Eko-wszystko

Mann+Hummel, Delphi, Bosch
Maciej Blum
26.10.2011
Ekologia to hasło, które towarzyszy pojazdom od zawsze, ale ostatnimi czasy stało się dźwignią praktycznie każdej zmiany konstrukcyjnej i wytrychem marketingowym. Wszystko po to, aby emisja CO2 była jak najmniejsza.
Pierwszym stosowanym rozwiązaniem już w silnikach serii Euro2 było wprowadzenie zaworu recyrkulacji spalin (EGR). Jego zadaniem jest doprowadzenie do świeżego powietrza zasysanego przez silnik odpowiednio dawkowanej ilości spalin. Powoduje to obniżenie temperatury spalania, co w rezultacie skutkuje zmniejszeniem emisji tlenków azotu. Niestety, w tym przypadku stosowane równolegle opóźnienie wtrysku powoduje zwiększenie emisji cząstek stałych, czyli przede wszystkim sadzy. Koniecznym staje się więc wprowadzanie dodatkowych filtrów cząstek stałych - DPF - Diesel Particulate Filter, aby spełnić nowe wymagania dotyczące czystości spalin.

Większość cząsteczek emitowanych z silników Diesla w procesie spalania ma wielkość ok. 10 nm. W tym niebezpiecznym dla zdrowia zakresie filtrują zamknięte filtry ceramiczne i metaliczne z wydajnością separacji >97%. W przeciwieństwie do pasywnych systemów, które rozpoczynają swoją niezawodną pracę dopiero w temperaturze spalin sięgającej >260°C, aktywne systemy wytwarzają wystarczająco dużo energii, aby niezależnie od temperatury spalin lub warunków obciążeniowych umożliwić regenerację systemu filtracji.

Materiały, z których budowane są filtry cząstek stałych DPF, są bardzo czułe na działanie niektórych pierwiastków, np. fosforu i siarki, ale także wapnia i magnezu (popioły siarczanowe). Wysoka zawartość tych pierwiastków uszkadza delikatny materiał filtra, przez co spada jego skuteczność i trwałość. W związku z tym niezbędnym stało się stosowanie materiałów eksploatacyjnych zawierających niewielkie ilości popiołów. Pod pojęciem materiału eksploatacyjnego w tym przypadku należy rozumieć wszystkie te materiały, które mają wpływ na skład spalin - czyli przede wszystkim paliwa i oleje silnikowe.

W paliwach silnikowych główny nacisk kładzie się od końca lat 80. na zawartość siarki. Spadła ona z 7000 ppm jeszcze w roku 1989 do typowej wartości 10-30 ppm obecnie. Zawartość siarki na tak niskim poziomie pozwala działać filtrom DPF zupełnie sprawnie przez długi czas, lecz na skład spalin ma także wpływ skład chemiczny oleju silnikowego. Tradycyjne podejście do produkcji najwyższej jakości olejów silnikowych zakładało najwyższą jego jakość, czyli przede wszystkim własności przeciwzużyciowe, utrzymanie silnika w najwyższej czystości czy możliwość pracy przy długich okresach między wymianami.

Te własności oleju silnikowego w dużej mierze zależą od zawartości wspomnianych już pierwiastków: S, P, Ca i Mg, które są głównymi składnikami dodatków olejowych. Stąd przed producentami olejów silnikowych stanęło niezwykle trudne wyzwanie opracowania nowoczesnego oleju nie zawierającego dużej ilości szkodliwych, choć bardzo przydatnych pierwiastków i jednocześnie przy zachowaniu najwyższej jakości.

Maciej Blum

Więcej na ten temat w najnowszym"autoEXPERCIE" (10/2011).


O Autorze

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę