Hogyan lesz egy erős turbódízelből tüdőrák?

Folytatásos tanmese a részecskeszűrőről

2007. január 25., csütörtök 08:14
Gusztustalan, fekete füstcsíkot húz maga után, mi az? EU4-es motorral szerelt dízelautó 2007-ben.

Azt, hogy ez hogyan és miért lehetséges, egy későbbi cikkben leplezzük le. Most magáról a füstcsíkról, illetve az ellene bevetett csodafegyverről, a részecskeszűrőről lesz szó. Készítsen nyugodtan egy pohár italt a gép mellé: hosszú lesz és nyögvenyelős.

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 (NO x) 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.

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.

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 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.

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.

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.

A rövid bevezető után, legközelebb a részecskeszűrő regenerációjának európaibb formáival, valamint az ilyen autók használatával, kezelésével, karbantartásával foglalkozunk részletesen.

A Totalcar címlapjáról ajánljuk

Megjött a Peugeot dácsiája

Megjött a Peugeot dácsiája
Elkészült a Logan első komoly riválisa, a Peugeot a 301-es, amelyet nálunk is kínálnak majd.

Égéstér Mitől prémium? És szerelő-canossa

Ha eddig nem tudta, hogy a Skoda nem Audi között, ha nem jött még rá, hogyan működnek a szerelők.

Motor Dr. A dús keverék kopást okoz?

Trollválasz: hová vigyem a Cougart?

Az internetes közösséghez fordulok, hogy döntse el, mit tegyek az autóval.

Van jobb Porsche a 911-esnél

Az autó, ami kísértésbe visz. Lopnék, csalnék, talán ölnék is érte. Fejben biztosan.

A világ leghosszabb forgalmi dugója

Luxusmárkát alapít a Renault?

Állítólag ugyanaz lesz az Initial Paris a Renaultnak, mint az Infiniti a Nissannak.

BMW-vel a világ végére