1 dzień temu
Choć producenci stale udoskonalają konstrukcje silników ciężarowych, zjawisko nadmiernego odkładania się nagaru pozostaje jednym z najbardziej uciążliwych problemów eksploatacyjnych flot i warsztatów. Dotyka to zarówno jednostek spełniających normę Euro 6, jak i najnowszych konstrukcji przygotowanych do Euro 7. Mechanicy przyznają, iż zabrudzone nagarem kolektory dolotowe czy zablokowane pierścienie tłokowe to dziś codzienność.
Dlaczego w nowoczesnych silnikach powstaje więcej nagaru?
Nowoczesne silniki mają wyższą sprawność, ale działają przy wyższych ciśnieniach i temperaturach. Skutkiem jest intensywniejsza piroliza oleju i paliwa, a zatem – szybciej powstający nagar. W spełniających najnowsze normy emisji spalin jednostkach temperatura w okolicach zaworów dolotowych potrafi być o 40–60°C wyższa niż w jednostkach sprzed dekady. To znacząco przyspiesza odkładanie się twardych osadów.
Dla ograniczenia emisji szkodliwych tlenków azotu (NOx) we współczesnych silniach stosuje się zawór EGR. Jego działanie polega na ponownym wprowadzaniu części spalin do komory spalania. Proces ten obniża temperaturę spalania, co prowadzi do zmniejszenia powstawania NOx. W ciężarówkach udział zaworu EGR bywa duży choćby przy Euro 6, a w nowszych koncepcjach do Euro 7 jeszcze większy. To jeden z głównych „wrogów” czystego dolotu. Spaliny wracając do dolotu, przenoszą sadzę, która miesza się z olejem odparowanym z odmy. Tak powstają twarde osady. Warsztaty raportują przypadki, gdzie po przebiegu 300–400 tys. km przekrój kanałów dolotowych zmniejszał się o ponad 30%.
Nowoczesne układy Common Rail w ciężarówkach pracują przy ciśnieniach rzędu 2000–2500 bar. Taki wzrost ciśnienia powoduje, iż proces wtrysku jest wyjątkowo precyzyjny, a same jednostki osiągają wysoką sprawność i niskie zużycie paliwa.
Jednocześnie jednak pojawia się niekorzystne zjawisko, które w silnikach starszych generacji było dużo mniej intensywne. Jest to tak zwany „blow-by”.
Czym jest zjawisko blow-by w silnikach ciężarówek?
W idealnych warunkach pierścienie tłokowe powinny szczelnie oddzielać komorę spalania od skrzyni korbowej. W praktyce powstają jednak mikroskopijne przerwy między pierścieniami. Może dochodzić także do termicznych odkształceń tłoków. Nieszczelności pozwalają części spalin przedostać się pod tłok w czasie zapłonu. Im wyższe ciśnienie w cylindrze tym silniejsza siła dociskająca spaliny w kierunku pierścieni i więcej gazów, przedostających się do skrzyni korbowej.
Blow-by przenosi do skrzyni korbowej mieszankę spalin zawierających sadzę i popioły, drobne pary paliwa oraz mikrokropelki oleju silnikowego. Wraz z nimi trafiają tam również produkty utleniania oleju, które z czasem przybierają lepko-smołowatą postać. Cała ta mieszanina przedostaje się następnie przez odmę do układu dolotowego, skąd wędruje dalej do turbosprężarki, intercoolera oraz kolektora dolotowego. W chwili, gdy łączy się z recyrkulowanymi spalinami z układu EGR, tworzy idealne warunki do powstawania twardych, łuszczących się osadów nagaru, które z czasem zaczynają ograniczać przepływ powietrza i zaburzać pracę całego układu dolotowego.
Ciężarówki mają znacznie większy problem z blow-by niż samochody osobowe przede wszystkim z powodu długich przebiegów międzyserwisowych, które często wynoszą od 60 do choćby 120 tysięcy kilometrów. W tym czasie olej pracuje nieporównywalnie dłużej niż w silnikach osobowych, a wraz z każdym pokonywanym tysiącem kilometrów rośnie poziom jego utlenienia, zwiększa się lepkość w wysokich temperaturach i przybywa frakcji lekkich, które łatwo odparowują do odmy. Olej zbliżający się do końca interwału serwisowego staje się bardziej podatny na tworzenie osadów, a więc gazy przedostające się przez pierścienie przenoszą do układu coraz większą ilość lepko-smołowych zanieczyszczeń.
Swoje dokłada również charakterystyka pracy jednostek napędowych w ciężarówkach. Silniki tych pojazdów pracują pod wysokim obciążeniem przez długie okresy, często w sposób ciągły. Choć warunki termiczne są bardziej stabilne niż w osobówkach, to temperatura i ciśnienie utrzymują się na znacznie wyższym poziomie, co sprzyja intensyfikacji blow-by oraz przyspiesza degradację oleju.
Nagar – problem, któremu trudno zapobiec
Nagar w nowoczesnych silnikach pojazdów ciężarowych to nie kwestia zaniedbań, ale efekt uboczny zaostrzających się norm emisji i coraz bardziej wysilonych jednostek. Przy temperaturach i ciśnieniach, w jakich pracują współczesne diesle, choćby niewielkie odchylenia w jakości oleju, drożności odmy, pracy EGR czy kondycji układu dolotowego, prowadzą do powstawania twardych, trudnych do usunięcia osadów.
Floty, które wdrożą regularne czyszczenie dolotu, kontrolę odmy i skróciły interwały olejowe, z pewnością zauważą niższe spalanie i mniej awarii. Wygląda na to, iż w erze Euro 6 i nadchodzącego Euro 7 walka z nagarem nie zniknie, ale można ją wygrać odpowiednią eksploatacją.
