Vliv prémiových paliv na životnost a spolehlivost moderních vznětových motorů. Foto: Bosch

Foto: Bosch

Vliv prémiových paliv na životnost a spolehlivost moderních vznětových motorů

Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů

Vývoj dieselových motorů se v posledních patnácti letech výrazně zrychlil 1994 – Mercedes-Benz W124 E200 diesel – 2,0 l, 55 kW

2009 – Mercedes-Benz W212 E250 CDI – 2,2 l, 150 kW

1984 – Mercedes-Benz W123 300D – 3,0 l, 64 kW


Staré diesely nebyly moc výkonné, ale zato jejich robustní vstřikovací zařízení neměla velké nároky na kvalitu paliva

Standardní nafta jim úplně stačila a byly schopné spalovat i mnohé jiné ropné či dokonce rostlinné produkty


Růst specifických výkonů na příkladech motorů Mercedes-Benz Motor OM 651 ve srovnání s předchůdci Specifický výkon (kW/l) 1983: OM 601 – 2,0D (atmosférický předkomůrkový osmiventil, vstřikování řadovým čerpadlem s tlakem 300 barů) 1997: OM 640 – 220 CDI (šestnáctiventil s pevnou geometrií turbodmychadla, vstřikováním Bosch a s tlakem 1200 barů) 2006: OM 646 evo – 220 CDI (šestnáctiventil s VNT turbodmychadlem, vstřikování Delphi s tlakem 1800 barů) 2008: OM 651 – 250 CDI (šestnáctiventil s dvojicí nestejně velkých turbodmychadel, piezoelektrické vstřikování Delphi s tlakem 2000 barů)

Specifický točivý moment (N.m/l)

Impozantní nárůst specifických výkonů dieselů Mercedes-Benz


Od počátku devadesátých let diesel přitahuje i náročné zákazníky

V roce 1979 zavedl Mercedes-Benz na evropský trh první přeplňovaný diesel (W123 300 TD turbodiesel), který se s parametry 92 kW a 250 N.m již nemusel bát vyjet do levého pruhu dálnice.

Prvním dieselem, který i nejnáročnější zákazníci preferovali před výkonnými zážehovými motory, byl v roce 1990 motor 2,5 TDI od Audi s parametry až 103 kW a 285 N.m.


K razantnímu zrychlení vývoje vznětových motorů došlo v letech 1997 a 1998, kdy společnost Bosch představila nové vysokotlaké systémy pro motory osobních vozidel. Systém Common Rail následně začaly vyrábět i další značky. Vozy koncernu Volkswagen byly v uplynulých letech vybavovány sdruženými vstřikovači pumpa-tryska.

Perspektivní cestou do budoucnosti jsou systémy Common Rail.


Vývoj vznětových motorů žene kupředu též zpřísňující se legislativa na ochranu ovzduší Od poloviny devadesátých let poklesl povolený objem některých škodlivých složek ve výfukových plynech až 28x. 2,720

Vývoj emisních norem pro dieselové motory osobních vozidel

g/km

CO

NOX

PM

1,000 0,640 0,500

0,500 0,140 EURO1

0,180

0,250 0,080 EURO2

0,050 EURO3

0,500

0,025 EURO4

0,005 EURO5


Nové systémy následné úpravy spalin Každý osobní diesel plnící emisní normu Euro5 musí být vybaven filtrem pevných částic. Pro funkci tohoto zařízení je například nutné, aby motorová nafta byla zcela bezpopelná, tedy pocházela od poctivého prodejce, který si nepomáhá přimícháváním jiných ropných produktů nezatížených spotřební daní.


Nové technologie se v praxi ukázaly být poměrně choulostivé K předčasnému opotřebení docházelo nejen vinou závadného paliva, zřejmě ani standardní jakost nafty není vždy pro ochranu moderních vstřikovacích systémů dostatečná.

Na snímcích celkem obvyklé poškození vysokotlakého vstřikovacího čerpadla Delphi.


Vstřikovací tlaky dnes běžně dosahují hodnoty 2000 barů Při výrobě vstřikovačů se měří rozměry odpovídající dvoutisícinásobku velikosti atomu. Norma upravující vlastnosti motorové nafty se však mění jen málo a třeba požadavek na mazivost HFRR 460 μm je stejný od roku 1996. Výrobci vstřikovacíh zařízení přitom v dokumentu World-wide fuell Charter požadují maximálně 400 μm. Z ekonomických důvodů jim nebylo vyhověno.


Těla rostlin však obsahují kovy (vápník a hořčík), další se do MEŘO dostávají při esterifikaci (sodík a draslík). Nová zkušební metodika CEC F-98-08 hodnotící zanášení vstřikovačů na moderním dieselu Peugeot došla k alarmujícím výsledkům – po 32 hodinách vysoké zátěže na palivo s 0,0001 % kovů činí snížení výkonu téměř deset procent.

Pokles výkonu

Od roku 2007 jsou do nafty povinně přidávány biosložky, nejčastěji MEŘO.

DW 10 test cyklus


Poškozená tryska umí zničit celý motor Kromě výkonu pak klesá i kvalita rozprachu, což znamená nižší výkon, vyšší spotřebu, vyšší kouřivost a riziko vážného poškození motoru.

Poškozená tryska, která stříká jen třemi z pěti otvorů


Poškozená tryska umí zničit celý motor

Zanesení trysky může vyústit až v propálení pístu a následnou destrukci motoru.


Stále zřetelněji se začal rýsovat prostor pro nadstandardní paliva. V možnostech aditivačních technologií je vylepšit následující parametry. Cetanové číslo – snižuje hlučnost, emise, zlepšuje akceleraci, startovatelnost. Mazivost – chrání vstřikovací zařízení před opotřebením. Inhibitory koroze – chrání před korozí při výskytu vody v palivovém systému. Pěnivost – usnadňuje tankování. Detergentní (čisticí) vlastnosti – zabraňují zanášení vstřikovacích trysek. Deaktivátory kovů – důležité kvůli biosložkám, potlačování oxidace a rezavění. Stabilizátory biosložek – prodlužují skladovatelnost.


V září 2008 jsme ve spolupráci s MF Dnes připravili test značkových motorových naft. Jen některé parametry však lze ověřit v akreditovaných laboratořích, jiné (čisticí schopnosti) výhradně motorovými zkouškami.


V září 2008 jsme ve spolupráci s MF Dnes připravili test značkových motorových naft.

Souhrnné výsledky zkoušek Zkouška

Jednotka

Hustota /15°C Cetanové číslo Obsah 2-EHN Mazivost Protikor. vlast. Pěnivost

kg/m3 jednotka CČ mg/kg µm stupeň s

1 Benzina Top Q 841,8 56,5 250 180 nepřít. kor. 39/94

2 Benzina Verva Diesel 841,8 56,5 440 198 nepřít. kor. 40/84

3 OMV Sprint Diesel 834,7 53,2 80 192 nepřít. kor. 5/20

4 Shell Extra Diesel 837,5 52,6 70 180 nepřít. kor. 9/19

5 Shell V-Power Diesel 837,6 52,2 50 176 nepřít. kor. 9/57

6 Pap Oil Diesel 833,5 52,9 pod 50 241 nepřít. kor. 8/18

7 Aral Ultimate Německo 827,4 62,9 1140 346 nepřít. kor. 5/52

8 Shell V-Power Diesel Německo 837,6 58,9 450 172 nepřít. kor. 0/0

Paliva Benzina vyhrála, protože jako jediná na českém trhu nabídla zvýšené cetanové číslo


Rozhodli jsme se ověřit si vlastnosti paliva Verva Diesel uvedené na trh společností B na dlouhodobě testovaném voze. Redakce AutoDiesel zakoupila automobil Kia Cee´d SW 1,6 CRDi, tedy úspěšný model korejské automobilky vyráběný ve slovenské Žilině, který se stává běžným koloritem našich silnic a používá rozšířený systém Common Rail Bosch druhé generace. Do vozu jsme tankovali výhradně palivo Benzina Verva Diesel. Od září 2008 do současnosti jsme najeli 90 000 km.


Vůz absolvoval mnoho měření – například měření výkonu na válcových zkušebnách.

120

270

100

225

80

180

60

135

40

90

20

45

1500

3000

4500

Otáčky (min-1)

6000

7500

Točivý moment (Nm)

Výkon (kW)

Po 70 000 km vůz dosáhl výkonu 94,5 kW a točivého momentu 269 N.m. Výrobce udává hodnoty 85 kW a 240 N.m.


Při 87 000 km jsme demontovali jeden ze vstřikovačů a provedli přesné hodnocení jeho stavu. Diesel-servisy značky Bosch disponují přesnou měřicí technikou k hodnocení stavu vstřikovačů. Na zkušební stanici je sledována vstřikovaná dávka, přepadové množství a rychlost reakce.


Výsledky byly stoprocentně pozitivní Při plném zatížení udává výrobce vstřikovanou dávku 55,4 mm3 při toleranci 6,9. Naměřili jsme 57,0 mm3, z čehož jasně vyplývá, že k žádnému zanesení trysek nedošlo. V naprostém pořádku byly i ostatní parametry.


Výsledky byly stoprocentně pozitivní Případné horší spalování na některém z válců motormanagement koriguje zvýšením dávky. Maximální rozdíl mezi jednotlivými válci může být 5,0 mg. U testovaného vozu je to 1,3 mg.

Ani kontrolou rozebraného vstřikovače pod mikroskopem nebylo zjištěno žádné opotřebení.


Mnohé vozy však mají najeto mnohem více... Soukromý majitel z řad čtenářů nám nabídl k analýze a vyzkoušení svůj vlastní vůz, Mercedes-Benz E270 CDI s najetými 258 000 km. Od počátku jezdil na palivo Benzina TopQ, od roku 2007 pak již výhradně na Verva Diesel. Teprve stav jeho vstřikování přinesl nám i pracovníkům diesel-centra Svatopluk Černík Plzeň veliké překvapení.


I po takové porci kilometrů byl zkoumaný vstřikovač roven novému

Rozdíl mezi jednotlivými válci činil 1,3 mg, přičemž výrobce za hranici opotřebení stanovuje 5,0 mg.

Podle originálního zkušebního plánu výrobce je vstřikovač ve stavu rovném novému. Maximální předepsaná dávka je 63,4 mm3, tolerance 5,5; naměřili jsme 60,0 mm3.


Ani kontrola pod mikroskopem neodhalila žádné opotřebení

Otvory vstřikovacích trysek bez nápeků mají dokonalou ovalitu, zachovávají maximální průtok i kvalitu rozprachu.

Dřík ovládací tyčky se pohybuje podélně, a to i několikrát za zdvih. Jeho opotřebení bylo zcela bezvýznamné.


Ani kontrola pod mikroskopem neodhalila žádné opotřebení Další problémová část, sedlo ovládacího ventilku, také neneslo žádné stopy opotřebení.


Další překvapení Technologie Bosch vyžaduje použití nové trysky při opětovné montáži rozebraného vstřikovače. Zcela nová tryska paradoxně vyžadovala ze strany motoru větší korekci než ta, která najela na paliva Benzina 258 000 km.


Další překvapení

Stav vstřikovačů se výrazně odráží na hlučnosti motoru. Redakčním hlukoměrem jsme odměřili předmětný vůz a pak jiný exemplář stejného modelu z bazaru AAA Auto, který měl najeto ověřených 145 000 km a není známo, na jaká paliva jezdil. Jeho hlučnost byla o 7 dB vyšší.

Foto: Bosch

Děkujeme za pozornost. V provozních zkouškách paliv budeme pokračovat.

Vliv prémiových paliv na životnost a spolehlivost moderních vznětových motorů. Foto: Bosch

Recommend Documents