Hogyan lesz egy erős turbódízelből tüdőrák?

Gusztustalan, fekete füstcsíkot húz maga után, mi az? EU4-es motorral szerelt dízelautó 2007-ben.

technika
Gulyás Gusztáv

Közzétéve: 2007. 01. 25. 09:14

Közzétéve: 2007. 01. 25. 09:14

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
<sub>x</sub>) 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.

Gulyás Gusztáv
Gulyás Gusztáv