Zásadní potíž pístového benzinového motoru je, že je nejúčinnější na plný plyn. Jakmile auto dosáhne cestovní rychlosti a řidič ji pouze udržuje s lehkou nohou, účinnost strmě klesá.
Na nízký výkon totiž potřebujeme málo benzinu, a tím pádem i málo vzduchu. K efektivnímu využití energie schované v benzinu potřebujeme co nejvyšší kompresi. Tedy aby píst stlačil vzduch co nejvíce. Když ale válec půllitrového objemu zaplníme jen čtvrtlitrem směsi, pak ji píst stlačí málo.
Z poloviční dávky benzinu tedy nezískáme poloviční, ale mnohem nižší výkon. V tomto nevýhodném stavu přitom motor běží většinu vašich cest do práce či na chalupu. Ideální by bylo, kdybychom mohli menší množství směsi stlačovat v menším prostoru.
Právě o to se snaží motory s proměnnou kompresí. Už laický pohled ovšem napoví, že měnit velikost pracovního prostoru při teplotách kolem 900 stupňů a tlacích několika tun nebude jednoduché.
Když se první takový stroj začal prodávat, šlo o nouzové východisko. Jednoválec Lohmann, s jehož pomocí si v padesátých letech mohli západoněmečtí cyklisté předělat kolo na moped, byl totiž diesel a ještě k tomu dvoutakt.
Bez elektrického žhavení by za studena nedokázal nastartovat. Proto byl kompresní poměr zvýšený, aby se nafta bezpečně odpařila a vznítila. Po zahřátí motor začal pálit moc brzo a hádat se sám se sebou, což jedinci s technickým citem postřehli a kohoutem na řídítkách kompresi snížili.
Dvoudobý motor má ovšem výhodu, že nepotřebuje ventily a vačkové hřídele, a tím pádem ani samostatnou hlavu. Vršek motoru je součástí bloku a válec uzavírá pohyblivý element. Podobné řešení použila v roce 1999 Yamaha u prototypu nazvaného Super Diesel, který měl splnit emise oxidů dusíku a pevných částic pro normu Euro 4. Do sériové výroby se však nedostal.
Stejně jako o deset let později dvoudobý benzinový prototyp Lotus Omnivore. Při nízké zátěži pracoval s kompresí až 50 : 1, což mělo vést k desetiprocentnímu zvýšení účinnosti.
Na přelomu století se o trochu rozruchu postaral Saab s motorem SVC. Měl dvoudílný blok, kde se horní část s válci hydraulicky naklápěla vůči spodní části s klikovou hřídelí. Tvůrci slibovali snížení spotřeby až o třicet procent, sériové výrobě zabránila extrémní složitost a výrobní náklady.
V roce 2009 francouzská firma MCE Develoment předvedla funkční motor zabudovaný do Peugeotu 407. Pohyb pístu se na klikovou hřídel nepřenášel ojnicí, nýbrž vahadlem s posuvnou osou. Přeplňovaná patnáctistovka dosahovala pozoruhodných 201 kilowattů a 460 Newtonmetrů při šestilitrové spotřebě.
Firma prý na motoru pracovala dvanáct let. Peugeot ani žádná jiná automobilka ale o řešení neprojevily zájem. Považovaly za dostatečné zlepšení downsizing, který právě tehdy nastupoval.
V dalším kroku se však zpřísnily i limity na emise oxidu uhličitého počítané v jednotlivých gramech na kilometr. Hrozba milionových pokut posunula hranici, kdy se ta nebo ona technologie vyplatí.
V roce 2017 si Toyota nechala patentovat motor, kde se píst naklápí vůči ojnici. Hydraulický mechanismus má dva elementy, které s ojnicí kmitají a rotují, což kromě mechanické složitosti přináší i nežádoucí hmotnost a setrvačnost.
Obzvlášť nečekané je takové řešení u Toyoty, která po dekády prosazuje hybridní pohon. V něm lze spalovací motor udržovat na špičce účinnosti bez ohledu na rychlost jízdy, takže proměnná komprese má ještě menší přínos.
O rok později General Motors ukázal mechanismus, který posouvá dolní uložení ojnice vůči ose klikové hřídele. Podle patentové přihlášky má motor rozvod OHV, z čehož zasvěcení usuzují, že půjde o pomaluběžný motor pro pick-upy a dodávky. Pak dává snaha o účinnost větší smysl. Čím větší vozidlo, tím obtížnější je aplikace hybridního pohonu s těžkou baterií.
Pro vás, kterým tento článek připadá příliš technický, máme povzbudivou zprávu. Nissan jako první dokázal myšlenku proměnné komprese uplatnit v sériové výrobě. Kromě amerických modelů luxusní divize Infiniti ji používá také tříválcová patnáctistovka v X-Trailu, který budeme zanedlouho testovat. Pak reálný provoz ukáže, jestli právě tato cesta ke zvýšení účinnosti je správná.
Ne všichni jsou o tom přesvědčeni. Jednak je třeba připomenout, že desetiprocentní zlepšení ve skutečnosti znamená nárůst efektivity zhruba ze 30 na 33 procent, což není nijak ohromující.
Povzbuzující nejsou ani zkušenosti lidí z praxe. Například významný rakouský konstruktér Fritz Indra, který zanechal stopu ve vývoji Alpiny, Audi i Opelu, ve znamenitém podcastu Alte Schule vzpomíná, jak se manažeři General Motors rozhodovali, zda má Saab pokračovat v experimentálním projektu SVC.
Stovky neúspěšných historických patentů naznačovaly, že praktický přínos proměnné komprese je přinejmenším nejistý. Jenže marketing potřeboval za každou cenu najít nějakou zvláštnost hodnou výstřední značky Saab. Trvalo několik dalších let a statisíců dolarů, než projekt definitivně skončil v koši.
