Dekarbonizace benzinového motoru

Jak vzniká karbon v benzinovém motoru?

Prvním a zásadním faktorem pro vznik úsad je přímé vstřikování. To sice umožňuje dosahovat vyšší účinnosti, ale oproti staršímu nepřímému vstřikování má hned zásadní nevýhody.

Nepřímé vstřikování má své výhody

Při vstřikování do sacího kanálu (nepřímé vstřikování) má směs docela dost času na promíchání se vzduchem a odpaření se v něm. Cestou opláchne otevřený sací ventil a jelikož je benzín dobré rozpouštědlo, omyje z něj případné nečistoty. Do válce vstupuje promíchaná, z velké části odpařená a homogenní směs paliva se vzduchem.

Přímé vstřikování a tvorba karbonu

Vstřikování přímo do válce je přínos z hlediska účinnosti, protože umožňuje zvýšení statického kompresního poměru, zejména pak v režimu částečné zátěže (tedy tehdy, kdy nejedete na plný plyn, ale spíše normálním tempem). Navíc studený benzín vstříknutý přímo do válce odebere část tepla, takže prostor i ochladí. Jenže na druhé misce vah je již zmíněný sací ventil, který nic neoplachuje a mohou se tedy na něm tvořit úsady. Jeden čas jsme tu měli tzv. vnitřní EGR, což není nic jiného, než urychlení otevření sacího ventilu tak, aby byl otevřen současně s ventilem výfukovým, čímž dojde k nasátí části výfukových plynů zpět do válce. Fungovalo to celkem bez problému, bohužel se ukázalo, že jde o řešení nedostatečně účinné. I benzínové motory proto časem přešly na klasický EGR ventil, který přepouští část spalin do sání, s čímž je spojena i tvorba karbonu. Částečnou léčbou tohoto neduhu je častější provoz zahřátého motoru na plný výkon, kdy je spalování dokonalejší a vyšší teploty omezují tvorbu karbonových usazenin, případně jich část dokážou spálit.

Specifický problém s přímým vstřikováním se projevuje u studeného motoru. Na chladné stěně válce se totiž velmi snadno vysráží vstříknuté palivo, které není dokonale smíchané se vzduchem. Pístní kroužky ho následně velmi ochotně setřou a pošlou pod píst, tedy do klikové skříně, kde dojde ke smíchání s mazivem, a tedy jeho ředění. Opět něco, o co tak úplně nestojíme. Především auta provozovaná na krátkých trasách tímto dost trpí.

Pokud se chcete sami přesvědčit, jak je na tom olej vašeho motoru, stačí odmontovat zátku pro dolévání maziva. Přičichněte si k ní, pokud ucítíte benzín, je to jasné – olej je jím zředěný.

Dekarbonizace benzinového motoru vodíkem

Dekarbonizace umí část problémů, respektive následků spojených s přímým vstřikováním řešit. Funguje to tak, že do motoru jde se vzduchem i vodík, který samozřejmě krásně hoří a tím zvýší teplotu spalování. Při zvýšení teploty dojde k sublimaci usazenin a jejich následnému opuštění spalovacího prostoru motoru. Že je to pravda ukazují naše opakovaná i měření jak emisí, tak i výkonu motoru před dekarbonizací a následně po ní.