Je v tom kus paradoxu. Naftový motor zní na volnoběh klidně, spotřeba je minimální a nic nenasvědčuje tomu, že by se dělo cokoliv špatného. Jenže právě v tomhle režimu pracuje vznětový motor nejdál od podmínek, pro které byl postavený.
Dieselový motor na volnoběh trpí: Co je důvodem?
Články na téma otáčky motoru:
- Otáčkoměr - jak vlastně funguje?
- Jak funguje rychloměr? A jak moc je přesný?
- Točivý moment vs. výkon
- Optimální otáčky benzinového i naftového motoru
- Kolísání otáček motoru
- Optimální otáčky benzinového i naftového motoru
- Kolísání otáček při volnoběhu
- Volnoběh po delší dobu – škodí to motoru?
- Volnoběžné otáčky: Diesel tiše trpí - právě čtete
- Otáčky motoru: Proč není dobré dávat plný plyn od 1 200 otáček?
Diesel chce zátěž, ne klid
Diesel je v stroj konstruovaný na zátěž a dlouhé stání naprázdno mu škodí způsoby, které řidič dlouho nevidí, dokud se neprojeví zvýšenou spotřebou oleje, ucpaným filtrem nebo modrým kouřem z výfuku. Vznětové motory jsou navržené tak, aby běžely zhruba nad 60 procenty svého jmenovitého zatížení, ideálně blíž 75 procentům. Při provozu pod nízkým zatížením klesá tlak ve válci, a tím i kvalita těsnění pístních kroužků, protože ty se o stěnu válce opírají právě díky tlaku spalin, které je tlačí ven. Na volnoběh je tlak ve válci nízký, kroužky dosedají slabě a spalování probíhá daleko od optima.
K tomu se přidává nepoměr mezi palivem a vzduchem. Při volnoběhu pracuje motor s obrovským přebytkem vzduchu a minimem paliva. Protože je ale spalovací komora chladná, palivo se v ní nedokáže dokonale vznítit a dohořet, což vede k lokální tvorbě nespálených uhlovodíků a charakteristickému zápachu či kouři.
Naftový motor má obecně vyšší termodynamickou účinnost než benzínový, takže produkuje méně odpadního tepla. Navíc funguje jako obří vzduchová pumpa – na volnoběh nasává plné množství studeného vzduchu, které spalovací komoru neustále ochlazuje, zatímco miniaturní dávka paliva ji nedokáže prohřát. Motor se tak za studena na volnoběh na provozní teplotu fakticky nedostane.
Nespálená nafta jde tam, kam nepatří
Když je spalovací komora příliš studená, část paliva neshoří. Tomu se říká wet stacking. Nespálené palivo prochází do výfukového traktu, přičemž jde především o těžší, olejovité frakce nafty, které při nízké spalovací teplotě nehoří. Projeví se to černým mastným povlakem kolem výfukového potrubí, sběrného potrubí a u přeplňovaných motorů (kterých je dnes naprostá většina) i kolem turbodmychadla.
Následky nejsou jen kosmetické. Při prvním zatížení po dlouhém volnoběhu motor vyfoukne oblak černého kouře, jak dopaluje přebytečné palivo, a tato nespálená nafta se zároveň dostává kolem pístních kroužků do oleje, který ředí. Výsledkem je vyšší spotřeba paliva, zkrácená životnost motoru a kratší intervaly mezi nutnou údržbou.
Leštění a glazura válců
Tady začíná opravdový problém, který zavání drahou opravou. Stěny válců nesou jemný křížový vzor po honování, jehož rýhy zadržují olej a pomáhají kroužkům těsnit. Dlouhý provoz s nízkým tlakem ho dokáže zničit dvěma cestami.
Glazura vzniká, když se rýhy po honování zaplní lakovitou vrstvou připečenou ze složek oleje a paliva. Druhý problematický mechanismus je leštění válce: nedokonalé spalování tvoří tvrdý, abrazivní karbon, který honovací rýhy doslova vybrousí. Glazura i leštění se typicky objevují u motorů, které dlouho běží na volnoběh nebo s malou zátěží, třeba u rozvážkových vozidel nebo malých traktorů.
Výsledek je v obou případech stejný a nepříjemný. Olejový film se nemá kde držet, kroužky přestávají těsnit, klesá komprese a roste spotřeba oleje, což se projeví modrým kouřem. V pokročilém stádiu se dá závada odstranit jen rozebráním motoru, převrtáním válců a vyhonováním nového vzoru. Pokud se zachytí včas, někdy pomůže pořádné zatížení motoru, při kterém kroužky glazuru z válce sedřou, ovšem toto funguje jen do chvíle, než se kroužky zadřou natrvalo.
Moderní nepřítel: DPF, EGR a sání
U dnešních common-railových motorů má volnoběh ještě jeden dopad, který staré nafťáky neznaly. Filtr pevných částic potřebuje k samočištění teplo. Pasivní regenerace, při níž se saze průběžně vypalují za jízdy, nastává teprve při teplotách výfukových plynů nad zhruba 350 stupňů Celsia, podle systému někde v pásmu 250 až 600 stupňů. Aktivní regenerace, kterou řídicí jednotka spustí dodatečným vstřikem paliva, vyžaduje ještě vyšší teploty, řádově 600 až 700 stupňů.
Na volnoběh ovšem výfuk takové teploty ani zdaleka nedosáhne. Volnoběh produkuje příliš málo tepla na to, aby se pasivní regenerace vůbec rozběhla, a vede tak k rychlému hromadění sazí ve filtru. Ten pak žádá aktivní regenerace častěji a pokud auto zastaví, dlouho stojí na volnoběh nebo se vypne příliš brzy, rozjetá regenerace se nemusí dokončit.
Stejně trpí i systém recirkulace spalin. Ventil EGR bývá na volnoběh a při nízkých otáčkách otevřený klidně z 90 procent a přepouští spaliny do sání, aby snížil teplotu ve spalovací komoře zhruba o 150 stupňů a omezil vznik oxidů dusíku. Spaliny ale nesou saze, které se usazují na ventilech v sání a na spalovacích plochách, a u motoru, který se nikdy pořádně neprohřeje, tenhle proces běží prakticky pořád. Dlouhý volnoběh, zvlášť za studena, patří mezi hlavní příčiny zakarbonování ventilu EGR a turbodmychadla.
Ředění oleje a kyseliny
Poslední, často přehlížený dopad se odehrává v olejové vaně. Nespálené palivo protéká kolem kroužků a ředí olej, čímž urychluje opotřebení. Navíc se v oleji tvoří kyseliny ze zkondenzované vody a zplodin hoření, které by se za provozní teploty normálně vyvařily, jenže studený motor jim to neumožní. Olej tak ztrácí mazací schopnost rychleji.
Zdroj médií: Depositphotos.