4.20 Regulering av bilers motorstyrke

Kapitlet er delvis revidert i 2012 av Rolf Hagman og Alena Høye (TØI)

Problem og formål

Fart er en av de viktigste medvirkende faktorene til (alvorlige) ulykker. Risikoen for å bli drept i en ulykke øker i fjerde potens med økende fart (Elvik m.fl., 2004). Muligheten til å kjøre fort og akselerere raskt er sterkt avhengig av hvor sterk motor en bil har. Tradisjonelt har motorstyrke vært angitt som antall hestekrefter (hk) en bilmotor maksimalt kan yte. Både maksimalt antall hk (som nå erstattes av effektenheten kiloWatt) og toppfart hos biler har økt opp gjennom årene. Samtidig har vegstandarden blitt forbedret i de fleste land. Fartsgrenser og politikontroll klarer ikke å forhindre all kjøring over fartsgrensene, heller ikke kjøring over et forsvarlig fartsnivå i forhold til kjøreforholdene. Det finnes i dag ingen regulering for bilenes motorstyrke. Formålet med regulering av motorstyrke er å forhindre at virkningene av økt bilsikkerhet blir kompensert eller overkompensert av økt fart.

Beskrivelse av tiltaket

Bilers motorstyrke presenteres som regel i form av maksimal motoreffekt. Motoreffekt blir i SI systemet (det metriske systemet) målt i kiloWatt (kW; 1 kW =1,36 hk). Høy maksimal motoreffekt er i noen grad relatert til hvor fort en bil vil akselerere og er i høy grad relatert til bilens maksimale hastighet. Innen en motors arbeidsområde er motoreffekten et produkt av motorens aktuelle dreiemoment (målt i Nm) og det aktuelle turtallet (målt i omdreininger/min).

Bilers maksimale motoreffekt er i dag ikke formelt regulert, men biler med sterke motorer har som regel en høyere pris og i flere land har biler med sterke motorer høyere skatter og avgifter enn biler med svake motorer. Krav om redusert motorstyrke, i form av maksimal tillatt motoreffekt for å gi en reduksjon av hvor fort biler kjører, er et lite målrettet tiltak.

En liten motor har som regel lavere maksimal motoreffekt enn en stor motor av somme type. En dieselmotor har ofte en lavere maksimal motoreffekt men et høyere dreiemoment enn en tilsvarende stor bensinmotor. Det blir upresist å sammenligne bensinmotorer og dieselmotorers styrke kun med bakgrunn i maksimal motoreffekt.

En bils mulighet for å kunne kjøre med høy hastighet kan i prinsipp reduseres ved forbrenningsmotorer med lav maksimal motoreffekt. Lav maksimal motoreffekt er dog et relativt upresist tiltak. Tiltaket vil få ulik effekt for biler med bensinmotor og biler med dieselmotor. Biler med bensinmotor har for å kunne starte og kjøre med lavt turtall generelt behov for større maksimal motoreffekt enn biler med dieselmotor. Forklaringen er at dieselmotorer som regel har et betydelig høyere dreiemoment ved lave turtall enn bensinmotorer og derfor trenger ikke dieselbiler så høy maksimal motoreffekt som bensinbiler. Å spesifisere en høyeste maksimal motoreffekt blir et enda mer upresist tiltak i takt med at hel eller delvis elektrisk fremdrift og elektriske motorer kommer inn i biler.

Figur 4.20.1 viser forholdet mellom motoreffekt (kW) og motorens dreiemoment (Nm) ved forskjellige turtall for en liten moderne bensinmotor. Denne motoren vil kunne yte maksimal effekt og oppnå maksimal hastighet i en bil ved ca 6000 omdreininger per minutt. En tilsvarende dieselmotor vil ha høyere dreimoment ved lave turtall og lavere maksimal motoreffekt. Dieselmotoren vil på grunn av et høyere dreiemoment ved lave turtall kunne oppleves som like sterk som bensinmotoren.

Å kjøre en liten bensinbil med et motorturtall på 6000 kan være støyende og ukomfortabelt. Elektriske motorer til elbiler og hybridbiler har høyt dreiemoment ved lave turtall, men har ikke like høy maksimal motoreffekt som bensinmotoren i figur 4.20.1. Med høyt dreiemoment vil de dog kunne akselerere raskt og kunne være mer komfortable å kjøre enn en bensinbil med høyere maksimal motoreffekt. Høy maksimal motoreffekt er en tradisjonell måte for å profilere biler med høy motorstyrke. En høy og jevn dreiemomentkurve er en indikasjon på at det er mulig å kjøre fort under alle kjøreforhold.


4-20-1

Figur 4.20.1: Motorstyrke og motoregenskaper oppgis i form av effekt og dreiemomentkurver.

I moderne biler blir de fleste funksjoner elektronisk styring. Elektronisk fartsregulering som beskrevet i kapittel 4.34 (intelligent fartstilpasning) vil være et mer hensiktsmessig og mer presist tiltak for å styre hvilke hastigheter en bil skal kunne kjøre i enn å begrense maksimal motoreffekt.

Virkning på ulykkene

Det er vanskelig å trekke noen entydige konklusjoner fra statistiske undersøkelser av sammenhengen mellom motorstyrke og ulykkesrisiko. Resultatene viser ikke virkningen av motorstyrke alene, men snarere motor­styrke blandet sammen med en rekke andre faktorer som også påvirker risikoen. Det foreligger noen undersøkelser om sammenhengen mellom bilers motor­styrke og ulykkesrisiko:

Bock m.fl., 1989 (Tyskland)
Elvik og Skaansar, 1989 (Norge)
UK Department of Transport, 1993 (Storbritannia)
Fontaine og Gourlet, 1994 (Frankrike)
Schepers og Schmid, 1996 (Tyskland)

En sammenveiing av resultatene av disse under­søkelsene gjennom metaanalyse er ikke mulig. Undersøkelsene oppgir kun risiko­tall, ikke antall ulykker risikotallene bygger på. Dessuten er både risiko og motorstyrke målt på ulike måter i de ulike undersøkelsene.

De fleste av studiene på at biler med spesielt høy motorytelse har høyere risiko enn biler med ordinær motorytelse, gitt bilens vekt er den samme. Det er imidlertid ikke kontrollert for ande relevante faktorer, slik som årlig kjørelengde, føreregenskaper og bilenes innebygde kollisjonsvern.

Den norske studie baseres på skadestatistikk fra et forsikringsselskap (Elvik og Skaansar, 1989). Studien har sammenlignet ulykker som ble rapportert til forsikringsselskapet for seks typer bil. Hver av biltypene finnet i en standard- og en GTI variant. GTI modellene har betydelig sterkere motorer enn standardmodellene. For alle seks biltypene har GTI modellene flere ulykker enn standardmodellen. Antall ulykker per bil er mellom 22 og 142% (i gjennomsnitt 75%) høyere for GTI-modellene. Dette skyldes imidlertid trolig også andre faktorer enn motorstyrke, bl.a. egenskaper ved føreren.

Det britiske Department of Transport (UK Department of Transport, 1993) sammenlignet antall biler som er involvert i ulykker mellom biler av ulik størrelse og med ulik motorstyrke. Biler med de sterkeste motorene hadde 14% flere ulykker per registrert bil enn biler med gjennomsnittlig motorstyrke. Forskjellen var størst for de minste bilene, forskjellen er på mellom 40 og 50%.  For store biler ble det ikke funnet noen sammenheng mellom motorstyrke og antall ulykker. Heller ikke denne studien har kontrollert for føreregenskaper eller årlig kjørelengde. En tilleggsanalyse viser at forskjeller i årlig kjørelengde kan forklare forskjellen i antall ulykker mellom biler med ulik motorstyrke.

En fransk studie (Fontaine og Gourlet, 1994) viste at sammenhengen mellom motorstyrke (kilowatt per tonn) og antall ulykker er forskjellig mellom biler i ulike vektklasser. Alle vektklasser sett under ett har biler med mer enn 50 kw per tonn 25% flere ulykker enn biler med under 50 kw per tonn. En konsistent sammenheng mellom motorstyrke og ulykker ble imidlertid kun funnet for biler mellom 800 og 1000 kg og for unge førere. For førere mellom 30 og 64 ble det ikke funnet noen sammenheng.

En tysk studie (Schepers og Schmid, 1996) viser antall personskadeulykker per million kilometer og sammenligner biler med ulik motorstyrke. Det er her kontrollert for bilenes alder ved å lage separate analyser for fire aldersgrupper.  Denne undersøkelsen viser klart at biler med sterkere motorer har færre ulykker enn biler med svakere motorer. Det er imidlertid ikke kontrollert for føreregenskaper.

Virkning på framkommelighet

Biler med motor som har et høyt dreiemoment (Nm) over hele sitt arbeidsområde (turtall) kan kjøre fortere i virkelig trafikk enn biler med motor som kun har en høy maksimal motoreffekt og lavt dreimoment ved lave turtall. Akselerering og forbikjøring er lettere med motorer som har høyt dreimoment over hele sitt arbeidsområde.

En bil med høy maksimal motoreffekt har mulighet til å oppnå høyere maksimal hastighet enn en bil med lavere maksimal motoreffekt. I land med høyeste fartsgrenser under 120 km/h har de aller fleste biler motorer stor nok maksimal motoreffekt for å garantere at de ikke er til hindring for fremkommelighet på.

På motorveier med tillat hastighet over 120 km/h kan biler med svake motorer være en hindring for god fremkommelighet. Studien av (Schepers og Schmid, 1996) som viser lavere ulykkesrisiko med motorsterke biler kan være en indikasjon på at motorsvake biler kan være et problem på motorveier i Tyskland.

Små elektriske biler (Elbiler) har som regel høyt dreiemoment men lav maksimal motoreffekt og kan gi problemer med fremkommeligheten på motorveier inn til store byer. I bytrafikk med raske start og stopp vil dog Elbiler ha utmerkede egenskaper for god fremkommelighet.

Virkning på miljøforhold

Høy maksimal motoreffekt er sterkt relatert til størrelsen av en motor. Generelt har store motorer av samme type (diesel eller bensin) større utslipp av klimagassen CO2 enn mindre motorer av samme type. Avgassutslippene av CO2 er derfor proporsjonale mot maksimal motoreffekt som i sin tur er proporsjonal mot størrelsen på motoren. "Downsizing" er et effektivt klimatiltak men mer tvilsomt som trafikksikkerhetstiltak (Hagman m.fl., 2002).

Avgassutslippene av helseskadelige avgasser er innen hastighetsområde 0-120 km/time for personbiler helt styrte av motorteknologi (diesel eller bensin) og systemer for rensing av avgassene. Ved hastigheter over 130 km/time kan utslippene av helseskadelige avgasser fra både bensin- og dieselmotorer være betydelig høyere enn ved hastigheter under 130 km/time (forklaringen er at typegodkjenningen av bilers avgassutslipp skjer ved hastigheter under 130 km/time). Ettersom det er vanskelig og ukomfortabelt å kjøre meget raskt med biler som har liten motorstyrke er "Downsizing" et tiltak med god effekt for både reduksjon av helseskadelige utslipp og klimagasser (Hagman m.fl., 2011).

Kostnader

Det foreligger ikke kostnadstall for regulering av bilers motorstyrke. Kostnadene vil være av to typer: direkte og indirekte. Direkte kostnader for gjennomføring av tiltaket er administrative kostnader til (1) utforming av bestemmelser om regulering av bilers motorstyrke og informasjon om bestemmelsene og (2) nødvendig kontroll og håndheving av slike bestemmelser.

For bileiere blir det en direkte kostnadsbesparelse med tiltak som krever at biler skal ha små motorer med lav motorstyrke (lavere maksimal motoreffekt). En liten svak motor er rimeligere enn en stor og sterk motor.

Foruten at bilene blir rimeligere med små og svake motorer får de dessuten lavere forbruk av drivstoff enn om de har større motorer. På den andre siden er antall hestekrefter (maksimal motoreffekt) ofte et statussymbol og en del av markedet ønsker og er villig til å betale mer for biler som kan leveres med store og sterke motorer.

Indirekte kostnader ved en regulering av bilers motorstyrke er at bilkjøpere får innskrenket sin valgfrihet ved kjøp av bil, og ikke lenger vil kunne kjøpe den modellen de helst ønsker. Disse kostnadene kan i prinsippet tallfestes i form av nødvendig kompensasjon som må gis til dem som etter en eventuell regulering ikke lenger kan få kjøpt den bilen de ønsker for å dekke det nyttetap disse personene opplever på grunn av denne begrensningen i deres valgfrihet. Det er i dag ikke mulig å tallfeste noen av disse typene kostnader.

Nytte-kostnadsvurderinger

Det foreligger ingen nyttekostnadsanalyser av regulering av bilers motorstyrke.

Formelt ansvar og saksgang

Initiativ til tiltaket

Nye bestemmelser om kjøretøy i Norge kommer for det meste som et resultat av internasjonalt kjøretøyteknisk samarbeid. Det er vanskelig for Norge å stille krav som sterkt avviker fra dem som stilles i bilproduserende land. Et initiativ til norske bestemmelser om bilers motor­styrke må tas av Vegdirektoratet.

Formelle krav og saksgang

Det stilles ingen formelle krav til bilers motor og drivverk utover dem som er nevnt under "Beskrivelse av tiltaket".

Ansvar for gjennomføring av tiltaket

Nye krav til kjøretøy får sjelden tilbakevirkende kraft, i den forstand at de gjøres gjeldende for hele bilparken. Krav som gjelder nye biler fra et gitt tidspunkt er i første rekke rettet mot bilimportører. Det er derfor disse som er ansvarlige for at bestemmelsene etterleves. Statens vegvesen er kontrollmyndighet for kjøretøy­tekniske bestemmelser.

Referanser

Bock, O., Brühning, E., Dilling, J. et al. (1989). Aufbereitung und Auswertung von Fahrzeug- und Unfalldaten. Heft Unfall- und Sicherheits­forschung Strassenverkehr, 71. Bundesanstalt für Strassen­wesen (BASt), Bergisch Gladbach.

Elvik, R., Christensen, P. & Amundsen, A.H. (2004). Speed and road accidents: an evaluation of the power model. TØI report 740/2004. Oslo: Institute of Transport Economics.

Elvik, R. & Skaansar, E. (1989). Utviklingen av bilenes fartsressurser etter ca 1960. Arbeids­dokument TST/0158/89. Transportøkonomisk institutt, Oslo.

Fontaine, H. & Y. Gourlet. (1994). Sécurité des véhicules et de leurs conducteurs. Rapport INRETS 175. Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité, Paris.

Hagman, R., Berntsen, M. & Ørjasæther (2002). Characterization of tailpipe exhaust emissions from 6 modern diesel passenger cars in demanding conditions, TI report 18.08. 2002

Hagman, R., Gjerstad, K.I. & Amundsen, A.H. (2011). NOx - utslipp fra kjøretøyparken i norske storbyer. Utfordringer og muligheter frem mot 2025. TØI rapport 1168/2011. Oslo: Transportøkonomisk institutt.

Schepers, A. & Schmid, M. (1996). Unfallrisiko von Pkw unterschiedlicher Fahrzeugtypen. Mensch und Sicherheit Heft M 62. Bundesanstalt für Strassenwesen (BASt), Bergisch Gladbach.

UK Department of Transport (1993). Cars: Make and Model: Injury accident and Casualty Rates. Great Britain: 1991. Transport Statistics Report. UK Department of Transport, London.