Krótkie trasy samochodem: wpływ na olej, akumulator, DPF i układ wydechowy
Krótkie odcinki utrzymują silnik, olej, akumulator i wydech w fazie rozgrzewania. Mały roczny przebieg także może oznaczać ciężkie warunki eksploatacji.
Krótkie przejazdy wydają się łagodnym sposobem użytkowania samochodu: auto pokonuje niewiele kilometrów, silnik pracuje krótko, a przebieg rośnie powoli. W praktyce regularne trasy liczące zaledwie kilka kilometrów mogą stwarzać dla podzespołów trudniejsze warunki niż spokojna jazda przez dziesiątki lub setki kilometrów.
Mechanik samochodowy Alexey Stepantsov wyjaśnia, że problemem jest nie tyle sama odległość, ile ciągłe uruchamianie auta na zimno i brak czasu na pełne osiągnięcie temperatury roboczej. Skutki są szczególnie widoczne zimą.
Niektórzy producenci uwzględniają to wprost w harmonogramach obsługi. W instrukcjach wybranych modeli Kia i Hyundai regularne przejazdy krótsze niż 8 km przy normalnej temperaturze oraz 16 km podczas mrozu zaliczane są do ciężkich warunków eksploatacji. Podobne zapisy można znaleźć w dokumentacji Mazdy i Toyoty.
Silnik przez większość czasu pozostaje zimny
Po uruchomieniu temperatura silnika, oleju oraz układu wydechowego jest wyraźnie niższa od roboczej. Olej ma większą lepkość, a elementy układu napędowego dopiero osiągają prawidłowy stan cieplny.
Producenci środków smarnych wskazują, że rozruch na zimno i rozgrzewanie należą do najbardziej wymagających faz pracy silnika. Nie oznacza to, że każdy start powoduje poważne uszkodzenia: współczesne silniki i oleje są do takiej pracy przystosowane. Różnica pojawia się wtedy, gdy ten sam cykl jest stale powtarzany.
Jeżeli samochód przejedzie 100 km po jednym zimnym rozruchu, niekorzystna faza rozgrzewania stanowi tylko niewielką część trasy. Przy pięciu oddzielnych przejazdach po 3 km auto może niemal cały czas pracować właśnie podczas rozgrzewania.
W oleju silnikowym może gromadzić się woda
Podczas pracy silnika powstaje para wodna. Część wilgoci może przedostawać się do skrzyni korbowej wraz z produktami spalania. Po pełnym rozgrzaniu duża część wody odparowuje i jest usuwana przez układ wentylacji skrzyni korbowej. Jeżeli jednak silnik zostanie wyłączony kilka minut po uruchomieniu, może zabraknąć na to czasu.
Badania SAE dotyczące zimnego rozruchu i krótkich przejazdów wykazywały nagromadzenie wody, paliwa oraz innych zanieczyszczeń w oleju silnikowym. AAA również zwraca uwagę, że problem jest szczególnie typowy dla krótkiej jazdy w niskiej temperaturze.
Jednym z widocznych objawów może być jasna emulsja pod korkiem wlewu oleju. Sama w sobie nie świadczy jednak o poważnej awarii, ponieważ podobny wygląd może mieć także inne przyczyny.
Paliwo może rozcieńczać olej
Gdy silnik jest zimny, tworzenie mieszanki i spalanie przebiegają inaczej niż po rozgrzaniu. Badania benzynowych jednostek z bezpośrednim wtryskiem pokazują, że podczas zimnego rozruchu i rozgrzewania część paliwa może osiadać na ściankach cylindrów, przedostawać się do skrzyni korbowej i mieszać się z olejem.
Zjawisko to nazywa się rozcieńczaniem oleju paliwem. Jeżeli staje się znaczące, spada lepkość środka smarnego i pogarsza się jego zdolność do tworzenia trwałej warstwy olejowej.
„Podczas dłuższej jazdy i pełnego rozgrzania część lotnych składników może odparować. Przy regularnych trasach liczących zaledwie kilka kilometrów takie warunki występują znacznie rzadziej”, mówi Stepantsov.
Dlatego niewielki roczny przebieg nie oznacza automatycznie lekkich warunków pracy silnika. Samochód pokonujący 3 km rano i 3 km wieczorem może być eksploatowany ciężej niż auto z dużo większym przebiegiem autostradowym.
Olej starzeje się nie tylko od kilometrów
Częstym błędem jest kierowanie się wyłącznie wskazaniem licznika. Olej silnikowy stopniowo zanieczyszcza się produktami spalania, wilgocią, paliwem i innymi domieszkami. Shell wymienia krótkie trasy oraz częstą pracę w trybie stop-start wśród warunków zwiększających obciążenie oleju.
Dlatego producenci ustalają terminy obsługi zarówno według przebiegu, jak i czasu. Przy ciężkich warunkach eksploatacji mogą też zalecać częstsze wymiany oleju i filtra.
Dokładny interwał zależy od modelu, silnika i rynku, dlatego podstawą powinna być instrukcja konkretnego samochodu.
Akumulator może nie zdążyć odzyskać energii
Kolejnym wrażliwym elementem jest klasyczny 12-woltowy akumulator rozruchowy. Uruchomienie silnika wymaga dużego prądu. Później alternator musi uzupełnić zużytą energię, a równocześnie samochód zasila światła, klimatyzację, multimedia i inne systemy. Zimą obciążenie dodatkowo rośnie przez ogrzewanie szyb, foteli, lusterek i kierownicy.
Bosch i VARTA wskazują, że przy ciągłych krótkich przejazdach ilość energii dostarczanej przez alternator może być mniejsza od zużywanej. Samochód może więc jeździć codziennie, podczas gdy poziom naładowania akumulatora stopniowo spada.
Długotrwałe utrzymywanie akumulatora kwasowo-ołowiowego w stanie niedoładowania może również sprzyjać zasiarczeniu płyt i zmniejszać zdolność rozruchową.
Dlatego auto używane regularnie, które pewnego ranka nie uruchamia się z powodu rozładowanego akumulatora, może być właśnie ofiarą częstych krótkich tras.
Układ wydechowy nie ma czasu wyschnąć
Podczas spalania paliwa powstaje para wodna. Na zimnych ściankach układu wydechowego skrapla się ona do postaci kondensatu. W trakcie dłuższej jazdy rury i tłumik nagrzewają się na tyle, że znaczna część wody odparowuje. Gdy silnik zostanie wyłączony krótko po starcie, wilgoć może pozostać wewnątrz.
Producent elementów układów wydechowych Walker łączy częste krótkie przejazdy, szczególnie zimą, z szybszą korozją wewnętrzną tłumików i rur.
Dlatego układ wydechowy miejskiego auta o małym przebiegu może czasem zużywać się szybciej niż w samochodzie regularnie użytkowanym na autostradzie.
W dieslu dochodzi dodatkowy problem z DPF
Współczesne samochody z silnikiem Diesla i filtrem cząstek stałych są szczególnie wrażliwe na krótkie trasy. DPF stopniowo gromadzi sadzę i co pewien czas musi oczyścić się poprzez regenerację. Do tego potrzebna jest odpowiednia temperatura i wystarczająco długa praca silnika.
„Jeśli samochód stale jeździ na małe odległości, regeneracja może się w ogóle nie rozpocząć albo być wielokrotnie przerywana przez wyłączenie silnika”, przypomina Stepantsov.
Volkswagen wprost ostrzega, że częste krótkie przejazdy mogą utrudniać prawidłowe oczyszczanie filtra cząstek stałych. Ford również wymienia krótkie trasy i częste uruchamianie silnika wśród warunków, w których DPF może potrzebować dodatkowej możliwości dokończenia regeneracji.
Zalecenia dotyczące prędkości, obrotów i czasu jazdy różnią się zależnie od modelu. Nie istnieje jeden uniwersalny sposób „wypalania” DPF dla wszystkich diesli; należy stosować się do instrukcji producenta.
Katalizator także działa gorzej na krótkiej trasie
Po uruchomieniu silnika benzynowego katalizator jest jeszcze zimny i nie może od razu pracować z maksymalną skutecznością. EPA wskazuje, że faza zimna należy do najmniej korzystnych pod względem emisji. Po osiągnięciu temperatury roboczej skuteczność oczyszczania wyraźnie rośnie.
Jeżeli cała podróż trwa tylko kilka minut, znaczna jej część przypada na rozgrzewanie silnika i katalizatora. Jest to bardziej kwestia zużycia paliwa i emisji niż bezpośredniego uszkodzenia katalizatora, ale dobrze pokazuje różnicę między krótkim a długim przejazdem.
Zimą problemy się nasilają
Niska temperatura pogarsza kilka warunków jednocześnie. Olej silnikowy potrzebuje więcej czasu na rozgrzanie, rozruch wymaga większej ilości energii, akumulator mniej efektywnie oddaje prąd, a kierowca korzysta z energochłonnych systemów ogrzewania.
Zimny silnik zużywa również więcej paliwa. Dane laboratoryjne Departamentu Energii USA pokazują, że przy około −7 °C miejska efektywność paliwowa typowego samochodu benzynowego może być mniej więcej o 15% gorsza niż przy +25 °C.
Nie oznacza to, że każda krótka zimowa jazda automatycznie podnosi zużycie paliwa dokładnie o tę wartość. Na trasie liczącej kilka kilometrów samochód spędza jednak większą część czasu w najmniej efektywnej fazie pracy.
Nie każdy przejazd 3 km jest równie wymagający
Znaczenie ma także temperatura auta przed wyjazdem. Jeżeli rano samochód jest całkowicie wychłodzony, przejedzie 3 km i później stoi przez kilka godzin, kolejny rozruch znów będzie zimny.
„Zupełnie inaczej wygląda sytuacja, gdy po godzinnej jeździe kierowca zatrzyma się na dziesięć minut przy sklepie, a następnie przejedzie jeszcze kilka kilometrów”, uważa Stepantsov.
Silnik, olej i układ wydechowy pozostają ciepłe, więc warunki są znacznie łagodniejsze. Liczy się zatem nie tylko długość trasy, lecz także liczba pełnych cykli zimnego rozruchu.
A co z hybrydami i samochodami elektrycznymi?
W klasycznych hybrydach oraz hybrydach plug-in część opisanych problemów pozostaje, ponieważ nadal znajduje się w nich silnik spalinowy.
Badania hybrydowych układów napędowych przy niskich temperaturach również wykazywały gromadzenie się wody i rozcieńczanie oleju paliwem podczas krótkich cykli pracy silnika spalinowego.
Samochody całkowicie elektryczne nie mają tych konkretnych problemów: nie występują w nich olej silnika spalinowego, układ wydechowy, DPF ani zimny rozruch jednostki spalinowej.
Jednak zimą krótkie trasy mogą obniżać efektywność energetyczną elektryka, ponieważ zauważalna część energii z akumulatora jest zużywana na ogrzanie kabiny i baterii.
Dlaczego spokojna długa jazda może być łatwiejsza dla samochodu
Podczas dłuższej jazdy samochód ma czas w pełni osiągnąć właściwe warunki pracy. Temperatura oleju się stabilizuje, wilgoć jest skuteczniej usuwana, akumulator ma więcej czasu na doładowanie, a układ wydechowy rozgrzewa się i pozbywa kondensatu.
W dieslu powstają dodatkowo korzystniejsze warunki do regeneracji filtra cząstek stałych.
Długa trasa również nie zawsze oznacza lekki sposób użytkowania. Długotrwała jazda z maksymalną prędkością, holowanie ciężkiej przyczepy, górskie drogi i bardzo wysokie temperatury są przez wielu producentów również uznawane za ciężkie warunki eksploatacji.
Chodzi więc konkretnie o porównanie regularnych krótkich tras rozpoczynanych na zimno ze spokojną, długotrwałą jazdą.
Co może zrobić właściciel
Jeżeli samochód niemal zawsze pokonuje tylko kilka kilometrów naraz, warto najpierw sprawdzić, czy producent uznaje taki sposób użytkowania za ciężkie warunki eksploatacji. W takim przypadku serwis może być wymagany częściej niż przy normalnym trybie.
Stepantsov zaleca również kontrolowanie stanu akumulatora, szczególnie zimą, nieodkładanie wymiany oleju tylko z powodu małego przebiegu oraz okresowe korzystanie z auta na trasie wystarczająco długiej, by osiągnęło pełną temperaturę roboczą.
Nowoczesnego silnika zwykle nie trzeba długo rozgrzewać na biegu jałowym. Po krótkiej chwili można ruszyć spokojnie, unikając wysokich obrotów i dużego obciążenia do czasu rozgrzania zespołu napędowego.
Wniosek jest prosty: liczy się nie tylko całkowity przebieg. 5000 km zebrane podczas codziennych zimnych przejazdów po kilka kilometrów może oznaczać znacznie cięższą eksploatację niż dużo większy przebieg autostradowy. Właśnie dlatego wielu producentów oficjalnie zalicza krótkie trasy do ciężkich warunków użytkowania.