ŠTA TREBA DA ZNATE O MOTORNIM ULJIMA ZA DIZEL MOTORE SA DPF SISTEMOM ? - Savet stručnjaka | Adeco

SAVET STRUČNJAKA

28
APR

ŠTA TREBA DA ZNATE O MOTORNIM ULJIMA ZA DIZEL MOTORE SA DPF SISTEMOM ?

U cilju smanjenja zagađenja čovekove okoline, u savremenim motorima sa unutrašnjim sagorevanjem (SUS motori) ugrađeni su sistemi za obradu izduvnih gasova, a u cilju smanjenja emisije štetnih gasova i čestica.  Za smanivanje emisije azotnih oksida (NOx) i sitnih čestica (PM), vrši se obrada izduvnih gasova pomoću EGR, SCR i DPF sistema.
Prvi pokušaji uvođenja filtera čvrstih čestica u izduvnim gasovima, datiraju iz 1969. godine u tadašnjoj SR Nemačkoj.
O SCR i EGR sistemima se već dosta toga zna, tako da je svrha ovog članka da se  čitaoci upoznaju sa osnovnim tehničkim karakteristikama funkcionisanja i održavanja DPF sistema, kao i sa motornim uljima koja se koriste u motorima u kojima je ugrađen DPF sistem.

Čvrste čestice u izduvnim gasovima

Čvrste čestice u izduvnim gasovima ( eng. PM - particulate matter) su najsloženija jedinjenja u izduvnim gasovima.Čestice čađi koje se nalaze u izduvnim gasovima, sastavljene su od ugljenika koji se nalazi u motornom gorivu i ulju. Čađ nastaje u postupku  sagorevanja goriva, kao proizvod nedovoljne količine kiseonika.  Prečnik čestica čađi se kreće od 0,1-40 μm. Čestice čađi, sadržane u izduvnim gasovima motornih vozila i predstavljaju veliku opasnost za organe za disanje svih živih bića na planeti.

Pepeo je produkt sagorevanja motornog ulja pomešanog sa gorivom. Normalna je posledica da se motorno ulje u motoru troši (0,5-1% u odnosu na ukupnu potrošnju goriva). Za razliku od čađi, čestice pepela su znatno manje (slika 1), a u odnosu na čađ koja je crne boje, boja pepela je svetlija (slika 2).

Eliminacija čvrstih čestica iz izduvnih gasova

DPF (eng: diesel particulate filter, fra: filtre à particules) je filter čestica čađi i nalazi se u sastavu izduvnog sistema vozila sa ugrađenim dizel motorom   Svrha ovog filtera je da smanji emisiju štetnih izduvnih gasova tako što čestice čađi “hvata” i zadržava.

Sastoji se od keramičkog saća koje je napravljeno od silicijum karbida i metalnog kućišta. Keramičko saće ima veliki broj paralelno smeštenih kanala koji su naizmenično zatvoreni. Zidovi filtera od silicijum karbida su porozni I oslojeni nosećom smešom za katalizator od aluminijum oksida i ceroksida. Preko tog nosećeg sloja je nanesen tanak film platine, rodijuma, paldijuma koji služe kao katalizator i za sebe vezuju štetne čestice.Pošto su kanali filtera naizmenično zatvoreni, a zidovi od silicijum karbida porozni kroz njih prolazi gas dok se čestice čađi i ostalih nečistoća zadržavaju (slika 3).

Uvođenje DPF sistema (eng. Diesel Particulate Filter) započeto sa dizel motorima EURO IV norme (od oktobra 2005. godine), pri čemu je došlo do smanjenja PM za 75% u odnosu na EURO I normu. Za sva vozila sa ugrađenim dizel motorom, koja su proizvedena posle 2009. godine, ugradnja ovog filtera je obavezna. Uvođenjem EURO VI norme (01. 01. 2013. godine), sadržaj čvrstih četica u izduvnim gasovima  smanjen je za 36 puta u odnosu na  EURO I normu (sa 0,36 g/kWh na 0,01 g/kWh).

Održavanje DP filtera

DP filter se mora redovno čistiti od čađi i pepela, kako bi se zadržale dobre performanse i neometan rad motora.

Na količinu čađi i pepela u DP filteru utiču sledeći faktori:
1. Kvalitet dizel goriva;
2. Rezim rada motora;
3. Tehničko stanje motora i
4. Kvalitet motornog ulja.

Odstranjivanje čađi iz DPF sistema (tzv.regeneracija)

Regeneraciju DPF sistema možemo podeliti na:
1. Pasivnu;
2. Aktivnu.

Pasivna regeneracija podrazumeva sve mere i aktivnosti kako bi se sprečilo zapušavanje filtera od nakupljene čađi i pepela , odnosno, pravilan rad DPF sistema. Te mere i aktivnosti su:
1. Korišćenje kvalitetnog i aditiviranog dizel goriva;
2. Upotreba kvalitetnog motornog ulja sa malim sadržajem sulfatnog pepela (low ash);
3. Izbor pravilnog režima rada motora i optimalne brzine kretanja vozila. 
Odnosno, sa svim gore navedenim merama, stvaraju se uslovi da se nakupljena čađ sagori u toku normalne eksploatacije motora.

Tokom aktivne regeneracije DPF-a, sakupljena čađ se sagoreva kako bi se pomenute nečistoće sagorele i pretvorile u malu količinu pepela.
Da postoji problem u DPF sistemu, te da će biti aktivirana aktivna regeneracije, vozača na instrument tabli upozorava upaljen svetlosni simbol (slika 4).

Aktivna regeneracija, u zavisnosti od DPF sistema, aktiviraće se u zavisnosti od utrošene količine goriva između dve regeneracije, pređene kilometraže vozila između dve aktivne regeneracije, kao i na osnovu porasta pritiska izduvnih gasova pre filtera ili na osnovu razlike u pritiscima izduvnih gasova pre ulaska u filter i nakon izlaska iz filtera. Svi podaci se unose u ECU koji kontroliše odvijanje celog procesa aktivne regeneracije.
Nakon dobijanja informacije od strane senzora pritiska u zoni DP filtera, ECU započinje proces regeneracije, tako što dobavna pumpa ubacuje gorivo u izduvnu granu, paljenjem goriva, pri čemu se povećava temperatura u izduvnoj grani na oko 600 oC, Ova temperatura je dovoljna da sagore naslage čađi u DP filteru. Dok traje proces aktivne regeneracije, upaljena je kontolna lampica na instrument tabli (slika 4). 
Dok traje proces aktivne regeneracije potrebno je kretati se  brzinom od 65-70 km/h, a broj obrataja motora držati u rasponu 2.500-3.000 o/min. 
Nakon završetka aktivne regeneracije, odnosno, postizanjem zadatog pritiska u zoni DP filtera, kontrolna lampica DPF se gasi.

Na slici 5 šematski je prikazan DPF sistem dizel motora. 

Hemijska regeneracija

Usled velike količine sakupljene čađi i pepela, nije moguće aktivnom regeneracijom stvoriti normalnu cirkulaciju izduvnih gasova kroz DP filter. Ako sadržaj čađi i pepela premaši 75% zapremine DP filtera, aktivira se signalna lampica o kvaru na motoru. Ako i pored primene aktivne regeneracije prohodnost DP filtera nije postignuta, treba pristupiti njegovoj demontaži sa vozila i hemijskom čišćenju.
Najbolji rezultati pri čišćenju DP filtera postižu se kombinovanom primenom hemijskih sredstava i vode ili vazduha pod povišenim pritiskom.
Ukoliko hemijska regeneracije ne dovede do normalnog fukcionisanja DPF sistema, potrebno je zameniti DP filter, što iziskuje troškove od nekoliko stotina pa do nekoliko hiljada eura (u zavisnosti od proizvođača, veličine i tipa DP filtera). 

Motorna ulja za vozila sa DPF sistemom

Da bi DPF sistem pravilno i kvalitetno funkcionisao, odnosno, da bi se izbegli nepotrebni finansijski troškovi, između ostalog, potrebno je koristiti za to namenjeno motorno ulje. 
Motorno ulje namenjeno vozilima sa ugrađenim DPF sistemom morbez, a da ima visok nivo kvaliteta kako bi zadržalo sve fizčko-hemijske osobine, s obzirom na  izmenjene uslove rada motora (povećanje temperature kao i pojave da izduvni gasovi dospeju u karter motora) u toku aktivne regeneracije. Takođe, u toku aktivne regeneracije motora, određena količina dodatog dizel goriva dospeva u karter čime dovodi do moguće promene viskoznosti motornog ulja.
Takođe, deo motornog ulja sagoreva zajedno sa gorivom, te bi nekvalitetno motorno ulje dovelo do bržeg začepljenja DP filtera.
S toga, motorno ulje mora da sadrži nizak nivo sulfatnog pepela, sumpora i fosfora i izrađena su, uglavnom, na bazi sintetike (ređe polusintetike), u viskoznostima 15W-40; 10W-40; 10W-30; 5W-40; 5W-30.
Motorna ulja namenjena za primenu u dizel motorima sa ugrađenim DPF sistemom, su sintetička, nižeg viskoziteta, imaju oznaku LOW SAPS, a sadržaj sulfatnog pepela (low ash), fosfora i sumpora mora biti ispod 1%.

U tabeli 1 dat je prikaz vrste, nivoa kvaliteta i viskoznosti motornih ulja namenjenih podmazivanju motora sa ugrađenim PDF sistemom.

ADECO u svom proizvodnom programu poseduje lepezu motornih ulja namenjenih dizel motorima sa DPF sistemom:
1. Ultra Synth PRO SAE 5W-30 i Ultra Synth PRO SAE 5W-40, za putnička i laka teretna vozila;
2. XHPD SAE 15W-40 i XHPD SAE 10W-40 za teško opterećene dizel motore (Heavy Duti Diesel engine);

Zbog toga, proverite dobro koje motorno ulje koristite za vaše vozilo, a ako imate nedoumica, obratite se službi primene i tehničke podrške kompanije ADECO. 

Autor:
sci. dipl. ing. Aleksandar Kekić,  
Inženjer razvoja, primene i tehničke podrške, ADECO

DPF glavna fotka DPF 1 DPF 2 DPF 3 DPF 4 DPF 5 Tabela 1
NAZAD NA SAVETE