Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody

16.2.2017 | Marek Bednář | 150 příspěvků

Tříválce vyhrávají ankety Motor roku, nejen ve své kategorii. A to přesto, že trpí neřešitelnými neduhy, které pár deci papírové spotřeby nemůže vyvážit.

Tříválcové motory pod kapotami nových aut jsou stále běžnější a jejich rozšíření dosáhlo až takové míry, že je dnes najdeme sportovně laděném modelu střední třídy (BMW řady 3) i přerostlém kompaktním kombi (Škoda Octavia). Můžeme nad tím lamentovat, můžeme v tom vidět jen snahu o co nejnižší normovanou spotřebu resp. emise, můžeme v tom vidět slepou uličku. V každém případě se ale tříválců asi jen tak nezbavíme, i když třeba Volkswagen už ví, že tudy cesta nevede.

Svou mizernou reputaci získal tento typ motorů už v hloubi minulého století kvůli svým vrozeným nedostatkům, kterých se motoráři léta snaží zbavit. Pokroky v této oblasti jsou značné, reálný důvod návratu tříválců na scénu v takové míře ale nespočívá v technickém pokroku, který by zmíněné problémy eliminoval. Zasloužil se o něj pouze tlak regulátorů na co nejnižší spotřebu paliva resp. emise CO2 v normovaném testu. A tak jako se výrobci tomuto testu „přizpůsobují” v mnoha jiných ohledech, šijí mu na míru i samotnou techniku - realita nerealita.

Tříválce si nikdy velkou popularitu u zákazníků nezískaly a nevydobyly si ji ani v posledních letech. Reakce na výměnu čtyřválcového motoru 1,2 TSI za tříválcový 1,0 TSI u Škody Octavia byly vesměs velmi nelibé a i když nový motor nefunguje špatně, nadšení nebudí. I když hledáte důvod, proč ho chtít, i když hledáte důvod, proč jej preferovat před jen o dvě deci větším čtyřválcem, v praxi téměř na žádný nenarazíte. Ačkoli jde o zřejmě nejlepší tříválec na trhu, pořád přesvědčuje o tom, že ani dobrý tříválec není opravdu dobrý motor. A vlastně jím ani nikdy nemůže být. Proč tomu tak je?

Tříválec nemůže nevibrovat

První důvodem musí být konstatování, že tříválec bude vždy vibrovat. Těmto motorům už jsme se věnovali v seznamu deseti klíčových koncepcí motorů, kde zaznělo, že mají více společného s řadovým šestiválcem než se čtyřválcem. Jejich kliková hřídel není plochá, tedy rozdělena po 180° jako u řadového čtyřválce, ale je rozdělena po 120° jako u řadového šestiválce, alespoň v drtivé většině případů. Je to tedy spíše půlka šestiválce než tři čtvrtiny čtyřválce, jak někteří říkávají.

Řadový šestiválec se tedy dá vnímat jako dva spojené tříválce, otočené proti sobě zrcadlově. To znamená, že jsou vždycky dva protilehlé válce ve stejné pozici, pohybují se vždycky spolu. Tento fakt dává řadovým šestiválcům tak hladký chod, pro který jsou mimo jiné vyhledávány, tříválci ale tohle základní vyvážení chybí, bude mít tendenci se jakoby dostat ze svého uložení a kolem své příčné osy se otáčet, takže bude vždycky z podstaty vibrovat v oné příčné ose.

Pro snížení těchto vibrací se používá vyvažovací hřídel s excentrickými závažími, umístěnými protilehle ve vztahu k závažím na klikové hřídeli. Všimněte si, že píšeme o „snížení”, nikoliv o „eliminaci”, protože úplně odrušit tyto vibrace není možné... pokud byste na konec motoru nepřidali další, zrcadlově obrácený, a tak nevytvořili řadový šestiválec.

Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 1 - Renault Energy 09 TCe 01Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 2 - Renault Energy 09 TCe 07Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 3 - Test Renault Clio IV 09 TCe 121
Tříválec 0,9 TCe od Renaultu je na papíře dokonalý, v praxi ani ne

Třiválec nemůže mít vyrovnaný průběh výkonu, ani krásně znít

Druhý podstatný problém je nevyrovnanost dodávky výkonu - tříválec má vždy nějaké hluché místo, nelze od něj očekávat rovnoměrnou dodávku síly od volnoběhu po omezovač otáček, jak je to dosažitelné s čtyř- či víceválcem. Konstruktéři se pochopitelně snaží i tento nedostatek eliminovat a například u zmíněného 1,0 TSI je znatelný jen velmi nevýznamně. S ohledem na celkově línější projev motoru ve srovnání s jinak méně výkonným 1,2 TSI je ale velmi pravděpodobné, že toho bylo dosaženo spíše za cenu omezení potenciálu motoru v momentech, kdy by nechával ona hluchá místa příliš vyjevit.

Ani tento problém totiž nelze zcela vyřešit. Potíž zde spočívá v tom, že zážeh (nebo vznět) se děje jen jednou za 240° otáčky klikové hřídele, takže je zde poměrně značná část rotace klikové hřídele (1/6, 60°), po kterou se jen volně protáčí bez jakéhokoli impulsu od pístů. To je opravdu dlouhá doba, kdy motor prostě nemá co nabídnout a zejména v nižších a středních otáčkách se nemůže odvděčit tak bryskní a hladkou dodávkou výkonu jako víceválcové koncepce.

Toto také dále umocňuje vibrace motoru, znovu zejména v nižších otáčkách, neboť ve vyšších se časový úsek mezi zážehy úměrně zkracuje. Oba zmíněné projevy se pak starají o problém třetí, zvuk. Pravda, toto už je subjektivní a některým zvukový projev tříválce nevadí, ale že by někomu přišel vyloženě krásný? Charakteristický zvukový projev je od řadového čtyřválce velmi odlišný, obvykle evokuje věci jako mixér, vysavač, mlýnek na kávu, ne pohonnou jednotku automobilu.

Výhody existují, nevýhody ale nepřeváží

Pochopitelně, tříválcové motory mají i své výhody. Často se skloňuje zejména menší velikost a menší hmotnost, ovšem zrovna mnohokrát zmiňovaná Octavia 1,0 TSI je ve výsledku jen o 5 kg lehčí než verze 1,2 TSI, což je zanedbatelný rozdíl. Na projevu auta může být i takový znát, je ale třeba si uvědomit, že downsizing dnes dosáhl takového extrému, že mění velmi malé motory za ještě menší. Už tu nejde o dvoulitrové čtyřválce místo třílitrových šestiválců apod., takže o podstatné úspoře hmotnosti nelze hovořit.

Proč tedy tříválce nacházejí své uplatnění? Ten hlavní důvod je menší vnitřní tření a méně pohybujících se částí, protože je tu prostě méně válců a méně zdvihového objemu. Díky tomu bude mít tříválec při minimálních požadavcích na dodávaný výkon nižší spotřebu než čtyřválec, protože spotřebuje méně energie pohonem sebe samého, což je tím významnější faktor, čím méně energie je třeba na rozpohybování samotného auta. A protože aktuální testy normované spotřeby zaměstnávají motory pohybem auta jen velmi málo (cyklus je zcela neodpovídající jakékoli reálné jízdě), downsizing při něm funguje.

Ani tady ale nečekejte zázraky, např. Renault vyměnil čtyřválec 1,2 TCe za tříválec 0,9 TCe kvůli 8% úspoře paliva spojené s odebráním čtvrtiny motoru. Pochopitelně, to není nic, i při původní pětilitrové spotřebě by šlo o úsporu 0,4 litru na 100 km, jenže to podstatné je tady spojení „by šlo”. V laboratorním testu downsizing přinese přesně tento efekt, v praxi jej ale může znamenat jen při extrémně defensivním stylu jízdy, který na běžných silnicích nelze rozumně praktikovat. Méně samozřejmý projev motoru pak znamená nutnost jej více vytáčet a reálný efekt tak masivního downsizingu bývá místo úspory nezřídka přesně opačný, jak tomu ostatně zrovna v tomto případě je. A i kdyby nebyl, je třeba se ptát: stojí přinejmenším ony vibrace a pocitově líný, nevyrovnaný projev za pár deci benzinu a 100 km?

Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 4 - Skoda Octavia 1 0 TSI motor engine 01Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 5 - Skoda Octavia 10 TSI technicke udaje 06Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 6 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 42
Též motor 1,0 TSI nabízí oproti většímu čtyřválci papírové výhody. Praxe je zajímavější, přesto nedává důvod měnit

Je to jen hra na lepší motor

Pochopitelně, automobilky jsou ti těchto úskalí vědomy a jejich technici vám mezi čtyřma očima nebudou váhat přiznat, že dokonalý motor pro zákazníka nestvořili. Jenže o realitu dnes prostě nejde. Nižší papírová spotřeba znamená nižší papírové emise CO2 (protože jsou spotřebě přímo úměrné) a to stačí - EU rozdává za přílišné emise CO2 obrovské pokuty (zjednodušeně řečeno 95 Eur/skoro 2 600 Kč za jeden nadlimitní gram na každé prodané auto), takže podobné malé motory dávají automobilkám šanci vytvořit si v nabídce prostor pro objemnější motory, které limity neplní a ve výsledku ušetřit obrovské peníze.

Pokuty se totiž počítají z celkového průměru automobilky za všechna prodaná auta a např. značka prodávající v Evropě 1 milion aut ročně bude za každý jeden nadlimitní gram za celou svou flotilu platila 95 milionů Eur, tj. 2,6 miliardy Kč. Takže bojovat tu třeba o 8, 10 gramů na jedno prodané auto...

Důvody pro vývoj a nasazování tříválců tedy existují, jenže nejsou racionální, jsou vynucené zejména evropskými regulacemi normované spotřeby resp. emisí CO2. I mezi tříválci samozřejmě existují lepší a horší motory, některé jsme jmenovali výše, ani ten nejlepší tříválec ale není opravdu dobrý motor. A patrně jím nikdy nebude, protože jej nikdy nelze zcela zbavit vibrací, nedokonalého charakteru ani svérázného zvuku.

Zbytek je věcí úhlu pohledu: můžeme obdivovat konstruktéry, co navzdory těmto limitům v posledních letech s tříválci dokázali. A nebo se hněvat nad tím, že místo nich neinvestovali svůj potenciál do motorů příhodnější výchozí koncepce, z nichž by se stejným úsilím vytvořili něco podstatně lepšího. Pro skutečný svět, ne pro ten papírový...

Kompletní galerie vybraných fotek a videí

Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 7 - Renault Energy 09 TCe 01Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 8 - Renault Energy 09 TCe 02Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 9 - Renault Energy 09 TCe 03Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 10 - Renault Energy 09 TCe 04Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 11 - Renault Energy 09 TCe 05Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 12 - Renault Energy 09 TCe 06Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 13 - Renault Energy 09 TCe 07
Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 14 - Test Renault Clio IV 09 TCe 120Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 15 - Test Renault Clio IV 09 TCe 121Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 16 - Test Renault Clio IV 09 TCe 122
Tříválce mají z uživatelského hlediska k dokonalosti daleko. Motor Renault Energy 0,9 TCe je toho nechtěným důkazem, patří k dost nepovedeným motorům

Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 17 - Skoda Octavia 1 0 TSI motor engine 01Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 18 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 51Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 19 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 52Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 20 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 53Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 21 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 56Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 22 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 57Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 23 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 58Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 24 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 59Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 25 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 60Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 26 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 61Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 27 - Skoda Octavia 10 TSI technicke udaje 06
Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 28 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 43Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 29 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 42Proč tříválec nemůže být opravdu dobrý motor? Tady jsou důvody - 30 - Skoda Octavia 1 0 TSI 2017 test prvni 49
Naopak VW 1,0 TSI patří k povedeným tříválcům. Také on ale v praxi marně hledá odpověď na otázku, proč jej chtít spíše než srovnatelný čtyřválec

Inspirace: Car Throttle

Marek Bednář

Další zajímavé články:

Diskuze 150 příspěvků

Reklama

Živá témata na fóru

zobrazit vše

Autobazar

zobrazit vše

Reklama