Skąd biorą się osady węgla w silniku?

Nowoczesne silniki, zwłaszcza benzynowe, mają niepożądaną tendencję do gromadzenia się dużej ilości osadów węglowych – zwłaszcza w układzie dolotowym. W konsekwencji po dziesiątkach tysięcy kilometrów zaczynają się pojawiać problemy. Czy winni są producenci silników, czy, jak mówią niektórzy mechanicy, użytkownicy? Okazuje się, że problem leży dokładnie pośrodku.

Brzęczenie silnika jest szczególnie powszechne w przypadku nowoczesnych silników benzynowych z turbodoładowaniem z bezpośrednim wtryskiem. Problem dotyczy zarówno małych jednostek, jak i większych. Słabszy i silniejszy. Okazuje się, że to nie sam projekt jest winny, ale możliwości, jakie daje.

Szukasz niskiego zużycia paliwa

Jeśli rozłożysz zużycie paliwa na główne czynniki i maksymalnie uprościsz temat, to z technicznego punktu widzenia mają na nie wpływ dwie rzeczy: wielkość silnika i prędkość obrotowa. Im wyższe oba parametry, tym większe zużycie paliwa. Nie ma innego wyjścia. Zużycie paliwa jest niejako iloczynem tych czynników. Dlatego czasami pojawia się paradoks, że większy samochód z mocniejszym silnikiem będzie spalał na autostradzie mniej paliwa niż mniejszy samochód z mniejszym silnikiem. Czemu? Ponieważ ten pierwszy może pracować z wyższą prędkością przy niższej prędkości obrotowej silnika. Na tyle niższy, że współczynnik ten przyczynia się do lepszego wyniku spalania niż w przypadku małego silnika pracującego na wyższych obrotach. Przeciwbólowy:

• pojemność 2 l, prędkość obrotowa 2500 obr./min. – spalanie: 2 x 2500 = 5000 
• pojemność 3 l, prędkość obrotowa 1500 obr./min. – spalanie: 3 x 1500 = 4500

Proste, prawda? 

Obrót można zmniejszyć na dwa sposoby - przełożenie skrzyni biegów i odpowiednie ustawienie silnika. Jeśli silnik ma wysoki moment obrotowy przy niskich obrotach, można zastosować wysokie przełożenie, ponieważ będzie ono miało moc napędzania pojazdu. Dlatego 6-biegowe skrzynie biegów stały się tak powszechne dopiero po wprowadzeniu turbodoładowania w samochodach benzynowych i między innymi sprężarek o zmiennej geometrii w silnikach Diesla.

Jest tylko jeden sposób na zmniejszenie mocy silnikajeśli chcemy uzyskać wysoki moment obrotowy przy niskich obrotach stosujemy doładowanie. W praktyce zamieniamy zbiornik na wymuszone sprężone powietrze, zamiast naturalnie zasilane podobną porcją (duży silnik). 

Efekt mocnego „dna”

Przejdźmy jednak do sedna tego artykułu. Otóż ​​inżynierowie doskonale rozumiejąc powyższe doszli do wniosku, że osiągnąć niskie zużycie paliwa poprzez poprawę wartości momentu obrotowego na dole obrotów i tak przygotować silniki, aby maksimum zostało osiągnięte jeszcze przed przekroczeniem 2000 obr/min. To właśnie osiągnęli zarówno w silnikach wysokoprężnych, jak i benzynowych. Oznacza to również, że dziś – niezależnie od rodzaju paliwa – większość samochodów może jeździć normalnie, nie przekraczając 2500 obr/min. a przy tym uzyskując satysfakcjonującą dynamikę. Mają tak silny „dół”, czyli tak duży moment obrotowy przy niskich obrotach, że szósty bieg można włączyć już przy 60-70 km/h, co wcześniej było nie do pomyślenia. 

Wielu kierowców zmienia biegi zgodnie z tym trendem, więc zmieniają biegi wcześniej, wyraźnie widząc efekt przed dystrybutorem. Automatyczne skrzynie biegów są zaprogramowane tak, aby jak najszybciej zmienić bieg na wyższy. Efekt? Nieprawidłowe spalanie mieszanki w cylindrze w wyniku spalania smoczków, niskiej temperatury spalania oraz w wyniku bezpośredniego wtrysku zawory nie są myte paliwem i gromadzi się na nich sadza. Wraz z tym postępuje nieprawidłowe spalanie, ponieważ powietrze nie ma „czystego” przepływu przez przewód dolotowy, nasilają się anomalie spalania, co również prowadzi do gromadzenia się sadzy.

Inne czynniki

Dodajmy do tego wszechobecne użytkowanie samochodów i ich dostępnośćwięc często zamiast chodzić 1-2 km pieszo, rowerem lub komunikacją miejską, wsiadamy do samochodu. Silnik przegrzewa się i gaśnie. Bez odpowiedniej temperatury muszą gromadzić się osady węgla. Niskie obroty i brak pożądanej temperatury nie pozwalają silnikowi na naturalne pozbycie się nagaru. W efekcie po 50 tys. km, czasem do 100 tys. km silnik przestaje generować pełną moc i ma problemy z płynną pracą. Cały układ dolotowy musi zostać oczyszczony, czasem nawet z zaworami.

Ale to nie wszystko. Usługi międzyolejowe o długiej żywotności odpowiadają również za akumulację złóż węgla. Olej starzeje się, nie przepłukuje dobrze silnika, zamiast tego osadzają się cząsteczki oleju w silniku. Przegląd co 25-30 tys. km to zdecydowanie za dużo jak na silnik o zwartej konstrukcji, którego układ smarowania może pomieścić tylko 3-4 litry oleju. Często stary olej powoduje nieprawidłowa praca napinacza paska rozrząduktóry może działać tylko na oleju silnikowym. Prowadzi to do rozciągania łańcucha iw efekcie do częściowego przesunięcia faz dystrybucji gazu, a co za tym idzie do nieprawidłowego spalania mieszanki. I dochodzimy do punktu wyjścia. To szalone koło jest trudne do zatrzymania - to są silniki, a my z nich korzystamy. Nagrodą za to jest sadza.

Tak więc, Osady węgla w silniku wynikają z:

• tryb „zimny” - krótkie odległości, niska prędkość
• bezpośredni wtrysk paliwa - brak płukania zaworów dolotowych paliwem
• niewłaściwe spalanie - duże obciążenie przy niskich prędkościach, zanieczyszczenie zaworów paliwem, rozciąganie łańcucha rozrządu
• zbyt długie okresy między wymianami oleju – starzenie się oleju i gromadzenie się zanieczyszczeń w silniku
• paliwo złej jakości