Czy benzyna wpływa na zanieczyszczenie wtryskiwaczy benzynowych?

Jak działają wtryskiwacze benzynowe?
Czy benzyna zanieczyszcza układ wtryskowy?
Skutki zanieczyszczeń wtrysków
Dlaczego nawet najbardziej skuteczny system filtracyjny nie gwarantuje czystości wtryskiwaczy?
Główny czynnik zakłócający właściwą pracę wtryskiwaczy
Czyszczenie wtryskiwaczy benzyny i regeneracja
Paliwo a żywotność wtryskiwaczy

Wtryskiwacze paliwa to kluczowy element w układzie zasilania silnika benzynowego, kontrolujący dostarczanie paliwa do komory spalania. Istnieje szeroko rozpowszechniona opinia, że benzyna może powodować zanieczyszczenia i uszkodzenia wtryskiwaczy, negatywnie wpływając na ich wydajność. Ale czy to faktycznie prawda, czy może to być bardziej mit? 

Jak działają wtryskiwacze benzynowe?

Wtryskiwacze to precyzyjne komponenty, które dostarczają paliwo do silnika poprzez rozpylenie go na miliony kropel. Ich działanie opiera się na precyzyjnym dawkowaniu paliwa, które jest wtryskiwane pod wysokim ciśnieniem do komory spalania. Istotne jest, aby te elementy były czyste i wolne od wszelkich zanieczyszczeń, aby zapewnić właściwe działanie silnika.

Współczesne systemy paliwowe stanowią precyzyjne mechanizmy, z których szczególnie delikatne na zanieczyszczenia są wtryskiwacze paliwa, obecne praktycznie we wszystkich pojazdach z silnikiem spalinowym.

Wtryskiwacz stanowi sterowany elektronicznie zawór o wyjątkowej precyzji dopasowania elementów, osiągający nawet 1 mikrometr, co sprawia, że jest on najbardziej podatnym na zanieczyszczenia podzespołem w całym samochodzie. By porównać, ludzki włos ma grubość 60 mikrometrów, a średnica czerwonej krwinki to jedynie 7 mikrometrów. 

Czy benzyna zanieczyszcza układ wtryskowy?

Istnieje pogląd, że benzyna, zwłaszcza w wyniku długotrwałego używania, może tworzyć zanieczyszczenia w wtryskiwaczach. Jednakże, większość benzyn dostępnych na rynku spełnia rygorystyczne normy jakościowe, a producenci paliw starają się zapewnić, że ich produkty są jak najbardziej czyste.

Zanieczyszczenia obecne w benzynie to stałe lub płynne substancje, które dostają się do tego paliwa podczas procesu produkcji, transportu, magazynowania, dystrybucji i użytkowania. Te zanieczyszczenia mają znaczący wpływ na jakość benzyny oraz stanowią poważne ryzyko dla nowoczesnych systemów paliwowych.

Trwałość benzyny wynika z jej skłonności do wytrącania się niekorzystnych związków, co ogranicza jej użyteczność do około 3 miesięcy od momentu produkcji. Przy właściwym przechowywaniu w tym czasie benzyna powinna zachować swoje właściwości i skład zgodny z obowiązującymi standardami. Występują również specjalnie zmodyfikowane rodzaje benzyn, na przykład te dostosowane do potrzeb wojska, które mogą być użyteczne przez dłuższy okres nawet kilkunastu miesięcy. 

Skutki zanieczyszczeń wtrysków

Wszystkie te zanieczyszczenia negatywnie oddziałują na funkcjonowanie komponentów układu paliwowego, co prowadzi do:

• zużycia powierzchni iglicy wtryskiwacza i rozpylacza

• blokowania otworów w końcówce rozpylacza 

• odkładania się osadów w filtrze siatkowym i wewnętrznych elementach wtryskiwacza

Te procesy zakłócają właściwe działanie wtryskiwaczy, co przekłada się na nieprawidłowy przepływ paliwa, jego dawkowanie oraz niższą jakość rozpylania. W efekcie, może to prowadzić do utraty mocy silnika, spadku wydajności, czy nawet do problemów z rozruchem pojazdu. Oprócz zanieczyszczeń mineralnych, istnieje również poważne zagrożenie dla efektywnego działania systemu paliwowego związanego z obecnością olefin i ich pochodnych w benzynie.

Co to są olefiny?

Olefiny to organiczne związki chemiczne z grupy węglowodorów nienasyconych, charakteryzujące się obecnością jednego lub więcej podwójnych wiązań między atomami węgla. Te rodzaje węglowodorów wykazują niską stabilność termiczną, co prowadzi do tworzenia żywic i osadów. Te substancje, odkładając się w systemie dolotowym silnika, mogą ograniczać jego wydajność i zwiększać szkodliwość wydzielanych spalin. Zgodnie z normą PN-EN 228 regulującą właściwości i jakość benzyny silnikowej, maksymalna dopuszczalna zawartość olefin w tym paliwie wynosi 18% (objętościowo).

Czy żywice są obecne w benzynie?

Podczas przechowywania benzyny dochodzi do procesów chemicznych, takich jak utlenianie, kondensacja i polimeryzacja. Efektem tych reakcji są różnorodne związki chemiczne, w tym żywice o ciemnym zabarwieniu, które nie rozpuszczają się i mają tendencję do przylegania. Te związki, osadzając się na elementach silnika, tworzą osady i nagary, co niekorzystnie wpływa na działanie silnika i jego komponentów. Warunki takie jak temperatura, kontakt z powietrzem, ilość przechowywanego paliwa oraz jego skład chemiczny, włączając siarkę, azot oraz związki tlenowe, dodatkowo wpływają na te procesy.

Nieuchronnie, nawet w przypadku najwyższej jakości, dostępnej na rynku benzyny, obecne są żywice. Te substancje dzieli się na trzy rodzaje:

• obecne

• przemyte 

• potencjalne

Żywice obecne to te, które wytrącają się jako osady po całkowitym odparowaniu benzyny. Termin "obecne" wynika stąd, że są one widoczne również w świeżo wyprodukowanej benzynie. Część z nich jest rozpuszczalna w rozpuszczalniku, na przykład heptanie, i określa się je jako żywice nieprzemyte. Te żywice obecne osadzają się w wtryskiwaczach benzyny, na powierzchniach układu dolotowego, zaworach oraz ścianach komory spalania.

Dopuszczalna zawartość żywic obecnych (nieprzemytych) w benzynie kategorii 4, według międzynarodowej karty paliwowej, nie może przekraczać 30 mg/100 ml benzyny. Różnica pomiędzy poziomami żywic obecnych i przemytych w benzynie wynika z dodatków oczyszczających, które zwiększają ich obecność w benzynie.

Żywice przemyte to te, które po zmieszaniu z rozpuszczalnikiem, takim jak heptan, częściowo się rozpuszczają. Te, które nie ulegają rozpuszczeniu w benzynie, nazywane są żywicami przemytymi. Część tych żywic rozpuszcza się w benzynie, jednak te, które pozostają nierozpuszczone, mogą powodować blokady w filtrach paliwa.

Zawartość żywic przemytych określa się jako masę osadów, które pozostają po odparowaniu benzyny w ściśle określonych warunkach, a następnie poddaje się je procesowi przemytu rozpuszczalnikiem. Przed odparowaniem, benzyna jest oczyszczana z zanieczyszczeń stałych i wody. Dopuszczalna zawartość żywic przemytych nie może przekraczać 5 mg/100 ml benzyny.

Żywice potencjalne to te, które nie występują w benzynie w momencie jej produkcji. Powstają one w wyniku reakcji chemicznych pod wpływem tlenu, światła i temperatury. Czynniki takie jak czas przechowywania, transport i dystrybucja dodatkowo wpływają na ich ilość. Warunki sprzyjające powstawaniu żywic potencjalnych szczególnie występują w listwie wtryskowej, zasilającej wtryskiwacze, oraz we wtryskiwaczach benzyny.




 

Dlaczego nawet najbardziej skuteczny system filtracyjny nie gwarantuje czystości wtryskiwaczy?

Producent każdego układu zasilania wyposaża go fabrycznie w filtry, których celem jest zatrzymywanie zanieczyszczeń obecnych w paliwie. Zaliczają się do nich sitko filtrujące w pompie paliwowej umieszczonej w zbiorniku, główny filtr paliwa oraz filtry zamontowane bezpośrednio wewnątrz wtryskiwaczy. Efektywny system filtracji doskonale spełnia swoje zadanie, co zapewnia prawidłowe funkcjonowanie wtryskiwaczy.

Producenci filtrów każdego roku prezentują swoje produkty, oferując coraz lepsze właściwości filtracyjne. Mimo że w coraz większym stopniu filtry chronią wtryskiwacze przed zabrudzeniami mechanicznymi, niestety nie są one w stanie zapobiec osadom powstałym wskutek reakcji zachodzących wewnątrz samego wtryskiwacza - co stanowi zupełnie inny problem pomijany przez filtry. 

Główny czynnik zakłócający właściwą pracę wtryskiwaczy

Zgodnie z aktualnymi standardami dotyczącymi jakości paliw dostępnych obecnie na polskim rynku, dopuszczalna zawartość żywic przemytych wynosi 5 mg/100 ml benzyny.

Przy przeciętnym zużyciu 8 litrów benzyny na 100 kilometrów i przejechaniu dystansu 100 tysięcy kilometrów, łatwo obliczyć, że przez system wtryskowy może przepłynąć nawet 0,4 kg osadów, które nie rozpuszczają się w benzynie i gromadzą się wewnątrz wtryskiwaczy, na powierzchniach kolektora dolotowego, kanałach doprowadzających do komory spalania, zaworach ssących, co prowadzi do powstawania osadów lub lepkiej mazi, podatnej na zlepianie.

Wewnątrz wtryskiwacza, gdzie znajduje się paliwo, warunki sprzyjające powstawaniu tzw. żywic potencjalnych tworzą się pod wpływem temperatury i innych czynników, co prowadzi do ich formowania w wyniku procesów utleniania, kondensacji lub polimeryzacji.

Wytworzenie żywic szczególnie ułatwiają sytuacje, takie jak chwilowe zatrzymanie ciepłego silnika, co powoduje zaleganie paliwa w wtryskiwaczu pozbawionym chłodzenia przez świeże paliwo, częste zatrzymywanie się na krótkich odcinkach z częstym wyłączaniem silnika, jak również stanie w korkach. 

Czyszczenie wtryskiwaczy benzyny i regeneracja

Używanie wysokiej jakości benzyny oraz dodatków do paliwa oczyszczających układ paliwowy może pomóc utrzymać czystość wtryskiwaczy. Jak dbać o wtryskiwacze i układ wtryskowy? Wystarczy pamiętać o regularnych przeglądach, okresowej zmianie filtrów paliwa i konserwacji układu paliwowego. Na pewno pomoże to w minimalizacji ryzyka zanieczyszczeń wtrysków benzyny.

Czyszczenie wtryskiwaczy benzynowych najlepiej jednak zlecić firmie specjalizującej się w w regeneracji wtryskiwaczy benzynowych, które w są w stanie wykryć ich nieprawidłową pracę i zapobiegać większym awariom i usterkom.  

Paliwo a żywotność wtryskiwaczy

Choć istnieje możliwość, że długotrwałe używanie niskiej jakości benzyny lub paliwa z zanieczyszczeniami może negatywnie wpływać na wtryskiwacze, większość paliw dostępnych na rynku spełnia normy jakościowe. Regularna konserwacja i stosowanie czystego paliwa mogą pomóc w minimalizacji ryzyka zanieczyszczeń wtryskiwaczy, zapewniając ich prawidłowe działanie.