Negatywne skutki eksploatacji samochodu na krótkich dystansach

Silnik spalinowy jest maszyną cieplną i pracuje dobrze tylko w określonym zakresie temperatur. Mowa tu oczywiście o temperaturze samego silnika, a nie otoczenia. Doskonale wiedzą o tym konstruktorzy, którzy robią wszystko by silniki spalinowe pracowały w odpowiedniej temperaturze możliwie najwcześniej od uruchomienia.

Po części downsizing się do tego przyczynia, ponieważ małe silniki o pojemności nie większej niż 1,5 l rozgrzewają się nieporównywalnie szybciej od np. 2-litrowych, które dziś są już uznawane za duże silniki. Pracuje się nad pojedynczymi zespołami kolektora wydechowego, turbosprężarki i układu oczyszczania spalin skupionymi w jednym miejscu, możliwie blisko silnika.

Termostaty fazowe niebawem staną się wyposażeniem obowiązkowym w nowoczesnych silnikach. Nie bez znaczenia są też rozdzielane układy chłodzenia na część chłodzącą silnik i część przeznaczoną dla układu doładowania.

Cel jest więc jasny, ale silniki spalinowe i tak będą pracowały czasowo w nieodpowiednich temperaturach, dlatego dzisiejszy sposób eksploatacji skłania do produkcji samochodów elektrycznych i hybrydowych, które nie mają problemów z jazdą na krótkich dystansach.

Niedawno opublikowane na łamach Autokult.pl badania firmy Castrol dotyczące sposobu eksploatacji pokrywają się z badaniami producentów samochodów, którzy starają się dostosować swój produkt do klienta. Faktem jest, że coraz więcej osób używa samochodu w sytuacjach, w jakich 20-30 lat temu nikomu nie przyszłoby to do głowy. Jeździmy na krótkich, a nawet bardzo krótkich dystansach już od kilometra do maksymalnie kilku kilometrów.

Odwozimy dzieci do szkoły, jedziemy do pracy, wracamy z pracy, odbieramy dzieci ze szkoły, jedziemy na zakupy, odwiedzamy znajomych czy rodzinę mieszkającą w tym samym mieście. Dziennie zdarza się przejechać nie więcej niż 20-30 km, a dystans ten jest dzielony na 3-5 podróży.

Taki sposób eksploatacji odbija się na kondycji nie tylko naszej, ale i silnika w naszym samochodzie, ponieważ stale pracuje w stanie niedogrzania. Co się dzieje w takim stanie?

Najbardziej dotkliwym skutkiem jazdy autem z nierozgrzanym silnikiem jest rozrzedzenie i zanieczyszczenie oleju. Niespalone i nieodparowane ze względu na niską temperaturę pozostałości paliwa i powstające w procesie spalania skropliny osadzają się na ściankach cylindra i spływają do miski olejowej.

Paliwo wraz ze skroplinami powodują rozrzedzenie i zanieczyszczenie oleju silnikowego i częściową utratę jego właściwości smarujących, głównie zmniejszenie odporności filmu olejowego na zrywanie.

Zwykle kojarzymy olej silnikowy ze smarowaniem samego silnika, tj. układu korbowo-tłokowego, ale trzeba pamiętać, że olej silnikowy smaruje i jest potrzebny do pracy innych elementów współpracujących, takich jak turbosprężarka czy napinacze paska/łańcucha rozrządu, a także regulatorów luzów zaworowych. Tak więc olej silnikowy o gorszych właściwościach wpływa na zużycie wszystkich części silnika, przez które przepływa.

Szczególnie odczuwanym skutkiem jazdy na krótkich dystansach są częste problemy z układem rozrządu, szczególnie współczesnych silników turbodoładowanych. Z wadliwym układem rozrządy borykały się m. in. takie koncerny jak Volkswagen (silniki TSI) oraz PSA (silniki THP).

Z jednej strony przypadki awarii silników będących skutkiem awarii napędu rozrządu były na tyle liczne, że wyraźnie wskazywały na błąd konstrukcyjny, a z drugiej tzw. wyjątki od reguły sugerowały, że w określonych warunkach nie było z tym większych problemów. Jeden ze specjalistów od silników THP, które zadebiutowały w MINI, a później napędzały większość modeli Citroëna, Peugeot, a także BMW serii 1 nie ma wątpliwości co do przyczyn licznych awarii:

Ludzie nie wymieniają i nie sprawdzają poziomu oleju. Jak auto przyjeżdża na lawecie to w pierwszej kolejności sprawdzam olej w silniku. Zwykle są tylko jego pozostałości, a często wyraźnie widać, że olej jest przepracowany. Producent zaleca jego wymianę co 30 tys. km – to zabójstwo dla silnika. Dla wielu osób jeżdżących autami takimi jak MINI czy DS3 sprawdzanie jego poziomu nawet nie wchodzi w grę.

Podobnego zdania są mechanicy zajmujący się wadliwymi jednostkami z rodziny TSI. Ich zdaniem, częsta wymiana oleju daje wyższe prawdopodobieństwo uniknięcia kosztownej awarii. W obu przypadkach trudno winić użytkowników, choć mają oni duży wpływ na kondycję motoru. Jeżeli jednak producent zaleca wymianę oleju co 30 tys. km i nie zakazuje jazdy na krótkich dystansach to powinien tak zaprojektować silnik, by ten nie wymagał dodatkowej opieki, o której klienci nie muszą wiedzieć.

Inna sprawa to elementy napędu rozrządu, zwłaszcza łańcuchy, które mają tendencję do rozciągania się. Przy zimnym silniku i oleju napinacze nie są w stanie odpowiednio napiąć łańcucha rozrządu, przez co jest on początkowo luźny. To wpływa na jego trwałość w późniejszym czasie. Z paskami zwykle nie ma takich problemów.

Eksploatując samochód na krótkim dystansie należy się liczyć również z przyspieszonym zużyciem turbosprężarki, które jest wynikiem słabego smarowania. Przez pierwsze sekundy od rozruchu olej silnikowy dopiero dociera do wszystkich elementów silnika i niektóre pracują przez krótką chwilę na sucho.

Jeżeli olej jest niewłaściwy, albo stary, szczególnie małe elementy są narażone na przyspieszone zużycie. Do nich należą m. in. łożyska turbosprężarki. Co więcej, turbosprężarka w dzisiejszych samochodach zaczyna efektywnie pracować już przy niskiej prędkości obrotowej silnika rzędu 1500 obr./min, a to oznacza, że nieobciążanie jej podczas pierwszych kilkuset metrów jazdy od uruchomienia silnika jest praktycznie niemożliwe.

Już podczas ruszania, po podniesieniu obrotów silnika, turbosprężarka rozpędza się do dużych prędkości obrotowych podczas gdy olej silnikowy nie zapewnia jeszcze odpowiednich parametrów chociażby ze względu na jego niską temperaturę. Zaleca się zatem w silnikach z turbodoładowaniem minimum kilkunasto- kilkudziesięciosekundowy postój z uruchomionym silnikiem przed rozpoczęciem jazdy.

Układ oczyszczania spalin to kolejny obszar, w którym dochodzi do przyspieszonego zużycia elementów podczas eksploatacji na krótkich odcinkach z nierozgrzanym silnikiem. Najbardziej kosztownymi awariami są te, związane z filtrami cząstek stałych, które nie są w stanie się zregenerować podczas takiej eksploatacji.

Filtr w pewnym momencie zostaje zapchany i potrzebna jest jego naprawa lub wymiana. Co gorsza, z problemem regeneracji DPF wiąże się również inny. Dotyczy on dodatkowych dawek paliwa wtryskiwanych do cylindrów w celu umożliwienia wykonania procesu regeneracji.

Wyłączenie silnika przed jego rozpoczęciem kończy się często tym, że niespalone paliwo trafia do oleju silnikowego, który tak jak w przypadkach opisywanych wcześniej zaczyna się rozrzedzać. O problemach związanych z filtrami DPF pisaliśmy obszerniej w poniższych artykułach:

Jednak nie tylko filtr DPF zużywa się szybciej. Jazda z zimnym silnikiem powoduje gromadzenie się wody w układzie wydechowym, a jeżeli ten nie osiągnie optymalnej temperatury i nie pozostanie w takim stanie przez dłuższy czas to woda nie wyparuje i będzie powodowała korozję układu wydechowego. Ponadto jazda na krótkich odcinkach z zimnym silnikiem powoduje dużą emisję sadzy, która powoduje zatkanie katalizatora.

Z kolei w układzie dolotowym duże osady nagaru pojawiają się w przepustnicy, zanieczyszczony jest zawór EGR. Nagar zwykle zostaje wypalony podczas jazdy z większym obciążeniem i w przynajmniej średnim zakresie obrotów przez kilka minut, co w mieście jest bardzo trudne do osiągnięcia.

Silniki wyposażone w dwumasowe koło zamachowe to już niemal norma, a dotyczy to nie tylko diesli. Jednak właśnie koła dwumasowe w dieslach szczególnie cierpią podczas rozruchu i gaszenia silnika, a także podczas częstych zmian biegów. To właśnie podczas uruchamiania silnika Diesla drgania przenoszone i neutralizowane przez koło dwumasowe są największe.

To one mają największy wpływ na trwałość koła dwumasowego. Jeżeli dodamy do tego działanie systemu start-stop, nietrudno sobie wyobrazić jak ciężką i jednocześnie nieodczuwalną pracę wykonuje codziennie dwumasa.

O tym, że system Start-Stop pozytywnie wpływa na zużycie paliwa nie trzeba już szczególnie przekonywać, ale wciąż panuje opinia, że wpływa on negatywnie na trwałość silnika. I jest to opinia słuszna, niezależnie od tego co konstruktorzy silników zrobią by ten efekt zminimalizować.

Każdy rozruch silnika jest dużym obciążeniem dla układu korbowego, szczególnie wału korbowego i jego łożysk. Podczas rozruchu wał korbowy jest podnoszony przez napęd rozrządu, a jednocześnie występuje metaliczny kontakt pomiędzy czopem łożyska głównego i dolną panewką spowodowany statyczną masą wału korbowego oraz masą koła zamachowego.

Mówiąc wprost: w trakcie pierwszych obrotów wał korbowy i łożyska odbijają się od siebie prawie bez smarowania. Zanim pompa oleju dostarczy odpowiednią jego dawkę, w tych miejscach występuje tarcie półpłynne. Co prawda konstruktorzy części silnikowych już opracowali materiały z powłoką polimerową, które minimalizują skutki częstych rozruchów, ale mimo to nie zlikwidowano niekorzystnych zjawisk całkowicie.

Duże problemy podczas jazdy miejskiej i na krótkich dystansach mają współczesne automatyczne skrzynie dwusprzęgłowe. Problem ten nie jest jeszcze znany w klasycznych automatach o dużej liczbie przełożeń. Jednak dwusprzęgłówki bez przerwy żonglujące biegami mają znacznie mniejszą trwałość gdy dochodzi do częstych zmian prędkości jazdy.

Nieustanne hamowanie i przyspieszanie znacząco skracają trwałość sprzęgieł i mechatroniki sterującej skrzynią biegów. Zapytany o tę kwestię specjalista od automatycznych skrzyń biegów nie ma żadnych wątpliwości:

Dwusprzęgłowe automaty nie nadają się do jazdy miejskiej. Sprzęgła często pracują w poślizgu (podczas tzw. pełzania przyp. red.) i niemal bez przerwy zmieniają biegi. Pomijam to, że ludzie nie potrafią z nich korzystać. Proszę sobie wykonać jazdę próbną z 7-biegową skrzynią DSG, a potem wybrać auto z 5-biegowym manualem i porównać liczbę zmian biegów – będziecie w szoku jak duża jest różnica. Każda zmiana biegu wpływa minimalnie na zużycie skrzyni biegów i sprzęgieł. Przy różnicy sięgającej kilkudziesięciu tysięcy zmian, to już jest dużo. Jeżeli ktoś szuka dobrego automatu na miasto, powinien wybrać starego Jeepa z 4 biegami.

Z doświadczenia wiemy też, że najnowsze skrzynie dwusprzęgłowe (głównie DSG i S-tronic) utrzymują ekstremalnie niskie obroty silnika co też powoduje potężne obciążenie układu korbowo-tłokowego. Szczególnie widać to w najnowszych modelach z tymi dwusprzęgłówkami.

Najważniejszym aspektem podczas takiej eksploatacji powinna być regularna i częsta wymiana oleju. O przebiegach międzyserwisowych proponowanych przez producenta najlepiej szybko zapomnieć. Olej powinien być wymieniany przynajmniej raz w roku, co maksimum 15 tys. km – przy uwzględnieniu obu czynników.

Przebieg ten należy skrócić jeżeli silnik jest wyposażony w turbosprężarkę, zwłaszcza silnik Diesla. Należy przy tym stosować oleje o parametrach zalecanych przez producenta, możliwie najwyższej jakości. Warto też pamiętać o konieczności stosowania olejów niskopopiołowych do silników Diesla wyposażonych w filtr cząstek stałych.

Podczas kontroli poziomu oleju należy zwrócić uwagę na to, co znajduje się pod korkiem, nawet jeżeli nie dolewamy oleju. Jeżeli na korku oleju znajdziemy żółto-brązową maź, nie musi to świadczyć od razu o awarii uszczelki pod głowicą. Często dochodzi do takiej sytuacji gdy w oleju znajduje się skropliny. Pojawiają się też krople wody na miarce.

Niepokojącym objawem jest też wyższy poziom oleju, co jest efektem dużych dawek paliwa, które się do niego dostały (w silnikach Diesla z DPF). W każdym z wyżej wymienionych przypadków należy możliwie najszybciej wymienić olej silnikowy i filtr.

Regularnie należy zwracać uwagę na sposób nagrzewania się silnika. Jeżeli czas ten wyraźnie się wydłużył, a czynnikiem na to wpływającym nie jest niższa temperatura otoczenia, to należy skontrolować stan układu chłodzenia. Sprawny termostat w tak eksploatowanym samochodzie jest jednym z jego najważniejszych elementów.

Ważnym elementem eksploatacji na krótkich dystansach powinny być okazjonalne przejażdżki na dłuższym dystansie z większym obciążeniem. Pozwala to nie tylko wypalić sadzę z filtra DPF w dieslu. W silnikach benzynowych i dieslach taka przejażdżka spowoduje odparowanie skroplin z oleju silnikowego.

Oczyszcza się też układ dolotowy i wydechowy z nagarów i osadów. Takie jazdy najlepiej byłoby wykonywać przynajmniej raz w tygodniu, ale można przy chwili wolnego czasu raz na kilka dni zaplanować sobie po prostu dłuższą trasę do celu.

Podczas jazdy w mieście najlepiej wyłączyć system start-stop, zwłaszcza jeżeli jeździmy w korku. W silnikach benzynowych o małej pojemności nie jest ona tak szkodliwy jak w większych Dieslach.

Bardzo ważny jest wybór właściwego silnika podczas zakupu samochodu. Osoby jeżdżące na krótkich dystansach nie powinny kupować Diesli, a jeżeli jeździmy tylko po mieście, tylko na krótkich dystansach i używamy auta kilka razy dziennie, to najlepszym wyborem będzie niewysilony, wolnossący silnik benzynowy, najlepiej z pośrednim wtryskiem paliwa. Mamy oczywiście świadomość, że takich silników jest coraz mniej w ofertach dilerów.

Jeżeli kupujemy auto używane, gdzie cena diesla i benzyniaka jest niemal taka sama, oczywiście diesle są kuszącą propozycją. Jeżeli nie możecie się oprzeć "klekotowi" pod maską, to warto wybrać przynajmniej silnik nieduży i możliwie prosty.

Niektóre nie mają nawet koła dwumasowego, co pozwala zaoszczędzić pieniądze przy wymianie sprzęgła. Przykładem są najsłabsze wersje diesli montowanych w małych samochodach takich jak 1.3 M-Jet Fiata, 1.4 TDI Volkswagena, 1.4, 1.6 oraz 2.0 HDI PSA, 1.4 D-4D Toyoty czy 1.6 CRDi Hyundaia i Kii.