Significance of petrol composition in the formation of fuel injector deposits in direct injection engines

Abstract

W artykule poruszono problem tworzenia się szkodliwych osadów we wtryskiwaczach silników o zapłonie iskrowym z bezpośrednim wtryskiem paliwa. Silniki takie mają dużą skłonność do tworzenia osadów, w tym w szczególności osadów wtryskiwaczy paliwa. Opisano skutki powstawania osadów dla funkcjonowania układu wtrysku paliwa. Zwrócono uwagę, że osady takie znacząco pogarszają zarówno osiągi, jak i parametry użytkowo-eksploatacyjne silników. Czynniki sprzyjające tworzeniu się osadów mogą być związane z właściwościami paliwa, konstrukcją silnika, konstrukcją wtryskiwaczy oraz warunkami pracy silnika. Stanowi to wyzwanie i określa nowe obszary badawcze dla konstruktorów silników, ale także dla producentów paliw – a szczególnie dodatków uszlachetniających. Jakość mieszanki paliwowo-powietrznej tworzonej w komorach spalania silników o zapłonie iskrowym z bezpośrednim wtryskiem paliwa jest prawie całkowicie uzależniona (kontrolowana) od funkcjonowania wtryskiwaczy paliwa, na które największy wpływ mają utworzone szkodliwe osady. W artykule opisano mechanizmy formowania się osadów we wtryskiwaczach silnika z bezpośrednim wtryskiem. Następnie wskazano i rozpatrzono dotychczas ustalone najważniejsze właściwości, wynikające ze składu benzyny, mające dominujący wpływ na występowanie tych szkodliwych procesów. Zwrócono uwagę na rozbieżne wyniki badań dotyczące kilku właściwości benzyny i oceny ich wpływu na inicjowanie i tworzenie się szkodliwych osadów wtryskiwaczy. Wyjaśniono też znaczenie dodatków detergentowo-dyspergujących do paliw jako najbardziej efektywnego środka w przeciwdziałaniu procesom powstawania szkodliwych osadów silnikowych. Celem pracy było zbadanie wpływu różnych właściwości fizykochemicznych benzyny na tendencję do tworzenia się osadów wtryskiwaczy silnika z bezpośrednim wtryskiem paliwa. Badania były prowadzone według znormalizowanej, uznanej ogólnoeuropejskiej procedury CEC F-113-KC (VW EA111 BLG). W artykule krótko scharakteryzowano metodykę badawczą opisaną w tej procedurze, a następnie pięć benzyn silnikowych o różnych właściwościach fizykochemicznych, które przygotowano do badań. Benzyny te różniły się właściwościami fizykochemicznymi, które zdaniem autora projektu powinny być najistotniejsze z punktu widzenia skłonności paliwa do tworzenia osadów wtryskiwaczy paliwa. Następnie opisano i przedstawiono wyniki badań. Analiza wyników pozwoliła wskazać, które właściwości benzyn silnikowych mają największy wpływ na procesy tworzenia się osadów wtryskiwaczy paliwa. Uzyskane wyniki odniesiono i porównano z wynikami podobnych badań opisanych w dostępnej literaturze. Rezultatem realizacji pracy było między innymi potwierdzenie, że niektóre fizykochemiczne właściwości paliw mają istotny wpływ na powstawanie przedmiotowych osadów. Stwierdzono też, że o wielkości zanieczyszczenia wtryskiwaczy decyduje wypadkowa wpływu wszystkich czynników – zarówno wspomagających, jak i ograniczających proces tworzenia się osadów. Ponadto niektóre z czynników mogą wchodzić ze sobą w trudne do ustalenia interakcje.