Ograniczenie występowania LSPI w silnikach poddanych downsizingowi

Castrol
24.10.2019

Wszystkie sektory odczuwają presję rynku oraz muszą zmierzyć się z obostrzeniami prawnymi związanymi z coraz większym naciskiem na ochronę środowiska. Dotyczy to również firm z branży motoryzacyjnej, które na każdym etapie projektowania samochodów muszą wprowadzać technologie pozwalające na redukcję śladu węglowego.

We wrześniu 2017 r. został wprowadzony nowy cykl testowy w zakresie modeli samochodów z nową homologacją w UE, a we wrześniu 2018 r. w zakresie wszystkich nowo sprzedawanych pojazdów. Aby procedura testowa była bardziej zbliżona do częstych warunków eksploatacji pojazdów oraz aby tym samym precyzyjniej określić ilość dwutlenku węgla i emisję pozostałych szkodliwych substancji, opracowano globalną, zharmonizowaną procedurę testową w zakresie pojazdów lekkich (WLTP, Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure).

Nowe ograniczenia emisji CO a downsizing

Zgodnie z nowymi celami ograniczenia emisji CO2 obowiązującymi kraje UE nowe samochody powinny obniżyć emisję o 37,5% do 2030 r. w porównaniu z rokiem 2021, podczas gdy nowe samochody dostawcze powinny zapewniać emisję niższą o 31%. Ponadto ustalono cel pośredni — o 15% niższe emisje w przypadku samochodów osobowych i dostawczych do 2025 r. Średnio emisja CO2 w przypadku nowych pojazdów sprzedanych w UE w 2017 r. spadła o 31% w porównaniu z pojazdami sprzedanymi w 2000 r.

© Castrol

Przepisy w zakresie emisji szkodliwych substancji są teraz znacznie bardziej surowe również w odniesieniu do progów emisji tlenków azotu (NOx). Od 2000 r. zostały one obniżone o 84%, cząstki stałe (PM) zostały zredukowane do wartości bliskiej zeru, a emisja tlenku węgla (CO) jest utrzymana na bardzo niskim poziomie. Jedną z głównych strategii redukcji emisji CO2 jest poprawa wydajności silnika poprzez zmniejszenie jego rozmiaru (downsizing). Mniejszy silnik charakteryzuje się mniejszą pojemnością skokową, ale mimo to jest bardziej wydajny przy wysokich ciśnieniach, jakie w nim występują. Większa wydajność w połączeniu z obniżeniem tarcia, dzięki mniejszej liczbie tłoków, łożysk i innych komponentów silnika, skutkuje większą oszczędnością paliwa. Silnik o mniejszym rozmiarze ma mniejszą pojemność skokową oraz w związku z tym mniejszą ilość dostępnego powietrza. Do podwyższania mocy stosowana jest turbosprężarka, która zwiększa gęstość powietrza dolotowego, dzięki czemu moc i wydajność silnika jest znacznie wyższa.

Zróżnicowane silniki poddane downsizingowi

Na rynku dostępnych jest już wiele silników poddanych downsizingowi – np. silnik benzynowy Forda 1.0 EcoBoost z turbodoładowaniem jest dostępny w wersjach z mocą wyjściową rzędu 100 KM, 125 KM i 140 KM. Oznacza to, że skutecznie zastępuje dawne silniki wolnossące (bez turbodoładowania) o pojemności 1,4, 1,6, a nawet niektóre typu 1,8 l. Jednym z wyzwań związanych z wprowadzeniem mniejszych silników o większej wydajności jest tzw. ryzyko przedwczesnego zapłonu przy niskich prędkościach obrotowych (LSPI, Low Speed Pre-ignition). Jest to forma nieprawidłowego spalania, do której może dojść w małych silnikach, w których występuje wysokie sprężanie. Nawet pojedynczy przypadek LSPI może spowodować poważne uszkodzenie silnika. Istnieje wiele przyczyn LSPI. Są to m.in.: konstrukcja silnika oraz skład paliwa i środków smarnych. Substancje, które wchodzą w skład środków smarnych i mogą powodować LSPI, to detergenty oraz przede wszystkim wapń.

– Przez kilka lat firma Castrol szczegółowo badała to zagadnienie, zarówno niezależnie, jak i we współpracy z producentami silników – podkreśla Michał Izdebski. – Przeprowadziliśmy szczegółową analizę wpływu oleju i paliwa na występowanie LSPI w silnikach oraz staraliśmy się opracować formulacje, które pozwalałyby na zmniejszenie ryzyka LSPI. Dzięki temu udało się nam starannie opracować kompletną rodzinę środków smarnych, które zapobiegają temu zjawisku, jednocześnie zapewniając najlepsze w swojej klasie osiągi. Producenci OEM coraz częściej uwzględniają w swoich specyfikacjach testy silników pod kątem LSPI, co oznacza, że aby otrzymać ich aprobatę, musimy udowodnić, że nasze produkty zapewniają ochronę przed LSPI – dodaje.

Formulacje środków smarnych zawierają także inne składniki, które mają wpływ na występowanie LSPI. Są to na przykład modyfikatory tarcia i substancje chemiczne zapobiegające zużyciu adhezyjnemu. Dobierając olej do samochodu warto pamiętać, żeby wybrać zaawansowany technologicznie olej. Tego typu środki smarne ograniczają do minimum ryzyko wystąpienia LSPI, jednocześnie zapewniając znakomite osiągi.

Źródło: Castrol

O Autorze

autoEXPERT – specjalistyczny miesięcznik motoryzacyjny, przeznaczony dla osób zajmujących się zawodowo naprawą, obsługą, diagnostyką i sprzedażą samochodów oraz produkcją i sprzedażą akcesoriów motoryzacyjnych, części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę