Na downsizen weer terug naar grotere motoren

De afgelopen decennia hebben we verbrandingsmotoren alsmaar kleiner zien worden: steeds minder cc’s en zelfs teruglopende cilinderaantallen bij gelijkblijvende of stijgende prestaties. En dat alles om het verbruik en daarmee de CO2-uitstoot terug te dringen. Daarnaast werden de eisen om de uitstoot van milieubelastende stoffen zoals NOx en fijnstof terug te dringen steeds strenger. En het einde is nog lang niet in zicht. In een interview met het Australische ‘Wheels’ vertelt Frank-Steffen Walliser – bij Porsche verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de 911 – dat het voldoen aan die strengere eisen voor de toekomst een heel andere aanpak vraagt dan tot nu toe gebruikelijk was: van downsizen gaan we dan naar supersizen. Aan alle normen voldoen gaat volgens Walliser namelijk niet zonder dat dat brandstof kost. De milieuregels staan dus haaks op de regels voor het klimaat.

De Porsche-ingenieur verwacht een toename van de cilinderinhoud met door de bank genomen zo’n twintig procent om over vijf jaar aan Euro 7-eisen te kunnen voldoen. En terwijl we bij sommige fabrikanten nu viercilinders zien, kunnen dat zomaar weer zescilinders worden, en zescilinders weer achtcilinders. Al willen ze er bij Porsche alles aan doen om achterin de 911 een zescilinder te houden.

De aanname van Walliser dat fabrikanten gaan supersizen voor een betere wereld klinkt tegenstrijdig, maar is wel te verklaren. Het begint allemaal bij de wetgevers. Voor auto’s kennen we in de EU enerzijds uitstootregels voor het broeikasgas CO2 en anderzijds limieten voor de uitstoot van schadelijke stoffen zoals NOx, fijnstof, koolmonoxide en koolwaterstoffen. Bij CO2 gaat het om de opwarming van de aarde, bij de andere stoffen om volksgezondheid en milieu. Wanneer de auto’s die een fabrikant jaarlijks in de EU verkoopt gemiddeld te veel CO2 uitstoten, volgt een boete. Voor de schadelijke stoffen zoals NOx en fijnstof geldt dat wanneer een auto boven de norm uitstoot deze eenvoudigweg geen goedkeuring krijgt om verkocht te worden en dus de straat niet op mag.

MILJOENENBOETES

Als een verbrandingsmotor op de toppen van zijn kunnen moet werken, schiet het verbruik weliswaar omhoog, maar per druppel benzine weet hij in die situatie wel de meeste pk’s te genereren. Dus relatief is hij bij hoge belasting het meest efficiënt. Een kleine motor die hard moet werken om bijvoorbeeld 150 pk te leveren, doet dat efficiënter dan een oversized motor die het op zijn sloffen af kan om die 150 pk te leveren.

Vandaar dat de auto-industrie omwille van betere rendementen aan het downsizen is geslagen: met behulp van onder andere turbo’s en directe inspuiting worden uit een kleine motor dezelfde prestaties gehaald als normaal uit een grote motor. Wanneer de cilinderinhoud van de motor afneemt, zijn er ook minder cilinders nodig. O, en een lager verbruik betekent ook minder CO2 uit de uitlaat. Daar is het de fabrikanten uiteindelijk om te doen. Ze willen miljoenenboetes voorkomen.

TEGEN HET GEVOEL IN

Maar … kleine benzinemotoren die flink moeten werken, leveren ook ongewenste bijproducten op. Wanneer de motor op zijn tenen moet lopen om te presteren, wordt de temperatuur in de verbrandingsruimte zo hoog dat schadelijke stoffen ontstaan, zoals NOx. Daarnaast zien we bij de direct ingespoten benzinemotoren roetdeeltjes naar buiten komen, iets wat voorheen alleen bij diesels voorkwam.

Het ontstaan van die schadelijke stoffen kun je de kop indrukken met nabehandelingssystemen in het uitlaatkanaal en door het verbrandingsproces verder te optimaliseren. Beide methoden gaan echter ten koste van de prestaties. Wanneer medio 2025 met de invoering van strengere Euro 7regels de uitstoot van schadelijke stoffen zoals NOx en fijnstof nog verder aan banden wordt gelegd, zal dat nog meer op de prestaties drukken.

WETGEVERS

Het temperen van de prestaties is uiteraard niet des Porsches. Een mogelijkheid om de prestaties aan de wielen op niveau te houden (of te laten stijgen, we zijn wel bij Porsche hè) is het vergroten van de cilinderinhoud. Een andere optie is het toevoegen van één of meer elektromotoren aan de aandrijflijn. De auto wordt dan een hybride. In de meeste gevallen zal dat de oplossing zijn. Voor puristen – zoals de liefhebbers van supersportwagens als de Porsche 911 GT3 – is hybridisering echter geen optie.

Die zien toch liever de cilinderinhoud stijgen. Dat gaat weliswaar gepaard met een hoger verbruik en dito CO2-uitstoot, maar de verkoopaantallen van zo’n supersportwagen zijn toch relatief beperkt. De eventuele extra CO2-uitstoot van die auto’s kan Porsche compenseren met elektrische auto’s zoals de Taycan, die zelf geen CO2 uitstoten. Met de grotere motor stijgt dus de CO2-uitstoot, maar komen er ook minder schadelijke stoffen vrij, en dat laatste is noodzakelijk om de auto überhaupt te mogen verkopen. Het lijkt dus wat tegen het gevoel in te gaan, maar fabrikanten als Porsche moeten grotere motoren bouwen om juist minder schadelijke stoffen uit te stoten.