Vliv prémiových paliv na životnost a spolehlivost moderních

Komentáře

Transkript

Vliv prémiových paliv na životnost a spolehlivost moderních
Foto: Bosch
Vliv prémiových paliv na životnost a spolehlivost
moderních vznětových motorů
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Vývoj dieselových motorů
se v posledních patnácti letech výrazně zrychlil
1994 – Mercedes-Benz W124
E200 diesel – 2,0 l, 55 kW
2009 – Mercedes-Benz W212
E250 CDI – 2,2 l, 150 kW
1984 – Mercedes-Benz W123 300D – 3,0 l, 64 kW
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Staré diesely nebyly moc výkonné, ale zato jejich
robustní vstřikovací zařízení neměla velké nároky na
kvalitu paliva
Standardní nafta jim úplně stačila a byly
schopné spalovat i mnohé jiné ropné či
dokonce rostlinné produkty
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Růst specifických výkonů
na příkladech motorů Mercedes-Benz
Motor OM 651 ve srovnání s předchůdci
Specifický
výkon (kW/l)
1983: OM 601 – 2,0D (atmosférický
předkomůrkový osmiventil, vstřikování
řadovým čerpadlem s tlakem 300 barů)
1997: OM 640 – 220 CDI (šestnáctiventil
s pevnou geometrií turbodmychadla,
vstřikováním Bosch a s tlakem 1200 barů)
2006: OM 646 evo – 220 CDI
(šestnáctiventil s VNT turbodmychadlem,
vstřikování Delphi s tlakem 1800 barů)
2008: OM 651 – 250 CDI (šestnáctiventil
s dvojicí nestejně velkých
turbodmychadel, piezoelektrické
vstřikování Delphi s tlakem 2000 barů)
Specifický točivý
moment (N.m/l)
Impozantní nárůst specifických
výkonů dieselů Mercedes-Benz
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Od počátku devadesátých
let diesel přitahuje i náročné zákazníky
V roce 1979 zavedl Mercedes-Benz na
evropský trh první přeplňovaný diesel (W123
300 TD turbodiesel), který se s parametry
92 kW a 250 N.m již nemusel bát vyjet do
levého pruhu dálnice.
Prvním dieselem, který i nejnáročnější
zákazníci preferovali před výkonnými
zážehovými motory, byl v roce 1990 motor
2,5 TDI od Audi s parametry až 103 kW
a 285 N.m.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
K razantnímu zrychlení vývoje vznětových motorů
došlo v letech 1997 a 1998, kdy společnost Bosch představila nové
vysokotlaké systémy pro motory osobních vozidel. Systém Common Rail
následně začaly vyrábět i další značky.
Vozy koncernu
Volkswagen byly
v uplynulých
letech
vybavovány
sdruženými
vstřikovači
pumpa-tryska.
Perspektivní cestou do budoucnosti jsou
systémy Common Rail.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Vývoj vznětových motorů žene kupředu též zpřísňující
se legislativa na ochranu ovzduší
Od poloviny devadesátých let poklesl povolený objem některých škodlivých
složek ve výfukových plynech až 28x.
2,720
Vývoj emisních norem pro dieselové motory osobních vozidel
g/km
CO
NOX
PM
1,000
0,640
0,500
0,500
0,140
EURO1
0,180
0,250
0,080
EURO2
0,050
EURO3
0,500
0,025
EURO4
0,005
EURO5
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Nové systémy následné úpravy spalin
Každý osobní diesel plnící emisní normu Euro5 musí být vybaven filtrem
pevných částic. Pro funkci tohoto zařízení je například nutné, aby motorová
nafta byla zcela bezpopelná, tedy pocházela od poctivého prodejce, který si
nepomáhá přimícháváním jiných ropných produktů nezatížených spotřební
daní.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Nové technologie se v praxi ukázaly být poměrně
choulostivé
K předčasnému opotřebení docházelo nejen vinou závadného paliva, zřejmě
ani standardní jakost nafty není vždy pro ochranu moderních vstřikovacích
systémů dostatečná.
Na snímcích celkem obvyklé poškození vysokotlakého vstřikovacího čerpadla Delphi.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Vstřikovací tlaky dnes běžně dosahují hodnoty 2000 barů
Při výrobě vstřikovačů se
měří rozměry odpovídající
dvoutisícinásobku velikosti
atomu. Norma upravující
vlastnosti motorové nafty se
však mění jen málo a třeba
požadavek na mazivost HFRR
460 μm je stejný od roku
1996. Výrobci vstřikovacíh
zařízení přitom v dokumentu
World-wide fuell Charter
požadují maximálně 400 μm.
Z ekonomických důvodů jim
nebylo vyhověno.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Těla rostlin však obsahují kovy
(vápník a hořčík), další se do
MEŘO dostávají při esterifikaci
(sodík a draslík).
Nová zkušební metodika CEC
F-98-08 hodnotící zanášení
vstřikovačů na moderním
dieselu Peugeot došla
k alarmujícím výsledkům
– po 32 hodinách vysoké
zátěže na palivo s 0,0001 %
kovů činí snížení výkonu téměř
deset procent.
Pokles výkonu
Od roku 2007 jsou do nafty povinně přidávány
biosložky, nejčastěji MEŘO.
DW 10 test cyklus
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Poškozená tryska umí zničit celý motor
Kromě výkonu pak klesá i kvalita rozprachu, což znamená nižší výkon, vyšší
spotřebu, vyšší kouřivost a riziko vážného poškození motoru.
Poškozená tryska,
která stříká jen třemi
z pěti otvorů
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Poškozená tryska umí zničit celý motor
Zanesení trysky může vyústit až v propálení pístu a následnou destrukci motoru.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Stále zřetelněji se začal rýsovat prostor pro
nadstandardní paliva.
V možnostech aditivačních technologií je vylepšit následující parametry.
Cetanové číslo – snižuje hlučnost, emise, zlepšuje akceleraci, startovatelnost.
Mazivost – chrání vstřikovací zařízení před opotřebením.
Inhibitory koroze – chrání před korozí při výskytu vody v palivovém systému.
Pěnivost – usnadňuje tankování.
Detergentní (čisticí) vlastnosti – zabraňují zanášení vstřikovacích trysek.
Deaktivátory kovů – důležité kvůli biosložkám, potlačování oxidace a rezavění.
Stabilizátory biosložek – prodlužují skladovatelnost.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
V září 2008 jsme ve spolupráci s MF Dnes připravili test
značkových motorových naft.
Jen některé parametry však lze ověřit v akreditovaných laboratořích, jiné
(čisticí schopnosti) výhradně motorovými zkouškami.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
V září 2008 jsme ve spolupráci s MF Dnes připravili test
značkových motorových naft.
Souhrnné výsledky zkoušek
Zkouška
Jednotka
Hustota /15°C
Cetanové číslo
Obsah 2-EHN
Mazivost
Protikor. vlast.
Pěnivost
kg/m3
jednotka CČ
mg/kg
µm
stupeň
s
1
Benzina
Top Q
841,8
56,5
250
180
nepřít. kor.
39/94
2
Benzina
Verva Diesel
841,8
56,5
440
198
nepřít. kor.
40/84
3
OMV
Sprint Diesel
834,7
53,2
80
192
nepřít. kor.
5/20
4
Shell
Extra Diesel
837,5
52,6
70
180
nepřít. kor.
9/19
5
Shell V-Power
Diesel
837,6
52,2
50
176
nepřít. kor.
9/57
6
Pap Oil
Diesel
833,5
52,9
pod 50
241
nepřít. kor.
8/18
7
Aral Ultimate
Německo
827,4
62,9
1140
346
nepřít. kor.
5/52
8
Shell V-Power
Diesel Německo
837,6
58,9
450
172
nepřít. kor.
0/0
Paliva Benzina vyhrála, protože jako jediná na českém trhu nabídla zvýšené cetanové číslo
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Rozhodli jsme se ověřit si vlastnosti paliva Verva
Diesel uvedené na trh společností B na dlouhodobě
testovaném voze.
Redakce AutoDiesel zakoupila automobil Kia Cee´d SW 1,6 CRDi, tedy úspěšný
model korejské automobilky vyráběný ve slovenské Žilině, který se stává
běžným koloritem našich silnic a používá rozšířený systém Common Rail
Bosch druhé generace. Do vozu jsme tankovali výhradně palivo Benzina Verva
Diesel. Od září 2008 do současnosti jsme najeli 90 000 km.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Vůz absolvoval mnoho měření – například měření výkonu
na válcových zkušebnách.
120
270
100
225
80
180
60
135
40
90
20
45
1500
3000
4500
Otáčky (min-1)
6000
7500
Točivý moment (Nm)
Výkon (kW)
Po 70 000 km vůz dosáhl výkonu 94,5 kW a točivého momentu 269 N.m.
Výrobce udává hodnoty 85 kW a 240 N.m.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Při 87 000 km jsme demontovali jeden ze vstřikovačů
a provedli přesné hodnocení jeho stavu.
Diesel-servisy značky Bosch disponují přesnou měřicí technikou k hodnocení
stavu vstřikovačů. Na zkušební stanici je sledována vstřikovaná dávka,
přepadové množství a rychlost reakce.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Výsledky byly stoprocentně pozitivní
Při plném zatížení udává výrobce
vstřikovanou dávku 55,4 mm3
při toleranci 6,9. Naměřili jsme
57,0 mm3, z čehož jasně vyplývá,
že k žádnému zanesení trysek
nedošlo. V naprostém pořádku
byly i ostatní parametry.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Výsledky byly stoprocentně pozitivní
Případné horší spalování
na některém z válců
motormanagement koriguje
zvýšením dávky. Maximální
rozdíl mezi jednotlivými
válci může být 5,0 mg.
U testovaného vozu je to
1,3 mg.
Ani kontrolou rozebraného
vstřikovače pod
mikroskopem nebylo
zjištěno žádné opotřebení.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Mnohé vozy však mají najeto mnohem více...
Soukromý majitel z řad čtenářů nám nabídl k analýze a vyzkoušení
svůj vlastní vůz, Mercedes-Benz E270 CDI s najetými 258 000 km.
Od počátku jezdil na palivo Benzina TopQ, od roku 2007 pak již
výhradně na Verva Diesel. Teprve stav jeho vstřikování přinesl nám
i pracovníkům diesel-centra Svatopluk Černík Plzeň veliké překvapení.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
I po takové porci kilometrů byl zkoumaný
vstřikovač roven novému
Rozdíl mezi jednotlivými válci činil 1,3 mg,
přičemž výrobce za hranici opotřebení
stanovuje 5,0 mg.
Podle originálního zkušebního plánu výrobce je
vstřikovač ve stavu rovném novému. Maximální
předepsaná dávka je 63,4 mm3, tolerance 5,5; naměřili
jsme 60,0 mm3.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Ani kontrola pod mikroskopem
neodhalila žádné opotřebení
Otvory vstřikovacích trysek bez nápeků
mají dokonalou ovalitu, zachovávají
maximální průtok i kvalitu rozprachu.
Dřík ovládací tyčky se pohybuje podélně,
a to i několikrát za zdvih. Jeho opotřebení
bylo zcela bezvýznamné.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Ani kontrola pod mikroskopem
neodhalila žádné opotřebení
Další problémová část,
sedlo ovládacího ventilku,
také neneslo žádné stopy
opotřebení.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Další překvapení
Technologie Bosch
vyžaduje použití nové
trysky při opětovné
montáži rozebraného
vstřikovače. Zcela
nová tryska paradoxně
vyžadovala ze strany
motoru větší korekci než
ta, která najela na paliva
Benzina 258 000 km.
Automobilový magazín pro vyznavače dieselových motor ů
Další překvapení
Stav vstřikovačů se výrazně odráží na hlučnosti motoru. Redakčním
hlukoměrem jsme odměřili předmětný vůz a pak jiný exemplář stejného
modelu z bazaru AAA Auto, který měl najeto ověřených 145 000 km a není
známo, na jaká paliva jezdil. Jeho hlučnost byla o 7 dB vyšší.
Foto: Bosch
Děkujeme za pozornost.
V provozních zkouškách paliv budeme pokračovat.

Podobné dokumenty

Mercedes-Benz OM 651

Mercedes-Benz OM 651 opustit svého dlouholetého partnera – firmu Bosch. S funkcí systému Delphi zde byla spokojenost, takže i nyní

Více

Příklady dobré Praxe úsPěšných aktivit výzkumu a vývoje Červenec

Příklady dobré Praxe úsPěšných aktivit výzkumu a vývoje Červenec takové příklady dobré praxe, v nichž proběhla úspěšná spolupráce mezi výzkumnou organizací a firmou/firmami, výsledkem bylo využití znalostí výzkumníků a jejich příspěvek k řešení firemních problém...

Více

Kup si pár cetanů a trochu mazivosti

Kup si pár cetanů a trochu mazivosti sice robustní vstřikovací zařízení bez problémů zvládlo standardní naftu, ale vylepšená mazivost i jemu přináší delší životnost. A  hlavně v  možnostech aditivace je vylepšit i  provozní parametry ...

Více

Nafta je nejdražší za dva roky

Nafta je nejdražší za dva roky Zaprvé: cena ropy, která atakuje stodolarovou hranici, se začala promítat také do cen benzinu a nafty na burze  v Rotterdamu. Od těch se odvíjejí i ceny, za které nakupují pohonné hmoty české pumpy...

Více

Konec lží, jsou tu revoluční testy! Čistí aditivované benziny motor?

Konec lží, jsou tu revoluční testy! Čistí aditivované benziny motor? bude mít lepší mazivost (snižuje opotřebení vstřikovacích zařízení), cetanové číslo (zlepšuje spalování, tudíž

Více

Příklady dobré praxe úspěšných aktivit výzkumu a vývoje

Příklady dobré praxe úspěšných aktivit výzkumu a vývoje zvyšujeme také image zadavatele jako organizace zaměřené na výsledky a „péči o zákazníky“. To považujeme za mimořádně důležité pro kontinuitu komunikace s řediteli/manažery firem případně špičkovým...

Více

Většinou prospěšná, někdy skoro povinná

Většinou prospěšná, někdy skoro povinná procedura pro měření mazivosti a požadavek na její minimální hodnotu zaveden do normy EN 590. No a ten je s hodnotou HFRR 460 µm stejný od roku 1996 do současnosti. V roce 1996 přitom ještě neexist...

Více