Pian se taas on täällä: auton saattaminen ajokuntoon pakkasyön jälkeen. Itä-Suomen yliopiston ja Tampereen yliopiston yhteisessä tutkimuksessa selvisi kuitenkin, että Webaston tai muiden polttoainelämmittimien käyttö tekee ajoon lähtemisestä mukavampaa, mutta juuri muuta hyötyä niistä ei ole.
Tutkimuksen mukaan moottorin esilämmityksen hyödyt niin polttoainetalouden kuin päästöjenkin kannalta ovat vähäisiä. Tulokset on julkaistu kahdessa tieteellisessä artikkelissa. Applied Energy -lehdessä julkaistun tutkimuksen tulokset osoittavat, että erityisesti dieselkäyttöisillä ajoneuvoilla kylmäkäynnistys on haastavaa Suomen talviolosuhteissa.
Mittauskampanjan aikana ulkolämpötilat laskivat jopa −28 celsiusasteeseen, ja tämä näkyi myös autojen päästöissä. Mittauskampanjassa ajettiin reittiä, jolle pyrittiin tuomaan samoja elementtejä kuin tyypillisessä työmatka-ajossa. Reitti sisälsi ajoa niin taajama- kuin maantienopeuksissakin, sekä risteys- ja liikennevalotyyppisiä pysähdyksiä.
Autoilla ajettiin sama reitti kolmenlaisissa tilanteissa: kylmäkäynnistyksen jälkeen, esilämmitettynä ja moottori ajettuna lämpimäksi. Kylmäkäynnistyksen jälkeen moottorin jäähdytysneste tarvitsi lähes koko ajon (13,8 km, noin 19 minuuttia) saavuttaakseen optimaalisen toimintalämpötilansa (>60 °C). Tutkituissa ajoneuvoissa oli asennettuna joko sähkö- tai polttoainekäyttöinen esilämmitin.
Tutkijatohtori Ville Leinonen kertoo, että tehokkaat, vähintään 1 kilowatin esilämmittimet (väh. 1 kW) auttoivat kyllä moottorin jäähdytysnesteen lämmittämisessä ennen käynnistämistä, mutta nekään eivät merkittävästi nopeuttaneet toimintalämpötilaan pääsyä. Korkeampi käynnistyslämpötila paransi ennen kaikkea ajoneuvon käyttömukavuutta, tarjoten lämpimämmän matkustamon ja estäen ikkunoiden jäätymistä. Lisäksi autovalmistajien mukaan se voi vähentää moottorin kulumista kylmissä käynnistyksissä.
Tutkimuksessa havaittiin hieman pienempää kokonaispolttoaineenkulutusta (10–20 %) kun auto oli ajettu lämpimäksi verrattaessa sitä kylmäkäynnistyksen jälkeiseen ajoon. Kuudesta tutkitusta ajoneuvosta kahdella, jotka molemmat olivat varustettu polttoainekäyttöisillä lisälämmittimillä, havaittiin pieniä polttoainesäästöjä esilämmityksen ansiosta. Näilläkin ajoneuvoilla moottorin esilämmitys ennen käynnistämistä auttoi vähentämään polttoaineen kulutusta vain alle 4 prosenttia verrattuna kylmäkäynnistyksiin.
Tutkimusjohtaja Santtu Mikkonen huomauttaa kuitenkin, että lasketuissa polttoainesäästössä ei huomioitu lisälämmittimien polttoaineen tai sähkön kulutusta. Kun otetaan huomioon myös 30 minuutin esilämmitysjakson polttoaineenkulutus, päädytäänkin esilämmityksen jälkeen ajetulla kierroksella kokonaisuudessaan 26–37 prosenttia korkeampaan polttoaineenkulutukseen, kuin kylmäkäynnistyksen jälkeen ajetulla kierroksella. Lisäksi esilämmitys heijastuu myös ajon kokonaispäästöihin.
Tämä tulos vahvistaa, että polttoainekäyttöisten lisälämmittimien käyttöä ei voi oikeuttaa paremman polttoainetalouden tai pienempien päästöjen kannalta todellisessa ajossa kylmissä lämpötiloissa. Kuitenkin, jos tarkastellaan ajoneuvon koko elinkaarta, esilämmityksen hyödyt voivat ilmetä moottorin voiteluaineen ja moottorin itsensä pidemmän käyttöiän kautta, mutta näitä tekijöitä ei tässä tutkimuksessa voitu tarkastella.
Tampereen yliopiston apulaisprofessori Panu Karjalainen nostaa esiin, että luonnollisena seurauksena kokonaispolttoaineenkulutuksesta saaduille havainnoille esilämmitys ei vaikuttanut merkittävissä määrin myöskään hiukkaspäästöihin. Hiukkasten lukumääräpitoisuudet olivat jopa satakertaisia verrattuna päästösäännöksissä uusille autoille määriteltyihin rajoihin.
Tämä selittynee osittain sillä, että säädökset ottavat huomioon vain kiinteät hiukkaset, jotka ovat suurempia kuin 23 nanometriä ja että säädökset koskevat lämpimässä tehtyjä päästömittauksia. Mittauksissa havaittiin suuria pitoisuuksia tätä kokoluokkaa pienempiä hiukkasia, jotka saattoivat olla myös osin nestemäisiä.
Vaikka dieselajoneuvojen hiukkassuodattimien pitäisi kerätä päästöstä lähes kaikki hiukkaset, havaittiin kuitenkin ajossa merkittävä määrä hiukkaspäästöjä myös dieselautoilla, joissa oli polttoainekäyttöiset lisälämmittimet. Tämä selittynee lisälämmittimien ajonaikaisilla päästöillä; lämmittimet näet toimivat automaattisesti myös ajon aikana, kun tarvitaan lisälämpöä moottorille tai matkustamolle. Lisälämmittimien vaikutus ajonaikaisiin päästöihin korostuu, koska lämmittimille ei ole vastaavanlaista päästöjen jälkikäsittelyä kuin moottoripäästöille.
Tutkimukseen voi tutustua Applied Energy -lehdessä.
