Gusztustalan, fekete füstcsíkot húz maga után, mi az?
EU4-es motorral szerelt dízelautó 2007-ben.
Mitől füstöl a dízel?
A dízelmotor füstölt, füstöl, és füstölni fog. Ennek elsődleges oka, hogy amíg a benzineseknél az üzemanyagot rendszerint a szívócsőbe porlasztják, így annak van ideje alaposan elkeveredni a beszívott levegővel, addig a közvetlenül az égéstérbe fecskendezett gázolaj szinte azonnal meggyullad. Az üzemanyag és a levegő nem kielégítő keveredése felelős a dízelekre jellemző két káros kipufogógáz-komponens keletkezéséért: a gázolajban dús, levegőben szegény területeken a tökéletlen égés miatt korom, míg az égéstér távoli, sok levegőt és viszonylag kevés naftát tartalmazó részein a gyors égés miatt nitogén-oxidok (NOx) keletkeznek.
A korom képződését leginkább az üzemanyag nagyon finom elporlasztásával lehet csökkenteni. Ez a mozgatórugója az egyre nagyobb befecskendezési nyomások (akár 2000 bar) eléréséért folyó harcnak, és a még több, még apróbb furattal készülő befecskendező-fúvókák gyártásának. Persze ez mit sem segít, ha a hengerben nincs elég levegő, amit dízeleknél szinte kizárólag a turbó szállít. Már amikor szállítja.
A gázra lépést követő első 1-2 (…3) másodpercben például nem nagyon. Ez azonban az úton előttünk keresztben érkező betonkeverőt vagy dolomittal rakott Kamazt nem nagyon hatja meg. A vezető tapossa a gázt, a vezérlőegység pedig kétségbeesetten sprickolja a hengerekbe a gázolajat annak biztos tudatában, hogy a bejutott mennyiség egy része oxigén híján úgysem ég majd el, hanem fekete füstfelhő formájában távozik a kipufogócsövön.
A koromrészecskék káros hatásai
Pedig nem is ezek a látható koromrészecskék a legveszélyesebbek, hanem a jóval kisebb, szabad szemmel észrevehetetlen összetevők. A különös kockázat, hogy utóbbiak felülete parányi méretükhöz képest igen nagy, így megkötik az elégetlen üzemanyagból és motorolaj-maradványokból képződő, rákkeltő szénhidrogéneket, amelyek aztán a koromrészecskékkel együtt viszonylag nagy koncentrációban jutnak a tüdőbe, onnan esetleg a vérbe is. További részletek a dízel-kipufogógáz káros hatásairól
Eddig így volt. Az utóbbi években ugyanis örvendetes, eddig példa nélküli fordulat ment végbe a dízelmotorok kipufogógáz-utókezelésében. Nem azért, mert valahol, valamilyen bizottság vagy törvény kötelezővé tette volna, és nem is az autógyárak közismerten nagylelkű, karitatív, környezettudatos politikája miatt. Önök kényszerítették ki. Önök, Tisztelt Potenciális Dízelautó-Vásárlók, Önök mértek végleges csapást a fekete füstfelhőre, és így a rákot okozó koromrészecskék döntő részére.
És hiába bizonygatta néhány német autógyártó, hogy de hát a határértékek szűrő nélkül is betarthatók (és így pár száz euróval olcsóbb lehet a tizenötmillás, böszme limuzin), rövid idő után egyszerűen ciki lett füstcsíkot húzni. Hálásak vagyunk azért Önöknek, hogy ma Európában magára valamit is adó autógyár nem mer piacra dobni dízelautót részecskeszűrő nélkül. A folyamatot újabban csak tovább gyorsítják az olyan rendelkezések, mint a nyugati szomszédunknál tavaly decemberben bevezetettek. Ezek szerint adott légszennyezettségi határérték túllépésekor a részecskeszűrő nélküli dízelek bizonyos zónákba-városokba nem hajthatnak be (hacsak nem szállítanak legalább egy-két utast).
Maga az ötlet legalább 25 éves és pofonegyszerű: ha már nem tudjuk elkerülni a korom keletkezését, tegyünk a kipufogócsőbe egy szűrőt. Nyugodtan ki lehet próbálni papírzsepivel, -törlővel, mint a reklámokban. Az egyik próbálkozó előremegy, üresben nyom két-három kövéret, a másik meg hátul, a rögtönzött szűrővel a kezében csodálkozik, hogy nem is olyan kevés az a korom, ami egy korszerű, de szűrő nélküli autóból kijön. Egy jó szűrőben pár száz kilométer alatt 2-5 deka korom gyűlik össze. Mondjuk néhány szelet párizsi. Hetente. Autónként. Tessék már felszorozni!
A részecskeszűrők fajtái
A részecskeszűrőt szokás DPF-nek is nevezni.
Zárt szűrők
A gyári szűrők általában a katalizátorokban használatoshoz hasonló kerámiatestek, hosszúkás, négyzet keresztmetszetű csatornáinak elejét és végét felváltva lezárják. A kipufogógáz tehát bemegy a csatornába, de kijönni csak egy másikon tud. Így a gázoknak mindenképpen át kell haladniuk a kerámiatest porózus falán, közben a koromrészecskék fennakadnak rajta. Ezek úgynevezett zárt szűrők; nagyon jó hatásfokkal (>95%) az összes gázt megszűrik. Ez jó. De ha semmit sem teszünk ellene, a lerakódó korom miatt akár néhány száz kilométer után teljesen eltömődnek.
Nyitott vagy csapda jellegű szűrők
Elsősorban utólagos beszereléshez készülnek nyitott vagy csapda jellegű szűrők, kerámia helyett gyakran fémből. Ezeknél speciális lamellák kényszerítik örvénylésre a kipufogógázt, amitől a koromrészecskék egy része lerakódik. Itt tehát füstpamacs is van, rák is van, csak kevesebb. Viszont biztosan nincs gond az eltömődéssel, és a motorelektronikát sem kell piszkálni.
A részecskeszűrő működése
Kívülről a részecskeszűrőt nem könnyű megkülönböztetni egy mezei katalizátortól. A csőbe belenézve persze jól látszik a lezárt és nyitott csatornák alkotta sakktáblaszerű mintázat, egy használt szűrőnél jó esetben az egyik oldal koromfekete, a másik szép tiszta. Legalább nem kell sokat töprengeni, hogyan kell visszarakni. Ha nincs kedvünk kiszerelni a szűrőt, akkor is találunk árulkodó nyomokat: mindenféle csövek és szenzorok csatlakoznak hozzá, ezekkel később részletesen foglalkozunk.
Zárt rendszereknél az egyik nagy feladat annak meghatározása, hogy mikor van tele a szűrő, a másik a lerakódott korom eltávolítása, a regeneráció.
A koromkibocsátás erősen függ az útvonaltól, a vezetési stílusunktól, meg mindenféle hőmérsékleti tényezőtől. Az egyik módszer szerint a motorvezérlő azokat az időket méri, amiket a motor a különböző üzemállapotokban eltölt (alapjárat, teljes gáz, különböző részterhelések, hidegindítás), ebből próbálja kitalálni, körülbelül mennyi korom lehet a szűrőben.
A másik módszer legalább első ránézésre precízebbnek tűnik: a kipufogórendszerben a szűrő előtt és után mérhető gáznyomások különbségéből számítják a lerakódott anyagmennyiséget. Minél nagyobb a nyomásesés, annál több a korom. (Két vékony fémcsövecskének tehát már megvan a funkciója: a forró kipufogórendszertől és a sós latyaktól biztos távolságban, gyakran a motortérben elhelyezett nyomáskülönbség-szenzorhoz vezetnek.)
A mérés annál pontosabb, minél jobban húzatjuk a motort és tapossuk a gázt, de hát egyetlen autógyár sem teheti kötelezővé minden vásárlójának, hogy hétfőn, szerdán és pénteken padlógázzal közlekedjen, mert épp mérés van. A legtöbb gyártó ezért a két módszer valamilyen kombinációját használja, és hónapokig tartó mérésekkel, a modellek finomhangolásával próbálják minél pontosabban megbecsülni a korom mennyiségét. Ha tehát valahol olyan emberekkel találkoznának, akik nagy műgonddal próbálják egy tízkilós, patikamérlegen billegő katalizátorszerűség tömegét grammnyi pontossággal meghatározni, legalábbis megvan rá az esély, hogy nem a bolondok házából, hanem valamelyik autógyárból szöktek el.
A szűrő tehát előbb-utóbb megtelik. A hivatalos adatlapokon szereplő, akár 1000 km-es intervallumok elérhetők az automatikus ürítések között, ez nem kérdés. Kedvezőtlen körülmények között, szélsőségesen idióta vezetési stílusban viszont akár 1-200 km alatt telepakolható a filter. Nyilván lesz olyan, aki a teljesítménynövelés katalizátoros autóknál bevált, kifinomult, jó magyar módszerével próbálkozik („áttolom rajt’ a pajszert, oszt’ kész”). Rá bizonyosan hibalámpa és hibakódok tömkelege vár, hiszen a nyomáskülönbség-szenzor jeléből a motorvezérlő nagyon hamar kisakkozza, hogy ezért vagy azért megsérült a szűrő, és nem tudja ellátni a feladatát. További részletek a részecskeszűrő meghibásodása c. cikkben.
A rövid bevezető után, a részecskeszűrő regenerációjának európaibb formáival, valamint az ilyen autók használatával, kezelésével, karbantartásával foglalkozunk részletesen a A részecskeszűrő használata, karbantartása c. cikkben.
(A honlaphoz felhasznált forrás: www.totalcar.hu – Gulyás Gusztáv írása)