Dobra strona warsztatu

Brudniej od diesla?

16 / 10 / 2015

Nowoczesne silniki benzynowe z bezpośrednim wtryskiem paliwa zyskują coraz większą popularność. Za kilka lat będą napędzać blisko połowę wszystkich pojazdów. Kto by uwierzył, że w jednostkach tych powstaje więcej zanieczyszczeń niż w ich wysokoprężnych odpowiednikach…

Idea jest prosta. Zamiast pośredniej komory, w której paliwo mieszało się z powietrzem i już jako mieszanka trafiało do cylindra w silnikach z GDI (Gasoline Direct Injection) do wypełnionego powietrzem cylindra wtryskiwane jest bezpośrednio paliwo pod dużym ciśnieniem. Szacuje się, że zużycie paliwa spada dzięki temu o 20 proc., podobnie jak emisja CO2, a równocześnie można uzyskać wyraźny wzrost mocy silnika.

Mniejsze, ale bardziej groźne

Silniki GDI emitują mniej szkodliwych gazów, ale za to w spalinach znajduje się więcej cząstek stałych. Według badań TUV NORD jest ich o 1000 razy więcej niż w silnikach bez GDI i 10 razy więcej niż w nowoczesnych dieslach.

Konstruktorzy silników wysokoprężnych z bezpośrednim wtryskiem już zetknęli się z problemem sadzy powstającej w trakcie spalania. W przypadku silników benzynowych powstające cząsteczki mają jednak inny charakter.

Emitowane cząsteczki to ciężkie węglowodory i smoły, o średnicy od 5 do 5000 nm. Są one mniejsze i bardziej zróżnicowane niż te, które powstają w silnikach diesla. Substancje te są uznawane przez Światową Organizację Zdrowia za szkodliwe. Co gorsza ich mniejsze rozmiary sprawiają, że mogą dostawać się głębiej do płuc, zwiększając ryzyko choroby.

03_2011-Powertrain-4-Cylinder-Ecotec-2.0L-I-4-VVT-DI-Turbo-LHU-Components-013

Nierówne spalanie

Zróżnicowane zagęszczenie rozpylonego w cylindrze paliwa sprawia, że nie spala się ono równomiernie. To sprzyja powstawaniu sadzy, która częściowo jest wyrzucana z silnika wraz ze spalinami, częściowo osadza się na tłokach, ścianach cylindra i zaworach, a pozostała jej część miesza się z olejem.

Dla producentów oleju jest to spore wyzwanie, bowiem zanieczyszczenia powstające podczas spalania w silniku GDI wpływają na właściwości środków smarnych. Reakcja z cząsteczkami sadzy sprawia, że olej staje się mniej wytrzymały i nie chroni silnika tak, jak powinien.

Diesel za wzór

Konstruktorzy silników zastanawiają się obecnie, jak pokonać problem szkodliwych cząsteczek. Oczywistym pomysłem jest przeniesienie rozwiązania znanego z silników diesla – filtra cząstek stałych. Wzorem silników wysokoprężnych można dodatkowo wprowadzić proces wypalania sadzy wewnątrz filtra.

Producenci aut są jednak dość niechętni filtrom. Koszt produkcji nowego auta z takim urządzeniem jest wyższy o ok. 400 zł. Dodatkowo filtry mogą ograniczać nieco moc pojazdu. Być może będą jednak musieli ulec. Eksperci przewidują, że w przyszłości norma Euro 7 nałoży obowiązek stosowania takich filtrów.

Tymczasem trwają intensywne pace nad lepszym sterowaniem procesem spalania. Badając jego przebieg inżynierowie mogą konstruować nowe, ultra-precyzyjne wtryskiwacze i lepiej dobierać moment wtrysku, jego trajektorię i przebieg, kształty komory spalania i wiele innych bardzo drobnych, ale też niezwykle istotnych detali.

Share on FacebookTweet about this on Twitter
* Wymagane pola

Administratorem Pana/i danych osobowych jest BP Europa SE Oddział w Polsce z siedzibą w Krakowie, ul. Jasnogórska 1, 31-358 Kraków. Dane mogą być udostępniane innym podmiotom współpracującym. Podanie danych osobowych jest dobrowolne. Osobie, której dane dotyczą, przysługuje prawo wglądu do danych osobowych oraz ich poprawiania.

Więcej informacji o polityce prywatności

Bądź na bieżącoZapisz się do newslettera

Strona Warsztat Castrol wykorzystuje pliki cookies w celu poprawy efektywności jej działania. Możecie Państwo dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies w dowolnym momencie, w przeciwnym razie uznajemy, że wyrażają Państwo zgodę by kontynuować przeglądanie treści. Więcej informacji na temat działania plików cookies znajdziecie Państwo w Polityce prywatności pod linkiem na dole strony. x