Nowoczesne silniki - niższe emisje i mniejsze zużycie paliwa

Popularność silników wysokoprężnych w samochodach osobowych corocznie spada, tym bardziej że kolejne kraje wprowadzają restrykcyjne przepisy ograniczające ich zastosowanie. Inaczej sytuacja wygląda w sektorze pojazdów pozadrogowych, gdzie jednostki tego typu zapewniają wysoką dostępność, niezawodność i niskie koszty eksploatacji nawet w szczególnie trudnych warunkach pracy. Mimo szybkiego rozwoju napędów elektrycznych to silniki diesla cały czas są podstawą w maszynach rolniczych czy budowlanych. Jednak i w tej grupie napędów obserwuje się rozwój technologii dążący do ograniczenia szkodliwych emisji spalin i redukcji zużycia paliwa.

Spare parts of car at a repair shop

Te dwa zagadnienia, czyli ochrona środowiska i aspekt zmniejszenia kosztów użytkowania są przyczyną rozwoju technologii silników wysokoprężnych. W pierwszym przypadku związane jest to z coraz bardziej restrykcyjnymi normami emisji spalin, w tym obecną europejską Stage V i jej amerykańską odpowiedniczką Tier 4 Final. W drugim rosnące w szybkim tempie ceny oleju napędowego. Tutaj wystarczy przykład: w 2010 r. cena 1 litra ON wynosiła średnio 4 zł, dziś jest to blisko 8 zł. Końca podwyżek póki co nie widać.

Nowoczesne rozwiązania stosowane w obecnych silnikach wysokoprężnych

Dla uzyskania założonych efektów ekologicznych i ekonomicznych, główni producenci silników wysokoprężnych tacy jak John Deere, Kubota, Yanmar, Deutz i inni stosują wiele rozwiązań łączących zasadę downsizingu, czyli uzyskiwania większej mocy przy jednoczesnym zmniejszeniu pojemności, nowoczesne komponenty wtrysku paliwa, elektroniczne systemy zarządzania pracą silnika, dozowaniem paliwa/powietrza oraz dedykowane układy oczyszczania spalin.

Dobór konkretnych rozwiązań uzależniony jest oczywiście od wizji producenta oraz typu silnika, jego wielkości, zastosowania itd. Dużą wagę przywiązuje się również do modułowości systemów silnikowych, ponieważ komponenty z elastycznym montażem umożliwiają różne opcje instalacji i łatwiejszą integrację systemu zgodnie z wymaganiami danego klienta OEM. Wersje silnikowe tego samego producenta różnią się np. mocowaniem wentylatora i napędem pasowym, pokrywami głowic cylindrów i miskami olejowymi wykonanymi z tworzywa sztucznego lub z aluminium, typem turbosprężarki z zaworem upustowym lub regulacją ciśnienia doładowania ze zmienną geometrią turbiny.

W celu spełnienia norm dotyczących emisji silniki są również wyposażone w układy oczyszczania spalin, składające się w różnych konfiguracjach z filtra cząstek stałych (DPF), selektywnej redukcji katalitycznej (SCR), katalizatora utleniającego (DOC) oraz system recyrkulacji spalin EGR.

Co oferują najwięksi producenci?

Dalszy rozwój silników wysokoprężnych wydaje się nieunikniony i konieczny, jeżeli mają one spełniać coraz bardziej restrykcyjne wymagania. Czołowi producenci jednostek napędowych, w zależności od ich mocy oraz przeznaczenia, stosują rozmaite rozwiązania w zakresie stosowanych instalacji oczyszczania spalin oraz konstrukcji i automatycznych systemów sterowania pracą silnika....