Lyhyet automatkat: vaikutus moottoriöljyyn, akkuun, DPF:ään ja pakoputkistoon

© A. Krivonosov

Lyhyet matkat vaikuttavat autolle kevyeltä käytöltä: kilometrejä kertyy vähän, moottori käy vain lyhyen aikaa ja matkamittarin lukema kasvaa hitaasti. Käytännössä muutaman kilometrin matkojen jatkuva toistaminen voi kuitenkin olla tekniikalle raskaampaa kuin rauhallinen kymmenien tai satojen kilometrien ajo.

Automekaanikko Alexey Stepantsov selittää, ettei ongelma ole niinkään itse matkassa vaan siinä, että auto käynnistetään kylmänä yhä uudelleen eikä se ehdi saavuttaa täysin normaalia käyttölämpötilaansa. Vaikutukset korostuvat erityisesti talvella.

Jotkin autonvalmistajat ottavat tämän suoraan huomioon huolto-ohjelmissaan. Esimerkiksi joidenkin Kian ja Hyundain mallien käyttöohjeissa säännölliset alle 8 km:n ajot normaalissa lämpötilassa ja alle 16 km:n ajot pakkasella luokitellaan vaativiksi käyttöolosuhteiksi. Samantapaisia huomautuksia löytyy Mazdan ja Toyotan asiakirjoista.

Moottori pysyy suuren osan ajasta kylmänä

Käynnistyksen jälkeen moottorin, moottoriöljyn ja pakoputkiston lämpötila on selvästi käyttölämpötilaa alempi. Öljy on viskoosimpaa, ja voimansiirron osat ovat vasta matkalla normaaliin lämpötilaansa.

Voiteluainevalmistajat huomauttavat, että kylmäkäynnistys ja lämpeneminen kuuluvat moottorin kuormittavimpiin toimintavaiheisiin. Tämä ei tarkoita, että jokainen käynnistys aiheuttaisi vakavaa vahinkoa: nykyaikaiset moottorit ja öljyt on suunniteltu kestämään tällainen käyttö. Ero syntyy, kun sama sykli toistuu jatkuvasti.

Jos auto ajaa yhden kylmäkäynnistyksen jälkeen 100 km, epäedullinen lämpenemisvaihe muodostaa vain pienen osan matkasta. Viidellä erillisellä 3 km:n matkalla auto voi sen sijaan toimia lähes koko ajan lämpenemisvaiheessa.

Moottoriöljyyn voi kertyä vettä

Moottorin käydessä syntyy vesihöyryä. Osa kosteudesta voi päästä palamistuotteiden mukana kampikammioon. Kun moottori lämpenee kokonaan, suuri osa vedestä haihtuu ja poistuu kampikammion tuuletuksen kautta. Jos moottori sammutetaan vain muutama minuutti käynnistyksen jälkeen, tähän ei välttämättä ole riittävästi aikaa.

Kylmäkäynnistyksiä ja lyhyitä ajomatkoja käsitelleissä SAE-tutkimuksissa on havaittu veden, polttoaineen ja muiden epäpuhtauksien kertymistä moottoriöljyyn. AAA toteaa myös, että ongelma on erityisen tavallinen lyhyillä matkoilla kylmässä säässä.

Yksi näkyvä merkki voi olla vaalea emulsio öljyntäyttökorkin alla. Se ei kuitenkaan yksin todista vakavasta viasta, sillä samanlainen ilmiö voi johtua muistakin syistä.

Polttoaine voi laimentaa öljyä

Kylmän moottorin seoksenmuodostus ja palaminen eroavat lämpimän moottorin olosuhteista. Suorasuihkutteisia bensiinimoottoreita koskevat tutkimukset osoittavat, että kylmäkäynnistyksen ja lämpenemisen aikana osa polttoaineesta voi päätyä sylinterien seinämille, kulkeutua kampikammioon ja sekoittua öljyyn.

Ilmiötä kutsutaan polttoainelaimenemiseksi. Jos se on huomattavaa, voiteluaineen viskositeetti laskee ja sen kyky muodostaa vakaa öljykalvo heikkenee.

”Pidemmällä matkalla ja moottorin lämmettyä kokonaan osa haihtuvista aineista voi poistua. Kun ajetaan toistuvasti vain muutamia kilometrejä, tällaisia olosuhteita syntyy paljon harvemmin”, Stepantsov sanoo.

Siksi pieni vuotuinen ajomäärä ei automaattisesti tarkoita moottorille kevyitä oloja. Auto, jolla ajetaan 3 km aamulla ja vielä 3 km illalla, voi olla kovemmassa käytössä kuin ajoneuvo, jolla kertyy huomattavasti enemmän moottoritieajoa.

Öljy vanhenee muistakin syistä kuin kilometreistä

Yleinen virhe on katsoa vain matkamittaria. Moottoriöljyyn kertyy vähitellen palamistuotteita, kosteutta, polttoainetta ja muita epäpuhtauksia. Shell mainitsee lyhyet matkat ja toistuvan stop-start-ajon olosuhteina, jotka voivat lisätä öljyn kuormitusta.

Siksi valmistajat määrittävät huoltovälit sekä ajomäärän että ajan perusteella. Vaativissa käyttöolosuhteissa öljy ja suodatin voidaan joutua vaihtamaan tavallista useammin.

Tarkka huoltoväli riippuu mallista, moottorista ja markkina-alueesta, joten kyseisen auton käyttöohje on ratkaiseva.

Akku ei ehkä ehdi palauttaa varaustaan

Toinen herkkä osa on tavallinen 12 voltin käynnistysakku. Moottorin käynnistäminen vaatii suuren sähkövirran. Tämän jälkeen laturin täytyy korvata käytetty energia samalla, kun auto syöttää sähköä valoille, ilmastoinnille, tietoviihteelle ja muille järjestelmille. Talvella kuormitus kasvaa entisestään lämmitettävien ikkunoiden, istuinten, peilien ja ohjauspyörän vuoksi.

Boschin ja VARTAn mukaan jatkuvassa lyhyen matkan ajossa akun laturilta saama energia voi jäädä pienemmäksi kuin kulutettu energia. Autolla voidaan siis ajaa päivittäin samalla, kun akun varaustaso vähitellen laskee.

Lyijyakun jatkuva pitäminen vajaassa varauksessa voi myös edistää levyjen sulfatoitumista ja heikentää käynnistystehoa.

Siksi säännöllisesti käytetty auto, joka ei yhtenä aamuna käynnisty tyhjän akun vuoksi, voi kärsiä juuri toistuvista lyhyistä ajomatkoista.

Pakoputkisto ei ehdi kuivua

Polttoaineen palamisessa muodostuu vesihöyryä. Kylmän pakoputkiston pinnoilla se tiivistyy vedeksi. Pidemmän ajon aikana putket ja äänenvaimennin lämpenevät riittävästi, jotta suuri osa vedestä haihtuu. Jos moottori sammutetaan pian käynnistyksen jälkeen, kosteutta voi jäädä järjestelmään.

Pakoputkiston osia valmistava Walker yhdistää jatkuvat lyhyet ajomatkat, erityisesti talvella, äänenvaimentimien ja putkien nopeampaan sisäiseen korroosioon.

Siksi vähän ajetun kaupunkiauton pakoputkisto voi joskus kulua nopeammin kuin säännöllisesti moottoritiellä käytetyn auton järjestelmä.

Dieselissä tulee lisäksi DPF-ongelma

Hiukkassuodattimella varustetut nykydieselit ovat erityisen herkkiä lyhyille matkoille. DPF kerää vähitellen nokea ja sen on ajoittain puhdistuttava regeneroinnin avulla. Prosessi vaatii sopivan lämpötilan ja riittävän pitkän moottorin käyntiajan.

”Jos autolla ajetaan jatkuvasti lyhyitä matkoja, regenerointi ei välttämättä käynnisty lainkaan tai se voi keskeytyä toistuvasti, kun moottori sammutetaan”, Stepantsov muistuttaa.

Volkswagen varoittaa suoraan, että tiheät lyhyet matkat voivat haitata dieselhiukkassuodattimen normaalia puhdistumista. Ford mainitsee lyhyet ajot ja toistuvat moottorin käynnistykset tilanteina, joissa DPF voi tarvita lisämahdollisuuden regeneroinnin loppuun saattamiseen.

Nopeutta, moottorin kierroslukua ja ajoaikaa koskevat suositukset vaihtelevat malleittain. Kaikille dieseleille ei ole yhtä yleispätevää DPF:n ”polttomenetelmää”, vaan valmistajan ohjeita on noudatettava.

Katalysaattorikin toimii heikommin lyhyellä matkalla

Bensiinimoottorin käynnistyksen jälkeen katalysaattori on vielä kylmä eikä voi toimia heti parhaalla hyötysuhteella. EPA toteaa, että kylmä vaihe on päästöjen kannalta yksi epäedullisimmista. Kun käyttölämpötila saavutetaan, puhdistuksen tehokkuus kasvaa selvästi.

Jos koko matka kestää vain muutaman minuutin, suuri osa siitä tapahtuu moottorin ja katalysaattorin vielä lämmetessä. Kyse on enemmän polttoaineenkulutuksesta ja päästöistä kuin katalysaattorin suorasta vaurioitumisesta, mutta ero lyhyen ja pitkän ajon välillä näkyy hyvin.

Talvella ongelmat korostuvat

Alhainen lämpötila heikentää useita olosuhteita yhtä aikaa. Moottoriöljy lämpenee hitaammin, käynnistys vaatii enemmän energiaa, akku luovuttaa virtaa heikommin ja kuljettaja käyttää paljon sähköä kuluttavia lämmittimiä.

Kylmä moottori kuluttaa myös enemmän polttoainetta. Yhdysvaltain energiaministeriön laboratoriotietojen mukaan noin −7 °C:ssa tavallisen bensiiniauton kaupunkiajon polttoainetehokkuus voi olla noin 15 % heikompi kuin +25 °C:ssa.

Tämä ei tarkoita, että jokainen lyhyt talviajo lisäisi kulutusta täsmälleen saman verran. Muutaman kilometrin matkalla auto kuitenkin viettää suuremman osan ajasta vähiten tehokkaassa toimintavaiheessaan.

Kaikki 3 km:n matkat eivät ole yhtä kuormittavia

Myös auton lämpötila ennen lähtöä vaikuttaa. Jos auto on aamulla täysin kylmä, sillä ajetaan 3 km ja se seisoo sen jälkeen useita tunteja, seuraavakin käynnistys on kylmäkäynnistys.

”Tilanne on aivan toinen, jos kuljettaja pysähtyy tunnin ajon jälkeen kymmeneksi minuutiksi kaupan luona ja ajaa sitten vielä muutaman kilometrin”, Stepantsov sanoo.

Moottori, öljy ja pakoputkisto pysyvät lämpiminä, joten käyttöolosuhteet ovat paljon kevyemmät. Ratkaisevaa ei siis ole vain matkan pituus vaan myös täydellisten kylmäkäynnistyssyklien määrä.

Entä hybridit ja sähköautot?

Tavallisissa hybrideissä ja ladattavissa hybrideissä osa kuvatuista ongelmista säilyy, koska niissä on edelleen polttomoottori.

Hybridivoimalinjoja matalissa lämpötiloissa käsittelevissä tutkimuksissa on myös havaittu veden kertymistä ja öljyn laimenemista polttoaineella polttomoottorin lyhyiden käyttöjaksojen aikana.

Täyssähköautoissa näitä nimenomaisia ongelmia ei ole: niissä ei ole polttomoottorin moottoriöljyä, pakoputkistoa, DPF:ää eikä polttomoottorin kylmäkäynnistystä.

Lyhyet talvimatkat voivat silti heikentää sähköauton energiatehokkuutta, koska huomattava osa akun energiasta kuluu matkustamon ja akun lämmittämiseen.

Miksi rauhallinen pitkä ajo voi olla autolle helpompaa?

Pidemmän ajon aikana auto ehtii saavuttaa kokonaan normaalin toimintatilansa. Öljyn lämpötila tasaantuu, kosteus poistuu tehokkaammin, akulla on enemmän aikaa latautua ja pakoputkisto lämpenee sekä pääsee eroon kondenssivedestä.

Dieselissä syntyy lisäksi paremmat olosuhteet hiukkassuodattimen regeneroinnille.

Pitkäkään ajo ei aina ole kevyttä käyttöä. Pitkäaikainen ajo suurimmalla nopeudella, raskaan perävaunun vetäminen, vuoristotiet ja kova helle luokitellaan monien valmistajien mukaan myös vaativiksi käyttöolosuhteiksi.

Tässä verrataan nimenomaan toistuvia lyhyitä kylmäajoja rauhalliseen ja yhtäjaksoiseen pidempään ajoon.

Mitä omistaja voi tehdä?

Jos autolla ajetaan lähes aina vain muutama kilometri kerrallaan, kannattaa ensin tarkistaa, luokitteleeko valmistaja tällaisen käytön vaativiksi olosuhteiksi. Jos luokittelee, huoltoa voidaan tarvita tavallista huolto-ohjelmaa useammin.

Stepantsov suosittelee myös seuraamaan akun kuntoa erityisesti talvella, olemaan lykkäämättä öljynvaihtoa pelkästään pienen ajomäärän vuoksi ja käyttämään autoa ajoittain riittävän pitkällä matkalla, jotta se lämpenee kunnolla.

Nykyaikaista moottoria ei yleensä tarvitse lämmittää pitkään tyhjäkäynnillä. Lyhyen odotuksen jälkeen voi lähteä rauhallisesti liikkeelle ja välttää suuria kierroksia sekä kovaa kuormitusta, kunnes voimansiirto on lämmennyt.

Pääviesti on yksinkertainen: vain kokonaiskilometrimäärä ei ratkaise. Päivittäisillä muutaman kilometrin kylmäajoilla kertyneet 5000 km voivat olla paljon raskaampaa käyttöä kuin huomattavasti suurempi moottoritieajomäärä. Siksi useat valmistajat sisällyttävät lyhyet matkat virallisesti vaativiin käyttöolosuhteisiin.