Snížením tření omezíme emise i spotřebu paliva

Více než třetina spotřeby pohonných látek v autech jde na překonání tření, a což se výrazně podepisuje na celkové spotřebě paliva i produkci emisí. Společný výzkum Technického výzkumného střediska ve Finsku (VTT) a Národní laboratoře Argonne v USA (ANL) ale přináší výsledky: výměnou jednotlivých komponent v motoru je možné tření efektivně snížit od 10 do 80 %. Během pěti let by zavedení dílů nového „modelu“ mohlo snížit spotřebu paliva automobilů o 18 %, a s tím i celkové množství produkovaných emisí. V dlouhodobém horizontu 25 let dokonce o 61 %.

V současné době jezdí po světě kolem 612 milionů automobilů. Dále nás statistika obohacuje o informaci, že každé auto ročně průměrně najezdí nějakých 13 000 kilometrů.

Z paliva získaná energie odchází ze 33 % výfukem, 29 % mizí chlazením a jen 38 % jde na mechanickou energii, přičemž 5 % slouží k překonání odporu vzduchu, třiatřicet procent je k překonání tření. V jednotkách energie vidíme ztrátu ještě jasněji, roční spotřeba k překonání efektu tření je 11 860 MJ. O málo více než třetina jde na překonání valivého odporu kola, 35 % připadá na motor, a po patnácti procentech brzdy a převodovka.

Zjednodušeně řečeno, z veškerého potenciálního energetického výkonu paliva jde na skutečný „pohyb vozu“ 21,5 % , zbytek je promrhán. Vozidla ročně spálí na překonání tření 340 litrů benzínu, a tak řidiči za nedokonalý mechanismus jízdy zaplatí v průměru 510 euro ročně.

Jen pro srovnání, elektromobil má pouze poloviční ztrátu třením než vozidla s konvenčním pohonem. Redukovat u konvenčních motorů tření zní jako nejjednodušší krok, pokud jde o snižování uhlíkových emisí. Ale jak na to?

Výzkum VTT a ANL přichází z řadou opatření, chcete-li technických novinek, které by se možná měly uplatnit v automobilovém průmyslu. Úprava povrchu kapoty a nové provedení textury, rozšířené používání maziv s nízkou viskozitou, iontové kapaliny, pneumatiky snášející huštění na vyšší tlaky.

Úprava povrchu vozidla je přitom nejdůležitější, 10-50% ztráty lze omezit právě zde. Hovoří se o začlenění nanokompozitů, karbon-diamantových materiálů a změně mikrotopografie vozidla. Podobně i maziva z iontových kapalin, které jsou tvořeny molekulami s elektrickým potenciálem a vzájemně by se odpuzovaly, by snižovaly tření v motoru o dalších 25 %.

Společná studie VTT a ANL doslova čtenáře děsí velkými čísly. Například jen v roce 2009 padlo na překonání tření vozidel 208 000 milionů litrů benzínu, a tak teoreticky může změna v této oblasti ušetřit celosvětově 576 000 milionů eur.

Pokud se hledá prostor pro úspory, vypadá projekt na omezení tření vozidel jako výtečná oblast pro praktickou aplikaci výzkumu.