Silnik diesla: ekologia to mimo wszystko jego zaleta!

• Bezpośredni wtrysk dał wiatr w żagle dieslowi!
• Silnik diesla: ekologia na poziomie katalitycznym
• Silnik diesla: ekologię ON potwierdziło WLTP

Silniki diesla jeszcze na początku lat dziewięćdziesiątych nie kojarzyły się najlepiej. Zostawiały za sobą tumany czarnego dymu podczas przyspieszania, były hałaśliwe, a sama ich oszczędność z uwagi na niezwykle tanią benzynę, na żadnym z kierowców nie robiła wrażenia. Sytuacji w zasadniczy sposób nie zmieniło nawet uzupełnienie ropniaka doładowaniem. Na niezwykle ważne wydarzenie motory zasilane olejem napędowym musiały poczekać do roku 1997. To wtedy ropniak wszedł w całkowicie nowe stadium rozwojowe - a wszystko za sprawą prezentacji pierwszego silnika wysokoprężnego wyposażonego w system wtryskowy typu common rail.

Bezpośredni wtrysk dał wiatr w żagle dieslowi!

Precyzyjny układ dostarczający paliwo bezpośrednio do komory spalania dał dieslowi kilka zalet. W pierwszej kolejności sprawił, że silnik bardzo precyzyjnie spalał mieszankę paliwową. To zagwarantowało mu oszczędność i w połączeniu z turbosprężarką odpowiednią moc. Poza tym jednostka wysokoprężna wyraźnie poprawiła swoją kulturę pracy i oczywiście osiągi. Od momentu wprowadzenia na rynek pierwszego fiatowskiego motoru JTD minęło przeszło 20 lat. I przez dwie dekady inżynierowie nie próżnowali. Diesle stawały się mocniejsze, oszczędniejsze, cichsze i coraz bardziej popularne.

Na samej technologii wtryskowej rozwój inżynieryjny nie zatrzymał się. Naukowcy dalej dopracowywali silnik diesla. Ekologia stała się ich celem! Jaki działania zostały podjęte? W pierwszej kolejności postanowiono wyeliminować czarny dym z rury wydechowej ropniaka. Tym zadaniem zajął się filtr cząstek stałych. Osadnik wyłapuje przede wszystkim węgiel w formie sadzy, na którym zatrzymują się m.in. węglowodory aromatyczne i tlenki metali. A to dość kluczowe. W końcu cząstki PN 2,5 i PM 10 gromadzone w filtrze są groźne dla życia i zdrowia - powodują powstawanie smogu.

Wkład filtra cząstek stałych stopniowo wypełnia się. Osiągnięcie wartości granicznej oznaczałoby mocne przytkanie układu wydechowego oraz słabsze osiągi silnika. Producenci znaleźli jednak sposób na oczyszczenie osadnika. Sadza pod wpływem impulsu płynącego ze sterownika zostaje wypalona. Wypalanie odbywa się w oparciu o jedną z dwóch technologii. Filtry typu suchego (DPF) są dopalane w wyniku wzbogacenia mieszanki paliwowej przez sterownik silnika i wygenerowania wyższej temperatury w układzie wydechowym. Filtry typu mokrego (FAP) nie zmieniają warunków pracy silnika, a wypalają sadzę za sprawą specjalnego dodatku.

Silnik diesla: ekologia na poziomie katalitycznym

Na początku nowego millenium nowoczesny diesel był wyposażany w precyzyjną aparaturę wtryskową, turbosprężarkę, filtr cząstek stałych i koło dwumasowe. Tak wysokie nasycenie nowoczesną technologią jednak nie wystarczyło. Naukowcy dostrzegli bowiem wpływ na środowisko i ludzkie zdrowie jeszcze jednego składnika spalin. Mowa o tlenkach azotu. Jako że w kwestii ich emisji diesle wypadały dużo gorzej od benzyniaków, działania w dobie rosnącej świadomości proekologicznej kierowców musiały być podjęte natychmiastowo. Na rynku najpierw pojawił się, a później zaczął być stosowany w fabrycznych układach napędowych konwerter katalityczny SCR.

Dodatkowy filtr jest montowany w obrębie układu wydechowego w okolicy katalizatora. Jego zadanie jest proste. Podczas pracy silnika kieruje strumień dodatku AdBlue pod wysokim ciśnieniem na spaliny. W przypadku kontaktu wysokiej czystości roztworu mocznika z gazami wydechowymi dochodzi do reakcji chemicznej, w wyniku której tlenki azotu są neutralizowane i zamieniają się w azot oraz wodę. Co ciekawe, SCR nie tylko oczyszcza spaliny diesla. Jest też w stanie obniżyć zapotrzebowanie silnika na paliwo. Przy dobrym dostrojeniu sterownika apetyt jednostki wysokoprężnej może spaść o jakieś 5 proc.

Jednym z najważniejszych punktów w ostatniej historii silnika wysokoprężnego stał się wybuch afery dieselgate. We wrześniu roku 2015 okazało się, że Grupa Volkswagena przekłamywała laboratoryjne wyniki badania spalania w swoich jednostkach. Fakt ten dość mocno zachwiał zaufanie do ropniaków. Skutek? Tak, oczywiście w Europie nie brakuje osób, które będą opowiadać historie o tym, że rychła śmierć czeka silnik diesla. Ekologia ponoć nie wybacza. Takie twierdzenie jest jednak co najmniej nadużyciem.

Silnik diesla: ekologię ON potwierdziło WLTP

Przykład? Po wprowadzeniu normy badania spalania w standardzie WLTP w ofercie sporej części marek pozostały przede wszystkim diesle. Tak stało się w przypadku Audi czy nawet nowego Cee`da. To dowód przede wszystkim na to, że silniki wysokoprężne są dużo lepiej przygotowane do nowych wymogów ekologicznych od benzyniaków. A temu nie można się dziwić. W końcu prace nad toksycznością ich spalin w fazie zaawansowanej trwały od końca lat dziewięćdziesiątych. Wysoki stopień nasycenia technologicznego sprawia, że dużo łatwiej będzie im wypełniać kolejne i coraz bardziej restrykcyjne normy.

Drugi z dowodów dają wyniki sprzedaży. Volkswagen w roku 2018 pochwalił się ponad 17-procentowym wzrostem zainteresowania dieslami w swojej niemieckiej ofercie wśród klientów prywatnych. A tak optymistyczny wskaźnik pozwala podejrzewać, że zachwianie popytu na rynku aut napędzanych olejem napędowym w Europie wydaje się wyłącznie chwilowe. Co to oznacza? Przyszłość nadal ma pomysł na silnik diesla. Ekologia wcale nie musi na tym ucierpieć.