Brud w silniku – dlaczego powstaje i jak z nim walczyć?

Ciągłe dążenie do regularnego obniżania zużycia paliwa w silnikach i spełniania przez nie coraz bardziej restrykcyjnych norm emisji spalin przez ostatnie lata mocno skomplikowało ich budowę. Postęp sprawił, że pojawiły się nowe rozwiązania mające na celu poprawienie osiągów jednostek spalinowych przy jednoczesnej redukcji ich zapotrzebowania na paliwo. W teorii brzmi to świetnie, jednak w praktyce okazuje się, że wyższa efektywność w wielu przypadkach pociągnęła za sobą niższą niezawodność silniki te bowiem stały się bardziej wrażliwe na brud, który powstaje w trakcie ich użytkowania.

fot. Rafał Warecki

O silnikach starszych konstrukcji, które wytrzymały przebieg na poziomie 500 000 czy 1 000 000 kilometrów bez kapitalnego remontu krążą legendy, teraz zadowalającym wynikiem jest pułap 200 000 — 300 000 km. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy są większe moce obliczeniowe i co za tym idzie coraz niższe współczynniki bezpieczeństwa, które pozwalają zaprojektować nowy samochód pod konkretny okres niezawodności zamierzony przez producenta, inną coraz bardziej zaawansowane technologie, które same w sobie okazują się często niedoskonałe lub awaryjne. Największymi wrogami współczesnych silników są przede wszystkim eksploatacja w niesprzyjających warunkach miejskich i gromadzący się w silniku oraz na jego elementach szeroko rozumiany brud. O ile tego pierwszego nie jesteśmy w stanie uniknąć ze względu na przeznaczenie samochodu, to z tym drugim można próbować walczyć.

Czym jest brud i co brudzi silnik?

Osadzanie się brudu w nowoczesnym silniku spalinowym w uproszczeniu można podzielić na dwa źródła — wspomniane wcześniej technologie mające obniżać zużycie paliwa i emisję szkodliwych substancji oraz współczesny sposób eksploatacji auta.

Pierwszą grupę otwierają dwaj główni winowajcy, czyli system recyrkulacji spalin i bezpośredni wtrysk paliwa do cylindra. Układ EGR (lub odpowiednio zsynchronizowana praca zaworów dolotowych i wydechowych tak aby spaliny cofały się) kieruje część spalin do wymieszania ze świeżym ładunkiem powietrznym zasilającym komorę spalania brudząc przede wszystkim kolektor i zawory dolotowe. Bezpośredni wtrysk dodatkowo potęguje ten problem, ponieważ przez skrócony obieg paliwa na drodze wtryskiwacz-komora spalania wspomniane wcześniej zawory nie są nim czyszczone, co przyspiesza powstawanie i gromadzenie się brudu.

W miarę rozwoju technologii silników otwory w końcówkach wtryskiwacza, przez które wprowadzane jest do paliwo do komory spalania osiągają coraz mniejsze rozmiary co sprawia że są one dużo bardziej czułe na obecność zanieczyszczeń. W tym przypadku nawet niewielka ilość brudu może spowodować, że dopływ paliwa do silnika jest ograniczony, a samo paliwo jest nieprawidłowo rozpylane. W benzynowych silnikach wtryskiem bezpośrednim wtryskiwacze pracują w cięższych warunkach, bezpośrednio w komorze spalania, gdzie poddawane są działaniu wyższej temperatury i ciśnienia. Takie ekstremalne warunki mogą zwiększać prawdopodobieństwo powstawania osadów na tych kluczowych elementach silnika. Może to powodować niecałkowite spalanie paliwa – czyli efekt odwrotny do zamierzonego. Co gorsza, gdy paliwo nie spala się, jak należy, może generować jeszcze więcej zanieczyszczeń.

Bezpośredni wtrysk, który pozwala obniżyć zużycie paliwa jest jednocześnie przyczyną wysokiego stężenia tlenków azotu w spalinach, a układ recyrkulacji opracowany wraz z nim ma skutecznie tę wartość obniżać.

Kolejnym problemem, który ma ogromny wpływ na gromadzenie się brudów w silniku jest typowo miejski sposób korzystania z samochodu jako środka krótkodystansowej lokomocji. Pokonywanie krótkich odcinków i co za tym idzie niedogrzewanie silnika oraz jazda na niskich obrotach, a także ciągłe zatrzymywanie się i ruszanie z miejsca to warunki, jakich nie lubią współczesne jednostki spalinowe. W takich okolicznościach praca silnika na bogatej mieszance powoduje wzmożone osadzanie się nieczystości na wspomnianych wcześniej elementach, a słabej jakości paliwa dodatkowo potęgują ten problem.

Testy paliw w laboratoriach BP

Zobacz również: Jak prawidłowo przewozić dzieci w samochodzie?

Teoretycznie starsze i mniej zaawansowane technicznie silniki mogą wolniej gromadzić w sobie brud, ale chociażby z racji formy eksploatacji miejskiej, wieku i przebiegów nie należy spodziewać się pod maską czystej jednostki.

Co więc kryje się pod szeroko rozumianym określeniem brudu? To przede wszystkim osady węglowe, sadza, szlamy powstające w skutek kontaktu mieszaniny oleju silnikowego i pozostałości niespalonego paliwa z gorącymi elementami silnika takimi jak zawory czy końcówki wtryskiwaczy.

Co sprawia problemy?

Coraz więcej nowych silników w samochodach wyposażonych jest we wspomniany wcześniej układ bezpośredniego wtrysku paliwa oraz EGR. Według badań również ponad 50% kierowców odpala silnik co najmniej trzy razy dziennie i jedzie autem za każdym razem krócej niż 20 minut. Problemy na szeroką skalę wydają się więc nieuniknione.

Specjalnie przygotowane stoisko pozwalające obejrzeć gniazda zaworowe silnika.

Tak, jak wspomniałem kilka akapitów wyżej, głównym miejscem osadzania się nieczystości są ściany kolektora ssącego, zawory i wtryskiwacze. Nagromadzony brud zaburza ruch powietrza w kolektorze dolotowym (również spalin w przypadku wylotowego) zwiększając opory i zmniejszając wydatek przepływu. Zabrudzone zawory wlotowe natomiast nie tylko zaburzają przepływ mieszanki paliwowo-powietrznej zmieniając jej właściwe proporcje , ale również sprawiają problemy związane z zamykaniem i szczelnością cylindra co ma niemały wpływ na wydajność cykli pracy silnika. Zawór EGR, który jest w tym przypadku sprawcą zamieszania również nie ma lekko, ponieważ brudne spaliny potrafią doprowadzić do niedomykania lub nawet całkowitego zablokowania go.

Podobnie jest z jego "wspólnikiem", wtryskiem bezpośrednim do cylindra. Sam wtryskiwacz sterujący rozpyloną mieszanką paliwa przez otwory o średnicy ludzkiego włosa może się łatwo zatkać od powstałego w wyniku spalania brudu, źle podając lub w skrajnym przypadku w ogóle nie podając paliwa.

Także świece zapłonowe rozpoczynające cykl pracy w silniku ZI nie są bezpieczne, podczas pracy na bogatej mieszance przed osiągnięciem temperatury roboczej także ulegają zabrudzeniu, a przez to ich skuteczność wywoływania iskry z czasem spada.

Wychodząc poza sam silnik w okolice jego osprzętu warto również wspomnieć, że brudny silnik może również sprawiać kłopoty z turbosprężarką, filtrem cząstek stałych czy reaktorem katalitycznym.

Szlam w misce olejowej silnika

Gorszy dopływ powietrza do cylindra spowoduje powstanie bogatej mieszanki, zatkany wtryskiwacz z kolei zbyt ubogiej lub źle uwarstwionej (zależnie od silnika – niehomogenicznej). Brudna świeca zapłonowa będzie mieć problem z podaniem iskry do zapłonu całości, a kolejne elementy przy układzie wylotowym zaburzą odpływ spalin.

To wszystko być może zatuszuje zaawansowana elektronika, która wysteruje silnik aby pracował w miarę normalnie, ale osiągi będą spadać, a zużycie paliwa rosnąć.

Jak walczyć z brudem w silniku?

Jak się bronić przed czarnym scenariuszem? Rozwiązania są trzy: kupić auto z jak najprostszym silnikiem, unikać eksploatacji miejskiej i tankować jak najlepsze paliwo. Z tym ostatnim przychodzi z pomocą BP z nową technologią Active.

Testy samochodów zasilanych nowym paliwem z linii Active w laboratoriach BP

Wiele osób próbowało walczyć z brudem okazjonalnie kupując dodatki do paliw oraz olejów silnikowych, doraźnie czyszcząc niektóre elementy, a kiedy było już za późno regenerując je lub wymieniając. BP po 5 latach badań i 50 000 km testów w laboratoriach i na drogach przychodzi z prostszym rozwiązaniem, które może pomóc rozwiązać problem brudnych jednostek napędowych.

Współczesne paliwa mają coraz więcej dodatków uszlachetniających, antykorozyjnych czy antypiennych. Dzięki nim spalanie przebiega w znacznie czystszy sposób. Zapobieganie osadzania to jeden kierunek walki z brudem, ale BP wraz z technologią Active podchodzi do problemu z jeszcze jednej strony.

Badania prowadzone nad paliwem Active w laboratoriach BP

Technologia Active oparta na specjalnym składzie paliwa sprawia, że cząsteczki w nim zawarte przylegają do brudu, odrywają go i pozwalają się spalić w komorze w normalnym cyklu pracy silnika. Ponadto na metalowych elementach dodatkowo tworzy się powłoka antyadhezyjna, dzięki której kolejne cząsteczki brudu nie będą przywierać w miejscu tych usuniętych. Według analiz laboratoryjnych czyszczenie silnika zaczyna się już od pierwszego tankowania nowego paliwa, zarówno z linii regularnej jak i Ultimate.

Końcówki wtryskiwaczy pod mikroskopem.

Paliwo te zalecane jest do silników starych i nowych, wolnossących i turbodoładowanych, dwusuwowych i czterosuwowych. Według badań przeprowadzonych przez BP, czysty silnik pozwala nie tylko odzyskać pełną sprawność w kwestii osiągów, zmniejszyć ryzyko awarii, ale również obniżyć zużycie paliwa. Zastosowanie 110 metod badawczych do oceny właściwości nowych paliw oraz przeprowadzenie kilkudziesięciu tysięcy godzin testów silnikowych co jest równoważne przejechaniu 1 600 000 kilometrów na samochodach osobowych z różnymi jednostkami napędowymi, wykazało, że stosowanie paliw BP Active pozwala pokonać do 44 km więcej na baku benzyny i do 56 km w przypadku oleju napędowego w porównaniu do tych samych przebiegów, w takich samych warunkach, na paliwach zwykłych.

Coraz bardziej restrykcyjne normy emisji spalin wymuszają coraz bardziej zaawansowane technologie ograniczające apetyt jednostki napędowej na paliwo. Postępująca urbanizacja również nie sprzyja warunkom pracy silników. Tym na co kierowca ma wpływ pozostaje paliwo. Brudny silnik może odbierać przyjemność z jazdy samochodem i jednocześnie być źródłem wielu problemów, więc jeśli można, warto spróbować ich uniknąć.

Materiał powstał przy współpracy z marką BP.

Zobacz więcej artykułów z serii: Układ zasilania i paliwo

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Poradniki i mechanika:

Uwaga na silnik 2.5 TDI – co się psuje w najgorszej jednostce napędowej koncernu Volkswagena? [część 2] Dlaczego cofa się liczniki i jak sprawdzić przebieg? Aktywny mechanizm różnicowy Audi Fakty i mity na temat OC. Co zrobić, by kupić polisę najtaniej? Na które towarzystwa ubezpieczeniowe kierowcy skarżą się najczęściej? Elektryczny hamulec postojowy - żegnaj dźwignio Rozprawiamy się z zimowymi mitami. Spirytus, benzyna do diesla i ciepła woda na szybę 5 sposobów jak nie zgubić auta na wielkim parkingu Uruchamianie zimnego silnika. Nagrzewanie auta jest błędem Jak działa sprzęgło wielopłytkowe w dołączanym napędzie 4x4? Polityka flotowa: serwisowanie aut, prawo jazdy, odkup samochodu Układy zawieszenia w samochodach osobowych

Popularne w tym tygodniu:

Gaśnica samochodowa: czy można dostać mandat za złe umiejscowienie i brak legalizacji? Najczęściej popełniane błędy przy zakupie używanego samochodu. Wystrzegaj się ich jak ognia! Jazda bez prawa jazdy i uprawnień - co za to grozi? Limity prędkości w Polsce Otwieranie auta z rozładowanym akumulatorem Sprawdzanie samochodu – o czym pamiętać przed podróżą? Schemat gniazda przyczepy - czym różnią się gniazda 7- i 13-pinowe? Przyczyny ściągania samochodu – układ hamulcowy Filtr paliwa - jeden z tych najbardziej zapomnianych Płyn hamulcowy – jaki wybrać? Wymiana filtra paliwa – jak to zrobić samodzielnie? Dorabianie kluczyka do samochodu - ile kosztuje i czy jest to trudne?