Vysoké emise u vozů Scania: Příčiny a řešení

V souvislosti se zpřísněním podmínek na STK mnohá, zejména starší auta, technikou neprojdou. Bývaly doby, kdy na STK procházela i auta, která projít rozhodně neměla. V poslední době se však pravidelné technické kontroly vozidel velmi zpřísnily, což je na jednu stranu dobře, na druhou stranu mají z STK mnozí motoristé zvýšené obavy, zda jejich letitý „miláček“ projde.

Výsledkem je skutečnost, že i dobře udržovaná a na první pohled vyhovující auta, která třeba před STK absolvují takzvanou přípravu na STK, přesto zelenou nálepku na zadní registrační značku od testovacího technika nedostanou. Proč? Takové auto by třeba bez problému prošlo jak na souměrný účinek brzd, tak i vyhovující osvětlení či stav přední nápravy. Bohužel se k této části měření mnohdy vůbec nedostanou, neboť neprojdou v testu měření emisí.

S tímto jsou obecně většinou spojovány vznětové motory s nefunkčními či chybějícími částicovými filtry. Jenže, jak se ukazuje, tento problém se týká prakticky všech, tedy i vozidel s relativně jednoduchými zážehovými motory s nepřímým vstřikováním benzínu. Příčinou je velmi často nadměrná tvorba karbonu ve vnitřních částech motoru. Vinou toho agregát špatně spaluje, přičemž výsledkem může být i úbytek komprese na některém z válců.

Toto navíc nelze normálním způsobem poznat, neboť se v tomto případě často ani neprojevuje nerovnoměrným chodem motoru na volnoběh. A test komprese naprostá většina servisů v rámci přípravy auta na STK nedělá.

Kde se bere karbon?

Slovo „karbon“ se v souvislosti s moderními motory skloňuje snad ve všech pádech. Jak se ukazuje, jeho hromadění zejména na teplých částech znamená obrovský problém. Z čeho se karbon vlastně tvoří? Dle specialistů ze společnosti I.O.B., která u nás zastupuje společnost BG Products, předního amerického dodavatele chemických produktů určených k čištění spalovacích motorů, se nejvíce karbonových úsad vytváří z oleje. Příčin je více, tou hlavní je však vysoká teplota oleje.

Čtěte také: Zajímavosti v okolí Vysokého Mýta

Dalšími pak vysoká těkavost oleje, jeho zvýšená oxidace, což vše jde ruku v ruce s často až absurdně malou olejovou náplní a zároveň předlouhými intervaly jeho výměny. Myslet si, že i po 30.000 km olej chrání motor tak, jako když byl nový, zavání šílenstvím. Bohužel dnešní situace je taková, že automobilky v honbě za čistými emisemi zvyšují pracovní teplotu motorů. Ta je u moderních agregátů zcela běžně přes sto stupňů.

Zároveň ale používají stále řidší oleje z důvodu rychlejšího mazání pohyblivých částí po studeném startu, jejichž velmi nízká viskozita SAE (například 0W-30) je přesným opakem olejů pro vysoké tepelné zatížení (takový olej je třeba SAE 10W-60). Navíc malá náplň oleje také způsobuje jeho zvyšování teploty, neboť funkcí oleje je nejen mazat pohyblivé části motoru, ale i jej chladit. A málo oleje logicky odvádí teplot hůře než jeho větší množství…

Obecně vzato je teplý olej řidší než studený, což zároveň usnadňuje jeho pronikání i tam, kam nemá. Asi nejčastěji bývá zmiňován jeho průnik do sání. U nepřeplňovaného motoru se tak děje přes odvětrávání klikové skříně, u přeplňovaných motorů samozřejmě přes ložiska turbodmychadla. Většina starších aut má tak karbonem doslova zarostlé sání, v extrému pak sníženou pohyblivost pístních kroužků, která vede ke ztrátě komprese a v krajním případě k poškození kluzné vrstvy válců či doslova zalepené trysky vstřikovačů palivové soustavy. Právě poškozená kluzná vrstva válců či přesněji její honování je v praxi nejdražším problémem. Příčinou je právě karbon, který se dostává mezi pístní kroužky a stěny válců.

Jakmile se pístní kroužek karbonem zalepí, přestane se ve své drážce pohybovat, čímž nemůže plnit svoji funkci.

Jak zbavit motor karbonu

V minulosti znamenalo odstraňování karbonu z motoru a tedy jeho čištění složitou rozborku agregátu. Šlo o nákladný úkon, který by se naprosté většina majitelů současných postižených aut finančně nevyplatil. Dnes však existuje řešení čištění motoru takzvanou chemickou cestou a tedy bez demontážně. V rámci toho vyvinula firma BG Products celou řadu přípravků, lišících se použitím na konkrétní části automobilového motoru.

Čtěte také: Vysoké emise u dieselů TDI

Dříve se k čištění používal přípravek na bázi PBA (Polybuteneamin). Velmi dobře rozkládá karbonové úsady, avšak má několik nedostatků. Předně je hořlavý a navíc efektivně funguje pouze za nízkých teplot. Účinně tak dokáže odstraňovat karbonové úsady v sacím potrubí a v palivové soustavě u nepřímo vstřikových motorů. Na části agregátu s vyšší teplotou je však neúčinný, protože shoří rychleji, než vůbec dokáže chemicky na karbon působit.

BG Products proto před lety vyvinuly látku PEA (Polyetheramine), která se ukrývá pod číslem patentu US 5112364. Největší předností PEA je fakt, že je hořlavý až při teplotě zhruba 900 stupňů . Tím dokáže chemicky působit na karbonové úsady i ve spalovacích prostorech motoru či systému recirkulace spalin (EGR).

Zde je nutné zdůraznit, že přípravek na bázi PEA rozhodně není aditivem, které se třeba přidá do paliva, jak by si mohl leckdo myslet. Naopak PEA s palivem vůbec nereaguje.

Čistota půl zdraví

Možností, jak chemicky zbavit motor, palivovou soustavu či sání motoru karbonu, jsou v zásadě dvě. Tou první je prevence, díky níž zůstanou uvedené části agregátu čisté a tedy bez úsad. K tomu stačí pravidelně, každých zhruba 10.000 km přidat do nádrže čistící přípravek, který by měl udržet spalovací prostor a samozřejmě palivovou soustavu čistou. V případě nepřímého vstřikování benzínu by měl zajistit rovněž čisté sací potrubí.

Pokud má ale auto najeto řekněme 50.000 km a více, uvedená jednoduchá metoda již účinná není. V tomto případě by měla být prvotním řešením profesionální dekarbonizace motoru. A sice palivového systému, sacího systému a dále mazacího okruhu, takzvaný výplach motoru. A právě tato již poněkud složitější procedura je často spásou pro ty, kterým jinak zachovalé starší auto s větším kilometrovým proběhem neprošlo emisním testem na stanici měření emisí v rámci STK.

Čtěte také: Naftové motory a emise

Systém recirkulace spalin (EGR)

Ventil, přepouštějící spaliny do sání v režimu částečného zatížení motoru, mají auta už od příchodu emisní normy Euro 3. Současná emisní norma Euro 6 je silně zaměřena mimo jiné na snížení emisí oxidů dusíku. Oproti normě Euro 3 tak požaduje jeho snížení o celý řád. Konkrétně u dieselů toleruje maximum 0,080 g na ujetý kilometr (v Euro 3 to bylo 0,50 g/km), u zážehových motorů 0,060 g/km (Euro 3 požadovala 0,15 g/km).

Proto mají moderní motory dodatečné emisní systémy za účelem snížení emisí oxidů dusíku. A sice buď zásobníkový katalyzátor NOx,nebo vyspělejší systém se selektivní katalytickou redukcí (SCR) se vstřikováním vodného roztoku močoviny do výfuku. Uvedené systémy ale pouze doplňují výše zmíněný systém recirkulace spalin. Zkráceně se nazývá EGR (Exhaust Gas Recirculation). Setkat se ovšem můžete také s německou zkratkou AGR (Abgas Rückführ Ventil).

Systém recirkulace spalin tvořený dodatečným (externím) zařízením (existuje také takzvaná vnitřní recirkulace spalin, docílená vhodným časováním rozvodu motoru) má za úkol v režimu malého nebo také částečného zatížení vracet část spalin odcházejících z motoru do sacího potrubí. Toto najdete u zážehových i vznětových motorů. Motor v daném režimu tudíž nasává směs čerstvého vzduchu se spalinami. Jelikož jsou výfukové plyny prakticky bez kyslíku, neúčastní se spalování zápalné směsi. Jejich přítomností v nasávaném vzduchu dochází ke snížení podílu kyslíku. Současně mají výfukové plyny tu vlastnost, že pohlcují teplo. Tím dochází ke snížení maximální teploty ve spalovacím prostoru. A právě vysoká teplota při spalování vede k nadměrné tvorbě emisí oxidu dusíku.

Firma Pierburg (přední výrobce systémů recirkulace spalin) udává, že instalací dodatečného EGR systému dojde ke snížení emisí oxidů dusíku u dieselů přibližně o 50 procent. Recirkulace spalin přináší rovněž zmenšení podílu pevných částic ve výfuku zhruba o deset procent.

U zážehových motorů s nepřímým vstřikováním (MPI) dojde ke snížení NOx o 40 procent, u přímovstřikových (FSI, GDI…) dokonce o 50 až 60 procent. Současně se použitím recirkulace spalin sníží u zážehového motoru množství CO2. A to se také dnes hodně sleduje.

Základem systému recirkulace spalin je ventil EGR (AGR).

Rozlišují se tři typy podle ovládání. U nejstarších vozidel je použit podtlakem (pneumaticky) ovládaný ventil se snímačem polohy. Tento systém je pasivně pracujícím zařízením a na moderních motorech se s ním už nesetkáte. Vyšší stupeň představuje ventil ovládaný sice také podtlakem (pneumaticky), avšak velikost přiváděného podtlaku je již řízena elektromagnetickým převodníkem. Posledním nejdokonalejším zařízením je elektromotoricky ovládaný ventil. Přepouštěcím šoupátkem tak nehýbe membrána na základě přiváděného podtlaku, ale přímo elektromotor přes vhodný převod. Samozřejmostí je tady zpětná vazba o poloze klapky.

Vyspělejší verze ventilů recirkulace spalin navíc používají dodatečný chladič, který zvyšuje jejich účinnost. Mají tedy ještě jednu klapku (šoupátko) téměř vždy ovládanou elektromotoricky, která otevírá (uzavírá) cestu spalin přes chladič. Tento typ EGR ventilu používají nejnovější motory. Spaliny jsou systémem recirkulace odebírány z výfukového potrubí hned na výstupu z motoru, tedy ještě před vstupem do turbíny turbodmychadla (u přeplňovaných motorů). Toto se týká takzvaného vysokotlakého EGR. Některé automobilky (například Renault) používají navíc ještě dodatečný nízkotlaký systém, který spaliny z výfuku odebírá až za částicovým filtrem. Do sání vyúsťuje v prostoru mezi škrticí klapkou, případně i snímačem hmotnosti nasávaného vzduchu, a tedy až za sacím filtrem. Naopak nízkotlaká větev ústí do sání mnohem dříve, zpravidla před sáním dmychadla (u přeplňovaného motoru).

Jak se projevuje vadný EGR ventil?

Naprostá většina problémů spojených se systémem recirkulace spalin má příčinu v hromadění karbonových úsad, které se tvoří z mastných frakcí ve výfukových plynech. Ty většinou po čase zcela ochromí funkci EGR ventilu, který tudíž nemůže pracovat správně. Pokud zůstane v poloze, v níž je přepouštění spalin do sání uzavřeno, bude mít motor vyšší emise, avšak pojede navenek prakticky normálně. Právě vyřazení EGR ventilu (nebo lidově řečeno jeho zaslepení) dodnes nabízejí některé servisy coby službu, která vás má navždy zbavit problémů s touto součástkou. Z hlediska právního jde samozřejmě o ilegální zásah na motoru, respektive jeho emisním systému, a lze to kvalifikovat stejně jako vytloukání částicových filtrů.

Jak ale poznat, že EGR ventil nepracuje tak, jak by měl? Výfukové plyny má z části vracet do sání pouze v režimu částečného zatížení. Příkladem je například jízda ustálenou rychlostí na třetinu plynu při současně zahřátém motoru. V takovém režimu proudí spaliny vesele zpět do válců.

Jinak tomu je, pokud motor zatížíte při akceleraci. V tomto režimu by se měl ventil recirkulace spalin uzavřít, neboť je požadavek na co nejvyšší výkon motoru, k čemuž je zapotřebí co největší obsah kyslíku v nasávaném vzduchu. Spaliny by v tomto případě působily kontraproduktivně.

Problém je, pokud ventil zůstane v režimu vyššího zatížení motoru otevřený a tedy přepouští spaliny do sání. V takovém případě motor netáhne, různě škube v tahu, v extrému může jeho řídicí elektronika takzvaně padat do nouzového režimu, doprovázeného ztrátou výkonu a svítící kontrolkou elektroniky.

Ventil recirkulace spalin musí být uzavřený také v okamžiku spouštění motoru. Pokud zůstane viset v otevřené poloze, doprovázejí startování agregátu obtíže. Když už motor chytne, většinou je jeho volnoběh nepravidelný, v horším případě motor krátce po nastartování opět zhasne. Navíc je to doprovázeno kouřem, linoucím se z výfuku. V extrémním případě motor vůbec nechytne.

Čím jej vyčistit aby to bylo účinné?

Pokud je ventil EGR pouze zanesený karbonem, není hned nezbytně nutné jej měnit za nový. Mnozí jej proto zkusí demontovat a vyčistit. K tomu se používají speciální chemické přípravky, například Valvoline EGR+Turbo Cleaner, který koupíte za nějakých 150 korun. Pomoci ale může také čistič na karburátory a škrticí klapky. Pouze chemií ale karbon z útrob ventilu nedostanete. K většímu úspěchu je třeba jej odstranit mechanicky za pomoci vhodného nástroje, lidově zvaného špachtle. Před tím je samozřejmě třeba EGR ventil demontovat z motoru. Zkušenosti ukazují, že po vyčištění EGR klesne spotřeba paliva a zjemní se kultura chodu motoru. Nový EGR ventil stojí podle druhu motoru (respektive typu ventilu) od 1.200 do 3.500 korun.

Od ovládání ventilu po váhu vzduchu

S funkcí recirkulace spalin jsou ale spojeny i jiné problémy. Například zanášení sacího potrubí karbonem. Pokud spaliny recirkulují více, než by měly, vede to k nadměrné tvorbě karbonových úsad v sání či na talířích sacích ventilů. Druhý případ je typický pro některé přímovstřikové zážehové motory, u nichž chybí mimo jiné čistící funkce nepřímého vstřikování benzínu. Karbon se ovšem v sání může hromadit také z důvodu špatné funkce systému odvětrávání klikové skříně...

K selhání ventilu recirkulace spalin ale mohou vést i jiné příčiny než hromadění karbonových úsad. Důvodem pro selhání může být závada na ovládání šoupátka ventilu. Typickým příkladem je EGR ventil původních motorů VW 1.6 TDI a 2.0 TDI-CR. Ty využívají nejpokročilejší řešení s dvojicí elektromotorů. Jeden ovládá klapku vpouštějící spaliny přes chladič, druhý pak přímo šoupátko otevírající kanál přepuštění spalin do sacího potrubí. Zmíněné šoupátko je ovládáno přes mechanismus, jemuž automechanici přezdívají rohatka. Ta však občas praskne, což systém zcela vyřadí.

U systému ovládaného podtlakem dokáže na problémy zadělat třeba porézní hadička, vedoucí od elektromagnetického převodníku k membráně ventilu, či různé elektrické závady, například od snímače polohy membrány, který u aktivního ovládání poskytuje zpětnou vazbu řídicí jednotce motoru.

Pokud se budeme o problémech s EGR bavit v obecnější rovině, pak za nefunkčností může být třeba poškozený, případně zanesený snímač hmotnosti nasávaného vzduchu, lidově nazývaný váha. Projevem této závady je navenek černý kouř, linoucí se z výfuku či padání řídicí elektroniky do nouzového režimu.

Kouř z výfuku napoví nejvíc o stavu motoru. Proč?

Kouř z výfuku auta je přirozená věc, jelikož motor funguje tak, že se v něm spaluje jako médiu palivo. Zbytky z tohoto spalování tvoří kouř z výfuku. Motor auta, ať už jde o benzínový nebo dieselový , pracuje na principu spalování paliva za účelem generování energie, která pohání vozidlo. V benzínech se palivo smíchává se vzduchem, vstřikuje se do spalovací komory a zapálí jiskrou ze svíčky. Dieselové motory dosahují spalování mačkáním vzduchu na tak vysokou teplotu, že když se do něj vstříkne nafta, dochází k samovznícení, proto se nazývají vznětové.

Při ideálním spalování by se mělo palivo zcela přeměnit na energii a emise by měly být minimalizovány, v praxi takové dokonalé spalování samozřejmě není možné. Barva a konzistence kouře, který vzniká ze spalování, pak naznačují, co se děje uvnitř motoru. Například, zda nenastává nadměrné spalování paliva, spalování oleje společně s palivem nebo není ve spalovacím procesu voda.

Sledování kouře z výfuku a pochopení jeho významu je klíčové při identifikaci problémů dříve, než se změní na drahé opravy. I když se může zdát, že je to jen obyčejný kouř, pro řidiče by to mělo být signalizací, že něco nemusí být v pořádku. Samozřejmě, stará auta kouřila přirozeně víc, než ta dnešní, na co je třeba pamatovat.

Nejčastěji lze z výfuku pozorovat tři barvy a to bílý kouř, šedý kouř a černý kouř.

Jejich přítomnost nemusí být vždy důvodem k obavám, každá barva kouře má své specifické příznaky i potenciální příčiny, někdy dokonce i přirozené. Bílý kouř se často objevuje, když auto nastartujete v chladném počasí. Tento kouř je jen pára a kondenzace, které se uvolňují. Je tedy naprosto normální. Pokud však přetrvává i poté, co se motor zahřeje, může to být problém. Častým důvodem je chladicí kapalina, která uniká do spalovací komory, což může způsobit její poškození.

Šedý kouř je poněkud složitější pro diagnostikování, protože indikuje několik problémů. U dieselových motorů může šedý kouř poukazovat na problémy s palivovým systémem, zejména na nefunkční vstřikovače či poruchy čerpadla. V benzinových motorech může zase šedý kouř naznačovat opotřebení motorových komponentů, které umožňují oleji dostat se do spalovací komory.

Naopak černý kouř je často znakem toho, že v motoru dochází k nadměrnému spalování paliva. Tento kouř je častější u dieselových motorů a může být způsoben faktory typu zanesený vzduchový filtr či problém s palivovým systémem. U benzinových motorů je černý kouř důkazem, že do motoru zase proudí hodně paliva.

Modrý kouř už prozradí „žrouta oleje“. Proč k tomu dochází?

Pokud se něčeho je třeba opravdu obávat, pak je to modrý kouř. Ten je častým signálem, že motor spotřebovává více oleje, než by měl, čili jde o problém. Když motor auta "žere" olej, znamená to, že olej se dostává do spalovacích komor, kde se mísí s palivem a následně se spaluje. Tento proces vytváří charakteristický modrý kouř, který je výsledkem spalování oleje společně s palivem. Modrý kouř se obvykle objevuje při startu motoru, během zrychlování nebo při jízdě pod zátěží.

Jeho příčiny jsou různé, nejběžněji zahrnují opotřebené pístní kroužky, opotřebené či poškozená těsnění ventilů a opotřebení samotných ventilů. Tyto komponenty obvykle zajišťují, že olej zůstává tam, kde má, čili nikam neuniká. Jeho občasný výskyt nemusí být nutně důvodem k obavám, zejména pokud jde o starší vozidlo, které přirozeně spotřebovává více oleje. Pokud je ale přítomen dlouhodobě nebo se zintenzivňuje, je to znak toho, že spotřeba oleje překračuje normální hranice.

Běžný automobil by měl spotřebovat méně než litr oleje na 5.000 km, ale závisí to i na věku, starší auta jsou „hladnější“. Pokud je spotřeba vyšší, je to obvykle indikátor, že něco není v pořádku. V takovém případě je nejlepší navštívit servis, kde mohou odborníci prozkoumat motor a zjistit přesnou příčinu vysoké spotřeby oleje.

Jaká je nejlepší prevence?

Nejlepším způsobem, jak předcházet problémům s motorem a udržet jej v kondici, je důsledná údržba. Základem pro správnou funkci motoru je používání kvalitního paliva. Levné palivo může obsahovat nečistoty, které se usazují v palivovém systému a způsobují opotřebení součástek. Kvalitní palivo obsahuje méně nečistot i aditiva . Právě ty můžete používat dodatečně.

Aditiva do paliva jsou navržena tak, aby čistila palivový systém a zlepšovala výkon motoru. Pomáhají odstraňovat usazeniny z palivových trysek, zlepšují spalování a dokonce pomáhají snížit emise. Jsou tak užitečné pro udržení čistoty palivového systému a předcházejí i problémům s kouřem. Kromě aditiv do paliva existují také speciální čisticí aditiva určená přímo pro motor. Tyto pomáhají rozpustit nečistoty a usazeniny v motoru, zlepšit mazání a ochranné vlastnosti oleje. U nás například najdete i přísady proti kouřivosti.

Samozřejmostí v údržbě auta by měly být pravidelné kontroly a výměny oleje a filtrů . Olej v motoru zajišťuje mazání pohyblivých částí, ale časem ztrácí své mazací vlastnosti a hromadí nečistoty. Pravidelná výměna oleje a filtrů zajišťuje, že motor zůstane čistý a efektivně mazaný. Sledujte i jeho hladinu a případně jej doplňujte.

tags: #vysoké #emise #Scania #příčiny

Oblíbené příspěvky:

• Popis komponent odpadu dřezu
• Recyklace kondomů
• Inspirace z přírody
• Jak bojovat s environmentálním žalem
• Ochrana ovzduší v ČR