Moottorin esilämmitys – mukavuutta ja säästöä

VTT testasi auton sähkölaitteiden käytön vaikutusta polttoaineen kulutukseen ja lähipäästöihin. Testissä jäljiteltiin normaalia kylmäkäynnistystilannetta, jossa autoilija käyttää auton omia sähköisiä mukavuusvarusteita. Mittausten perusteella akun varaaminen ja moottorin esilämmitys pienentävät merkittävästi terveydelle haitallisia pakokaasupäästöjä ja jonkin verran myös polttoaineenkulutusta.

Esilämmitetty auto on turvallinen ja mukava ajaa. Se ei aiheuta suuria lähipäästöjä eikä kuluta polttoainetta kohtuuttomasti käynnistyksessä. Esilämmitys säästää polttoainetta yleensä sitä enemmän mitä vanhempi auto on, mutta sisätilanlämmittimen harkitsematon käyttö kuluttaa turhaan sähköenergiaa ja syö siten säästöjä. Liian pitkä esilämmitys menee hukkaan. Sopiva esilämmitysaika kannattaa säätää ulkoilman lämpötilan mukaan ajastimella tai etäohjauksella.

– Moottorin esilämmitys säästää autossa kuin autossa. Se myös vähentää auton sähkölaitteiden käytön tarvetta. Auton moottori on voimalaitoksena varsin kehno, joten sillä ei kannata turhaan tuottaa sähköä, sanoo ryhmäpäällikkö Vesa Peltola Motivasta.

Bensiinimoottorissa peräti 80 prosenttia polttoaineen sisältämästä energiasta muuttuu lämmöksi, tosin osa tästä hukkaenergiasta käytetään matkustamon lämmitykseen.

Moottorin esilämmitys vähentää lähipäästöjä ja moottorin kulumista sekä alentaa myös polttoaineen kulutusta. Se myös parantaa liikenneturvallisuutta nopeuttamalla auton sisälämmityslaitteen toimintaa, jolloin ikkunoiden huurtuminen vähenee. Sisätilojen pintojen ja materiaalien esilämmittäminen vähentää auton omien mukavuuslämmittimien tarvitseman sähköenergian tarvetta. Sisätilanlämmitintä ei kuitenkaan kannata yleensä pitää päällä yli kahta tuntia.

Akun varaustilan vaikuttaa päästöihin

– Auton akun varaustilalla oli merkittävä vaikutus päästöihin, toteaa johtava tutkija Juhani Laurikko VTT:ltä. Nykyaikaisissa autoissa on yhä enemmän sähköä kuluttavia varusteita. Toisaalta paineet polttoaineen kulutukseen verrannollisten CO2-päästöjen alentamiseen ovat johtaneet siihen, että useiden autojen latausgeneraattorin toimintaa säännöstellään ajon alkuvaiheessa. Siksi akku ei aina lyhyillä matkoilla varaudu riittävästi, varsinkaan kylmissä oloissa.

– Kokeissa akkuvaraajan ja esilämmityksen yhteiskäyttö alensi merkittävästi haitallisia päästöjä ja säästi hieman polttoainettakin. Käytännössä -20 celsiusasteen lämpötilassa tehdyn kylmäkäynnistyksen jälkeen noin 11 kilometrin testimatkalla autojen akut eivät varautuneet lainkaan vaan saattoivat jopa purkautua lisää.

Auton esilämmitysjärjestelmän käyttö vähensi terveydelle haitallisia lähipäästöjä Euro 5 -bensiiniautolla keskimäärin 71 prosenttia ja Euro 6 -dieselautolla 51 prosenttia kylmäkäynnistykseen verrattuna. Sähkökäyttöiseen auton esilämmitysjärjestelmään kuuluu moottorin lämmittimen lisäksi myös sisätilan lämmitin ja akkulaturi.

Mittaukset tehtiin VTT:n laboratoriossa käyttäen virallisia EU-kulutussyklejä. Mittauslämpötila oli -20 celsiusastetta, ja ajon aikana käytettiin auton omia sähköisiä lämmittimiä. Testeissä käytettiin autosta riippuen kolmea erilaista sähköistä lämmitintä: säteilylämmitintä, letkulämmitintä ja termostaatilla varustettua letkulämmitintä, esilämmittämään moottoria ennen käynnistystä. Lisäksi tutkittiin sisätilan sähköisen esilämmittimen ja akun ylläpitolaturin käyttöä. Testiautot olivat iältään 1–4 vuotta vanhoja.

Autossa käytettävä sähkö tehdään polttoaineella

Motivan laskelman mukaan jokainen bensiinimoottorisen auton laturin tuottama kilowattitunti kuluttaa noin 0,65 litraa polttoainetta. Vuoden 2015 bensiinihinnoilla ”autosähkön” hinta on peräti 1,0 €/kWh – siis noin 6,5-kertainen verkkosähköön verrattuna (95E-polttoaineen hinta: 1,50 €/litra; kotitaloussähkön hinta: 0,15 €/kWh).

Alla olevassa taulukossa on esimerkkejä auton sähkölaitteiden aiheuttamasta polttoaineenkulutuslisäyksestä. Yksittäinen sähkölaite lisää polttoaineenkulutusta helposti 0,5–1,0 l/100 km. Navigointilaite taas ei juurikaan lisää polttoaineenkulutusta, vaan käytännössä yleensä alentaa sitä hukka-ajon vähentyessä. Turha takalasin lämmittäminen taas tuo helposti yli puoli litraa lisäkulutusta sadalla kilometrillä. Tuulilasin lämmitys (teho 1 000–2 000 W) nostaa polttoaineenkulutusta jopa 2–4 l/100 km, mikä tarkoittaa 0,2–0,4 litran lisäkulutusta keskimääräisellä henkilöautomatkalla (20 minuuttia).

Esimerkkejä auton sähkölaitteiden aiheuttamasta polttoaineenkulutuksen lisäyksestä (Lähde: Motiva).

Sähkölaite	Sähkönkulutus	Polttoaineenkulutuksen kasvu		Lisäkustannus
	W	litraa/100 km	litraa/vuosi	€/100 km	€/vuosi
Istuinlämmitin	100	0,20	18	0,29	27
Takalasin + peilienlämmitin	300	0,59	53	0,88	80
Stereot kovalla äänenpaineella	240	0,47	42	0,71	64
Sähköinen jäähdytyspuhallin (max)	520	1,02	92	1,53	138
Lämmityslaitteenpuhallin (max)	200	0,39	35	0,59	53
Etulasinlämmitin	2000	3,93	354	5,89	530
Tehdasnavigointi	25	0,05	4	0,07	7
YHTEENSÄ	3385	6,65	598	9,97	898