Testy spalania czyli wielki przekręt

Kiedyś auta reklamowano jako solidne, trwałe, komfortowe, przystępne cenowo lub luksusowe, szybkie, rodzinne, sportowe, niezawodne, bezpieczne… I wszystko było dobrze do momentu pojawienia się mody na „eko”. Rozpoczął się wyścig o jak najbardziej „zielony” wizerunek samochodów i walka o jak najniższe zużycie paliwa oraz emisję spalin.

I tak oto od mniej więcej dziesięciu lat auta są coraz większe, do pewnego czasu także coraz cięższe, szybsze, a jednocześnie w jakiś cudowny sposób ich spalanie, ujęte w danych producentów spada i spada, mimo że w realnym świecie te pojazdy palą znacznie, znacznie więcej. Cud? Niezupełnie.

Można by beztrosko zapytać: no i co w tym złego? Przecież żyjemy w dobie kreatywnej księgowości. Ktoś powie, że to nieuczciwe? A to ciekawe, przecież korzystają z niej nawet państwa dla zminimalizowania kosztów obsługi zadłużenia. Światowe banki od czasu odejścia od parytetu złota drukują na potęgę wirtualny pieniądz. Zadłużone kraje wynajdują zręcznych finansowych kuglarzy, aby na papierze nie przekraczać dozwolonych kwot zadłużenia i brać kolejne kredyty. Taki jest świat. Globalnym priorytetem jest zysk. To niby dlaczego mielibyśmy przejmować się tym, że kreatywni w koncernach motoryzacyjnych znaleźli sposób na zaniżone spalanie w katalogach?

Dlatego, że my, kierowcy, jesteśmy regularnie nabijani w przysłowiową butelkę. Dlatego, że prawie każde auto z salonu pali znacznie więcej, niż ma „w papierach” i przy okazji więcej truje, a my musimy za to płacić z własnej kieszeni. Wreszcie dlatego, że zostaliśmy jako kierowcy i właściciele samochodów zaszachowani przez przemysł motoryzacyjny tak skutecznie, że możemy albo pogodzić się ze znacznie wyższym niż katalogowe spalaniem, albo jeździć rowerem.

Stało się to z tej samej przyczyny, dla której w gospodarkach szara strefa w konkretnej branży działa z efektem domina. Jeżeli jeden gracz zacznie sprzedawać gorszy, podrabiany, ale znacznie tańszy towar, który wygląda na oryginalny, to z czasem konkurencja, aby pozostać w grze, będzie zmuszona albo zrobić to samo, albo zniknąć z rynku. Chyba, że ma do wydania mnóstwo zbędnych pieniędzy na promocję i kreowanie wizerunku swojego i swoich produktów przez długie miesiące, a nawet lata, bez zysku.

Ta ostatnia opcja w przypadku przemysłu motoryzacyjnego nie wchodziła w grę. Dwudziesty pierwszy wiek przyniósł wiele spektakularnych w skutkach problemów motoryzacyjnych gigantów. Były i gigantyczne dotacje państwowe, aby ratować fabryki, i globalne przejęcia. Nikt nie mógł sobie pozwolić na to, żeby przez jakieś cyferki w katalogu wypaść z gry.

Kreatywni zabrali się do pracy. To, co wymyślili, nie okazało się specjalnie odkrywcze, ale za to sprytne i bardzo skuteczne w zaniżaniu spalania w tzw. nowym europejskim teście jazdy, znanym pod skrótem NEDC. Poniższą listę sporządziłem od ręki, więc będą to najbardziej popularne i znane w branży triki. Jeżeli kiedyś jakiś wysoki przedstawiciel jednego z koncernów motoryzacyjnych im zaprzeczy, to spójrzcie mu dokładnie w oczy. Oto i lista.

Pierwsza jej część dotyczy sposobów na mylne skalibrowanie hamowni podwoziowej, na której następnie odbywa się test. Aby test na hamowni miał sens, w jej oprogramowanie muszą zostać wprowadzone odpowiednie parametry, odzwierciedlające realne opory ruchu i inercję samochodu. Dlatego najpierw te opory badane są na prawdziwej drodze. Co zrobić, żeby je sztucznie zminimalizować?

1. Dopompować opony do ciśnienia znacznie wyższego, niż zalecane.

Na tak mocno napompowanych oponach opory toczenia znacznie się obniżają, za to drastycznie pogarsza się stabilność jazdy samochodu, spada trwałość opon i elementów zawieszenia.

2. Wymienić smar w łożyskach kół na inny, specjalnie przygotowany do testu.

Taki smar jest bardzo drogi i nieprzystosowany do różnorodności warunków, w jakich eksploatowane są auta (od mrozu po wysokie temperatury, podsycane dodatkowo przez ciepło wytwarzane podczas pracy łożyska przy jeździe z wysokimi prędkościami), ale robi to, co ma robić – zaniża opory toczenia.

3. Przeprowadzić test oporów ruchu auta na drodze o pewnym nachyleniu...

...które jednak nie przekroczy tego dopuszczanego w normie. Nie ma idealnie płaskiej drogi, więc owa „płaskość” ma wyznaczone granice tolerancji. Producenci konsekwentnie te granice wykorzystują na swoją korzyść, testując opory toczenia delikatnie „z górki”.

4. Nieuczciwie poprawić aerodynamikę samochodu...

...zaklejając szpary między elementami nadwozia, przysłaniając otwory wentylacyjne – w ten sposób auto różni się od seryjnego, ale za to ma mniejsze opory powietrza.

5. Zmienić geometrię zawieszenia.

Większość aut ma przednie koła ustawione nie do końca równolegle po to, aby układ zawieszenia z całą swoją skomplikowaną geometrią, przy uwzględnieniu odkształceń elementów podatnych, zachował stabilność w jak najszerszym zakresie warunków drogowych. Kiedy ustawimy koła równolegle, auto będzie chętnie „myszkowało” po drodze, ale opory ruchu prawdopodobnie spadną.

Po wykonaniu pomiaru oporów ruchu auta na prawdziwej drodze, parametry są wczytywane do oprogramowania hamowni podwoziowej i rozpoczynany jest właściwy pomiar w „cyklu europejskim”. Co wtedy pomaga producentom zaniżyć katalogowe spalanie?

1. Zaniżanie masy samochodu.

Rozbieżności w wadze różnych wersji wyposażeniowych są dziś bardzo duże, bo do nowych aut można dokupić całe mnóstwo dodatków. Ale egzemplarz testowany na hamowni przecież nie musi ich mieć, prawda?

2. Odłączenie alternatora.

Nie chodzi oczywiście o mechaniczne odłączenie alternatora od napędu paskiem przez silnik, bo to można by było łatwo wykryć. Chodzi o coś innego – podczas testu spalania alternator nie ładuje akumulatora, bo tak każe mu jego sterownik elektroniczny, a zapotrzebowanie na energię elektryczną zaspokajane jest z akumulatora samochodu. Jest to możliwe między innymi dzięki temu, że podczas testu NEDC auto ma wyłączoną klimatyzację i wszelkie prądożerne odbiorniki w rodzaju ogrzewanej tylnej szyby. Bo przecież my, kierowcy, nie będziemy ich używali, a w salonie płacimy za nie tylko ot tak, dla dobrego stylu…

3. Dostarczenie na hamownię bardzo długo docieranego silnika.

Nie jest tajemnicą, że wiele nowych samochodów zaczyna palić rozsądne ilości paliwa dopiero po odpowiednim „rozjeżdżeniu”. Dystans do ustabilizowania spalania dzięki dotarciu silnika zależy od konkretnej konstrukcji i przy bardzo optymistycznych założeniach wynosi przynajmniej 10 tys. km. Producenci dobrze o tym wiedzą i na test NEDC trafia auto, którego silnik ma znacznie większy przebieg. A czy kiedy kupujemy nowe auto w salonie, to gdzieś jest napisane, że przez pierwszy rok będzie nam robiło wir w portfelu?

4. Odsuwanie klocków od tarcz hamulcowych.

W każdym samochodzie z hamulcami tarczowymi klocki hamulcowe – kiedy nie naciskamy na pedał – znajdują się bardzo blisko tarcz. Nie bez powodu, chodzi o jak najmniejszy bezwład układu przy próbie gwałtownego, awaryjnego hamowania. Stosując specjalne pierścienie, producenci odsuwają tłoczki hamulcowe, a wraz z nimi klocki, dalej od tarczy, aby przypadkiem nie pojawiło się tarcie. Bo liczą się cyferki w katalogu.

5. Specjalne oleje do silnika i skrzyni biegów.

Tarcie czai się wszędzie, gdzie mamy do czynienia ze współpracującymi ze sobą elementami, przenoszącymi siłę napędową. Ale można przecież zalać mechanizmy olejem, który co prawda nie zapewniłby im trwałości w normalnych warunkach ani prawidłowego smarowania (chodzi o tzw. ciągłość filmu olejowego) w największe upały, ale za to obniży opory pracy silnika na hamowni podczas testu spalania.

6. „Hakowanie” procedury testowej inteligentnym oprogramowaniem.

To jest właśnie to, o czym tak głośno od kilku dni trąbią światowe media, chociaż w wielu informacjach pojawiły się też pewne techniczne niezręczności. Bo „systemów oczyszczania spalin” nie da się tak po prostu „wyłączyć” kiedy auto zakończy test – trzeba by było w tym celu wymontować pewne elementy np. z układu wydechowego. Na czym więc polega trik?

Jest on dziecinnie prosty. Europejski cykl spalania składa się z precyzyjnie rozłożonych w czasie, następujących po sobie etapów. Test rozpoczyna uruchomienie silnika, który pracuje na biegu jałowym przez 11 sekund. Z tych 11 sekund, 6 sekund dźwignia biegów znajduje się w położeniu neutralnym (na „luzie”). Potem włączany jest pierwszy bieg i auto czeka tak 5 kolejnych sekund z wciśniętym sprzęgłem. Następnie rusza i powoli rozpędza się do 15 km/h. Utrzymuje tę prędkość przez 8 sekund i hamuje w ciągu następnych 5 sekund, przy czym ostatnie trzy sekundy jazdy odbywają się z wciśniętym sprzęgłem. Zatrzymanie trwa kolejne 21 sekund, z czego 16 na „luzie”, a 5 na „jedynce” z wciśniętym…

Czujecie już, o co chodzi? Podpowiedź: a jak myślicie, jakie jest prawdopodobieństwo, że ktokolwiek z Was podczas codziennej jazdy wstrzeli się co do sekundy w powyższy schemat? No właśnie. Jest ono zapewne podobne do szansy na wygraną w lotto.

Dlatego, jeżeli zapamiętamy w sterowniku silnika odpowiednie parametry pierwszych kilkudziesięciu sekund takiej procedury testowej i każemy mu znacznie obniżyć moment obrotowy silnika, kiedy tylko parametry jazdy pokryją się z zapamiętanym schematem, to – bingo!

A w silnikach z turbodoładowaniem takie obniżenie mocy, a przez to spalania i emisji spalin podczas przyspieszania, to żaden problem, wystarczy elektronice kazać obniżyć ciśnienie doładowania. I zapewniam Was – a mogę, bo moją pracą dyplomową było własne oprogramowanie, które sterowało wtryskiem paliwa silnika na hamowni – że techniczna implementacja takiego algorytmu nie jest specjalnie skomplikowana.

Co można napisać w podsumowaniu takiego materiału? Jeżeli chcesz się dowiedzieć, ile będzie paliło Twoje nowe auto, to - zamiast zaglądać do katalogu lub pytać sprzedawcy w salonie - lepiej zapytaj sąsiada, który już je kupił. Tylko… Czy ten sąsiad na pewno powie Ci prawdę?

Jak zwykle, zapraszam do komentowania. Piszcie, ile naprawdę palą Wasze auta względem danych katalogowych. Przy czym działy marketingu szeptanego poszczególnych marek uprasza się o niewypowiadanie się na forum pod tym artykułem.