoulitrů, ostatně i spočítaný průměr tomu s hodnotou 1,93 litru odpovídá. Motory z roku 2018 k témuž potřebují pouhého 1,4 litru v průměru (- 26 %). Pokud byste dnes chtěli okolo 150 kW, vystačíte si s motorem s objemem 1,8 litru. Před dvaceti lety by vám sice Honda nabídla osmnáctistovku s téměř takovým výkonem, nicméně v průměru byste potřebovali motor o objemu 2,7 litru. To znamená, že si dnes v průměru vystačíte s o 33 % menším objemem. To není malý rozdíl navzdory tomu, že máme mnohem přísnější emisní normy. Máme totiž turba. Pojďme se na celou záležitost podívat i opačným směrem. Podíváme se tedy na výkon, který nabízí motor o daném objemu.

 

 

Zejména u větších objemů je vidět strmý nárůst výkonů. To je dáno tím, že mizí atmosférické motory s většími objemy, protože takové motory dnes už zůstávají v podstatě jen u nižších tříd. Výjimky sice existují, je jich ale málo a motory nad 2 litry jsou ve většině už přeplňované.

 

Jak vidíme na grafu, motory 1000-1200 cm3, v podstatě 1.1 a 1.2 totiž před 20 lety jen lehce překonávaly hranici 40 kW, dnes už můžete počítat se 77 kW. To je opravdu velký nárůst. Není to ale dáno jen turbem, ostatně i spousta atmosfér má v této třídě okolo 66 kW. Motory 1.3 a 1.4 šly nahoru z necelých 56 kW, ale dnes už ten nárůst není tak velký. Kupodivu je to stejných 77 kW jako u nižší kategorie. Když se podíváte na graf, je vidět, že dlouhou dobu byla tato kategorie ve vedení, ale nějak ztratila dech. Důvod je jednoduchý, z trhu zmizelo 1.4 TSI, které bylo nahrazeno objemnějším 1.5 TSI, takže přeplňované motory 1.4 zůstaly v podstatě jen u Opelu a Renaultu (1.3 TCe) a většina vozů v této kategorii jsou tak atmosféry. Konkurence totiž obvykle používá spíše menší 1.2 nebo naopak větší 1.5 a 1.6.

 

U 1.5 a 1.6 už naopak došlo ke znatelnému nárůstu. Ze 73 kW jsme se dostali už na 109 kW, ještě dramatičtější je to u 1.8, kde jsme z 92 kW vylezli až na 142 kW. Pokud jde o dvoulitry, tak před 20 lety byl jejich typický výkon 101 kW, dnes už od tak velkého motoru můžete čekat 167 kW v průměru. To je opravdu velmi solidní výkon.

 

Opět v grafu vidíme jakousi stagnaci u objemu 2,5 litru, což je dáno tím, že jej dnes už téměř nikdo nepoužívá a většina automobilek po dvoulitru jde rovnou na třílitr. I proto je na grafu takový zvláštní zub. Zmizela většina turbomotorů této kategorie (ty přešly na 2,0 litru), zvýšilo se tak zastoupení zbývajících atmosfér, aby po roce 2015 nastoupil 2.3 EcoBoost a 2.5 turbo u Porsche, což výkon vyhnalo dramaticky nahoru a naopak téměř zmizely zbývající atmosféry. U třílitrů jsme šli nahoru ze slušných 149 kW na neuvěřitelných 268 kW. Holt, turbo.

 

 

Další graf nám ukazuje rozdíl mezi atmosférickými a přeplňovanými benzínovými motory. Plné čáry jsou pro atmosférické motory, přerušované pak pro přeplňované. U všech výkonových kategorií je patrné, že turbo potřebuje ke stejnému výkonu mnohem nižší objem. Zprůměrováním hodnot vyšlo najevo, že tento rozdíl činí 25 % (atmosférické motory mají pro stejný výkon v průměru o 25 % vyšší objem). Možná byste čekali větší rozdíl, ale je to tak.

 

Pojďme se tedy podívat aspoň zběžně na některé z kategorií. Začněme třídou okolo 95 koní, tedy 70 kW (+/-10 kW). Před 20 lety jsme tu potřebovali 1,54 litru, dnes si už atmosféry vystačí s 1,34 litru. Jenže v případě turbomotorů je to už jen 1,03 litru objemu. Co tak okolo 120 koní, tedy plus minus 90 kW (80-100 kW). Dvacet let zpátky byla tato třída doménou motor s průměrným objemem 1,8 litru (obvykle silnější 1,8 nebo slabší 2,0). V dnešní době vám na tento výkon stačí v průměru objem 1,6 litru. Pokud máte turbomotor, je to ještě méně než dvanáctistovka.

 

Ve třídě okolo 100 kW (90-110 kW) potřebovaly atmosféry v roce 1997 zhruba 1,95 litru, dnes už vám bude stačit okolo 1,65 litru. Turbomotory se ale také zlepšily. Před 20 lety byl typický objem 100kW turbomotoru 1,85 litru (spadá sem zejména 1.8 T od VW, nějaká ta nízkotlaká turba 2.0 u Francouzů a Saabu, stejně jako třeba malé turbo 1.4 v Puntu GT a podobně), dnes na to postačí v průměru 1,34 litru. U vyšších výkonnostních tříd už je dnes problém s nízkým počtem atmosférických motorů, takže výsledky nejsou tolik průkazné.

 

 

Můžeme se podívat na totéž opět z pohledu výkonů při daném objemu motoru. Vidíme např. že motory 1.1 a 1.2 se u atmosfér dostaly ze 41 kW na dnešních 58 kW, turbomotory takové kubatury ale začaly ve větším vznikat až před 10 lety. Dnes jsou v průměru na 83 kW. I když tedy atmosféry dnes musí splňovat EURO 6 (a EURO 6d-TEMP), je vidět, že jejich litrový výkon za posledních 20 let hodně rostl nahoru. Bez emisních norem by ale mohl být ještě úplně někde jinde.

 

 

 

Spalovací motory se za posledních 20 let dost změnily. Přišel totiž obrovský tlak na nižší emise, což krátce po přelomu tisíciletí nastartovalo závody zejména v papírovém snižování emisí. Především v posledních letech se výrazně prosadil downsizing, který umožnil při stejném výkonu značně snížit objem i papírovou a trochu i skutečnou spotřebu. Proto se litrový výkon zvedl opravdu výrazně a to stojí také za tím faktem, že zatímco kdysi nebyl problém sehnat šestiválec ve střední třídě takřka všech výrobců, dnes už je to obrovský problém. I na mnohem větší výkon totiž postačí přeplňovaný dvoulitr.

 

V budoucnu se nicméně dá očekávat zejména to, že vzroste zastoupení elektrického (nebo alespoň elektrifikovaného) pohonu. Ani downsizing totiž nestačí stlačit emise dostatečně nízko a elektrifikace je tak jediná cesta, jak se vejít do přísnými emisních limitů. Spalovací motor tak bude mít stále méně a méně důležitou úlohu, což bude platit i o jeho objemu a výkonu.