Rok 2021 był kolejnym przełom­­­owym rokiem w Europie we wprowadzaniu ograniczeń emisji CO₂ przez samochody osobowe. Jeszcze w 2020 r. średnia emisja dwutlenku węgla dla pojazdów sprzedawanych przez poszczególne marki musiała być niższa niż 120 g/km. Od 1 stycznia 2021 r. limit ten został obniżony do 95 g/km i jest to najbardziej rygorystyczne ograniczenie emisji na świecie. Producenci niespełniający norm emisji CO₂ narażają się na konieczność zapłaty wysokich opłat wynoszących 95 euro za każdy gram dwutlenku węgla emitowany ponad limit i są naliczane od każdego sprzedanego samochodu.

Downsizing był koniecznością

Producenci samochodów od dawna przygotowywali się na wprowadzanie samochodów ograniczających emisję CO₂. Jedną z głównych odpowiedzi jest właśnie zastosowanie tzw. downsizingu w silnikach spalinowych i popularyzacji pojazdów hybrydowych.Downsizing polega na skonstruowaniu silnika o maksymalnej mocy, przy jego minimalnych wymiarach i liczbie cylindrów. Downsizing to inaczej zastąpienie większego silnika mniejszym, bardziej wysilonym i tym samym wydajniejszym. Silniki te osiągają lepsze wyniki w testach zużycia paliwa i badaniach czystości spalin.

Większa sprawność z mniejszej pojemności

Kluczem do osiągnięcia takiego celu jest udoskonalenie układów wtrysku paliwa oraz turbodoładowania powietrza. Jeżeli dany cylinder będzie podlegał doładowaniu powietrzem z turbosprężarki, a wtrysk paliwa będzie bezpośredni oraz elektronicznie kontrolowany (5-6 wtrysków na suw sprężania), uzyskamy optymalne zmiksowanie mieszanki paliwowo-powietrznej i większą gęstość energetyczną w mniejszej objętości komory spalania. Taka optymalizacja będzie skutkowała osiągnięciem wysokiej mocy i momentu obrotowego w cylindrze silnika.Popularne silniki downsizingowe mają 3-cylindry. Takie rozwiązania zostały już zastosowane nawet w samochodach sportowych czy rajdowych (np. Toyota Yaris GR, BMW i8, Ford Fiesta ST). Mniejsze, sprawniejsze silniki spalinowe będą również występować w hybrydowych układach napędowych, gdzie istotne jest minimalne zużycie paliwa, mniejsza emisja szkodliwych związków oraz minimalizm i kompaktowość silnika spalinowego, ze względu na jego współdziałanie z silnikiem elektrycznym na jednym wale napędowym.

Olej także poprawia sprawność

Innym sposobem na poprawienie sprawności silników było zastosowanie nowej generacji środków smarnych. Właśnie z tego powodu producenci silników zdecydowali się na wprowadzenie w 2016 r. normy ACEA C5. Olej ACEA C5 w porównaniu do starszego C3 to niższe opory wewnętrzne dzięki niskiemu HTHS i zastosowaniu klas lepkości 0W-20 czy 0W-16, bez kompromisu dla właściwości przeciwzużyciowych, ochrony silnika i jego czystości. Warto wiedzieć, że normy jakościowe ACEA należą obecnie do najpopularniejszych na europejskim rynku samochodowym. Znajdziemy je praktycznie na wszystkich opakowaniach olejów. ACEA (Association des Constructeurs Européens d’Automobiles) to stowarzyszenie czołowych europejskich producentów samochodów zrzeszających m.in. BMW, DAF-a, Daimlera, Ferrari, Forda, Hondę, Jaguara, Land Rovera, Renault, Toyotę, Volkswagena i Volvo. Specyfika najnowszych testów homologacyjnych wskazuje na to, że ACEA staje się powoli standardem globalnym, ponieważ niektóre z jej procedur testowych są „zapożyczane" z innych specyfikacji, np. z północnoamerykańskiej API dla olejów silnikowych. Nowe testy zużycia paliwa pochodzą zaś z japońskiej specyfikacji ILSAC.

Ekologicznie, ale z problemami

Silniki downsizingowe faktycznie legitymują się zmniejszeniem emisji CO₂. Podczas spokojnej jazdy bardzo oszczędnie obchodzą się z paliwem i zajmują niewiele miejsca pod maską. Niestety – oprócz zalet mają niestety także swoje wady.  Spektakularne wysilanie silników o małych pojemnościach stawia pod znakiem zapytania ich trwałość. W niskim zakresie obrotów (1500-2000 obr./min.), przy dużym obciążeniu silnika i silnym doładowaniu powietrzem dochodzi do zjawiska zwanego LSPI (Low Speed Pre-Ignition) – co oznacza przedwczesny zapłon przy niskiej prędkości obrotowej. Innymi słowy jest to zjawisko polegające na samozapłonie mieszanki paliwowo-powietrznej podczas suwu sprężania, występujące jeszcze przed faktycznym zapłonem zainicjowanym iskrą ze świecy zapłonowej. Przedwczesny zapłon spowodowany jest obecnymi w komorze spalania niedopalonymi, żarzącymi się cząstkami oleju czy nadal palącego się nadmiaru paliwa. LSPI skutkuje uderzeniami płaszcza tłoka o tuleję cylindra, a to prowadzi do poważnych uszkodzeń silnika. Dodatkowo przy dużym obciążeniu silnika i dużym zapotrzebowaniu na moc przy wtrysku bezpośrednim nie dochodzi do idealnego wymieszania paliwa z powietrzem i powstają strefy nadmiaru paliwa. Wtedy w procesie spalania powstaje sadza. Sadza powoduje więcej „szkody” niż na pierwszy rzut oka można by sobie pomyśleć. Sadza w spalinach powoduje konieczność zastosowania układów GPF (benzynowych filtrów cząstek). Sadza z komory spalania przedostaje się również do oleju i zanieczyszcza go. To powoduje zaś konieczność zwiększenia zdolności oleju do dyspersji sadzy, aby ograniczyć koncentrowanie się zanieczyszczeń. W ostatnich latach okazało się, że duże ilości sadzy w oleju negatywnie wpływają na trwałość łańcuchów rozrządu. Sadza działa ścierająco na sworznie łańcucha powodując jego wydłużenie. W konsekwencji może to doprowadzić do zniszczenia silnika poprzez przeskoczenie koła zębatego rozrządu.

Oleje ACEA C6 rozwiązują część problemów

Producenci silników razem z instytutami badawczymi, organizacjami międzynarodowymi tworzącymi normy jakości dla olejów (API, ACEA, ILSAC) i oczywiście producentami olejów zaczęli poszukiwać rozwiązania w celu zmniejszenia występowania zjawiska LSPI i szkodliwego wpływu sadzy. Ostatecznie okazało się, że zastosowanie oleju skomponowanego na odpowiedniej bazie wraz ze specjalnym pakietem dodatków, często innym niż stosowanym dotychczas, może znacząco wpłynąć na obniżenie zjawiska LSPI i ochronić łańcuch rozrządu przed nadmiernym zużyciem.  Dlatego też ACEA w 2021 roku zdecydowała się wydać nową normę ACEA C6, która łączy zalety energooszczędności normy ACEA C5 z dodatkowymi wymaganiami:

• znaczący wpływ oleju na zmniejszenie ilości zjawisk LSPI,
• zabezpieczenie łańcucha rozrządu przed negatywnym wpływem sadzy,
• zmniejszenie ilości osadów i zanieczyszczeń w turbosprężarce.

Aby sprawdzić jakość oleju i to czy spełnia powyższe wymagania w ramach ACEA C6 rozszerzono dotychczasowe testy jakościowe. Do programu testowego wprowadzono kilka nowych silników (m.in. Forda i Toyoty). Zastąpiono także niektóre poprzednie testy nowymi. W odpowiedzi na wprowadzenie najnowszej normy ACEA C6 ofertę olejów QUARTZ uzupełni zupełnie nowy olej silnikowy QUARTZ INEO XTRA EC6 0W-20, który jest rozwinięciem znanego dobrze QUARTZ INEO XTRA EC5 0W-20.

– powiedział Andrzej Husiatyński kierownik działu technicznego TotalEnergies Marketing Polska.

Źródło: TotalEnergies