Płynna energia, czyli nowe technologie w paliwach

Przez prawie dekadę polski rynek paliw borykał się z poważnymi problemami. Fałszowanie benzyny, oleju napędowego i autogazu jeszcze kilka lat temu było powszechnym procederem. Wzmożone kontrole, surowe kary i sukcesywne eliminowanie nieuczciwych dystrybutorów przyniosły jednak pozytywne efekty i wygląda na to, że sytuacja wróciła wreszcie do normy.

Cieszyć się możemy nie tylko coraz lepszymi, choć również coraz droższymi, benzynami standardowymi. Wytwórcy paliw oferują też paliwa o podwyższonej jakości, które według zapewnień producentów poprawiają osiągi silników, sprzyjają niższemu spalaniu i podwyższają trwałość jednostek napędowych, redukując ilość osadów na ważnych elementach głowicy i układu korbowego.

Paliwowa teoria

Paliwa płynne mają kilka charakterystycznych cech, na przykład wartość opałową. Jest to miara ilości energii zawartej w jednostce masy paliwa, którą można przetworzyć na energię cieplną. Wartością opałową nazywamy ilość ciepła, które wydziela się podczas całkowitego i zupełnego spalenia 1 kg paliwa.

Miarą odporności paliwa na spalanie stukowe w silnikach o zapłonie iskrowym, a więc w takich, które dominują w motocyklach, jest liczba oktanowa. Im jest ona wyższa, tym bardziej paliwo odporne jest na spalanie stukowe. Przypomnijmy, że spalanie stukowe to niekorzystne zjawisko przypadkowych wybuchów, podczas których mieszanka nad tłokiem spala się w sposób zbyt gwałtowny i niekontrolowany. Wiele nowoczesnych silników stosuje czujniki spalania stukowego, które dostarczają danych do sterującego nim komputera.

Skłonność paliwa do samozapłonu w zasadzie nie dotyczy motocyklistów. Jest to parametr związany z paliwami do silników wysokoprężnych. Znacznie ważniejsza jest lotność, czyli zdolność do odparowania w określonej temperaturze. Lotność ma szczególne znaczenie przy zasilaniu gaźnikowym.

Mamy jeszcze kilka innych parametrów związanych z paliwami, które z punktu widzenia użytkownika motocykla z silnikiem benzynowym nie mają większego znaczenia (gęstość, lepkość, ciepło parowania, temperatura krzepnięcia, temperatura zapłonu). Istotne są za to zanieczyszczenia zawarte w paliwie. To właśnie one stanowią główne zagrożenie dla silników.

Jeśli znajdzie się w nim woda, może powodować korozję metali czy przerwy w zasilaniu. Siarka, która sama w sobie nie jest szkodliwa dla silnika, po spaleniu wchodzi w dalsze reakcje, w których powstają szkodliwe produkty (kwas siarkowy i siarkawy) przyśpieszające korozję silnika i jego zużycie. Żywice to z kolei stałe lub półstałe pozostałości po odparowaniu paliwa. Osiadają w przewodach dolotowych i na zaworach, tworząc twardy nagar (jak widać, tworzy się on nie tylko z oleju). Twarde osady zwiększają skłonność do spalania stukowego i zapłonu powierzchniowego. Są jeszcze zanieczyszczenia mechaniczne, działające niszcząco na tłoki, pierścienie tłokowe, gładzie cylindrowe, pompy paliwa oraz iglice wtryskiwaczy. Mogą one też powodować zakłócenia w pracy silnika, zatykając dyszę gaźnika lub wtryskiwacza. Do wychwytywania zanieczyszczeń stałych z paliwa niezbędne są filtry.

Mniej trucizn

Od dawna dążono do ujednolicenia jakości paliw w całej Europie. Skutecznie udało się tego dokonać po raz pierwszy w 1993 r., wprowadzając europejską normę DIN EN 228. W Polsce wiążące jest rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z 16 sierpnia 2004 r. w sprawie wymagań jakościowych dla paliw ciekłych. Określa się w nim między innymi gęstość paliw, zawartość ołowiu, siarki, benzolu i kwasów oraz liczbę oktanową i oddziaływanie korozyjne.

Bardzo ważne są zwłaszcza ustalenia w sprawie siarki. Jest ona naturalnym składnikiem ropy naftowej i mimo specjalnych technologii rafineryjnych pewna jej część pozostaje w benzynie. Tworząc niebezpieczne związki, nie tylko zanieczyszcza środowisko poprzez spaliny, ale również jest przyczyną korozji silnika, powstawania osadów w komorze spalania i uszkodzeń katalizatorów. Zawartość siarki w benzynach bezołowiowych ograniczono do 150 mg/kg.

Jeszcze niebezpieczniejszy od siarki jest benzol. To silnie trująca i rakotwórcza substancja. W paliwie nie może być go więcej niż 1%.

Liczą się oktany

Przy okazji tematu paliw, warto przybliżyć symbole, z którymi mamy do czynienia na co dzień i które dotyczą płynnej energii wprowadzanej do zbiorników paliwa naszych jednośladów. Chodzi oczywiście o liczbę oktanową.

Na świecie funkcjonują dwie podstawowe normy dotyczące liczby oktanowej – RON (Research Octane Number) i MON (Motor Octane Number). Obie opierają się na tej samej zasadzie pomiaru, ale wyznaczane są przy innych parametrach testu. W obu przypadkach wykorzystuje się jednocylindrowy silnik spalinowy o zmiennym stopniu sprężania, w którym utrzymuje się stałe obroty i sukcesywnie zwiększa się stopień sprężania. Liczba oktanowa RON wyznaczana jest przy 600 obr/min i lepiej oddaje to, co dzieje się w silniku pod małym i średnim obciążeniem. Liczbę MON wyznacza się przy 900 obr/min, dlatego lepiej oddaje ona sytuację w warunkach dużego obciążenia.

W Europie, w tym również w Polsce, przyjęto liczbę oktanową RON i to właśnie ona widoczna jest przy dystrybutorach na stacjach paliw. W wytycznych co do jakości paliw znajdziemy jednak również liczbę MON. W Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Australii funkcjonuje jeszcze inna metoda wyznaczania liczby oktanowej, o nazwie DON (RoaD Octane Number). Polega ona na wyznaczaniu przeciętnej z liczb RON i MON.

Dbajmy o jakość

Podczas codziennego użytkowania motocykla postrzegamy paliwo od strony czysto praktycznej. Chcemy wlać je do zbiornika i pojechać. Trzeba jednak pamiętać, że benzyna, którą lejemy do baku, to produkt będący mieszaniną około dwustu węglowodorów, powstały z ropy naftowej w określonym procesie technologicznym. Nikt nie da nam gwarancji, że każda benzyna, którą zatankujemy, będzie taka sama. Produkty mogą różnić się u różnych producentów, a co dopiero, gdy do roboty wezmą się kombinatorzy? W fałszowanym paliwie może znaleźć się benzyna niższej jakości, woda, olej napędowy, a nawet rozpuszczalniki!

W trosce o dobrą jakość paliwa lepiej tankować na stacjach renomowanych firm, a nie w przypadkowych, podejrzanie wyglądających punktach dystrybucyjnych czy stacjach na terenach dawnych, państwowych gospodarstw rolnych. Przy okazji odwiedzin u renomowanych dystrybutorów można też skorzystać z oferty niedostępnej w innych miejscach, czyli z paliw o podwyższonej jakości.

Od kilku lat na polskim rynku obecne są paliwa o podwyższonej jakości, których formuła różni się od stosowanej w produktach standardowych. Znajdziemy je w ofercie ORLENu (Verva), BP (Ultimate) oraz Shella (V-Power). Trzeba jednak zaznaczyć, że paliwa o wyższej jakości są wyraźnie droższe od zwykłych, co jednak ogranicza krąg odbiorców ze względu na i tak już wysokie ceny na stacjach benzynowych. Dlatego niezwykle interesująco wygląda propozycja Shella, który wprowadził do sprzedaży paliwa lepszej jakości w miejsce standardowych.

Rynkowa nowość

Od kwietnia bieżącego roku na 400 firmowych stacjach paliw można kupić Shell FuelSave 95 i Shell FuelSave Diesel. Paliwa te zastąpiły EuroSuper 95 i Shell Diesel Extra. To najbardziej zaawansowane paliwa ekonomiczne Shell, za które kierowcy zapłacą tyle samo, ile za paliwa standardowe, oferowane do tej pory na stacjach koncernu.

Ten innowacyjny produkt to wynik intensywnych prac naukowców odpowiedzialnych za tworzenie paliw pozwalających na lepsze ich wykorzystanie. Rozwiązanie opiera się na bardziej wydajnej formule, zaprojektowanej w celu zmniejszenia strat energii tam, gdzie oleje silnikowe są mniej skuteczne. Zwiększenie wydajności pracy silnika pozwala bowiem na zmniejszenie zużycia paliwa.

Nowe paliwa opracowano po to, by pomóc kierowcom oszczędzać paliwo bez dodatkowych kosztów. Mają one stanowić prawdziwy przełom w technologii paliw. A jak wyglądają konkrety? Shell nie podaje, jak duże oszczędności można uzyskać dzięki nowym produktom. Nie pada konkretna deklaracja, która określałaby korzyści procentowo lub ilościowo. Dlatego zdecydowaliśmy się na własny test, by zbadać możliwości nowego paliwa.

Zobacz opis i wyniki testu>>>

Shell deklaruje natomiast korzyści związane z jakością benzyny FuelSave 95, która została specjalnie opracowana, aby utrzymywać czystość zaworów dolotowych i poprawić wydajność silnika, a w rezultacie pomóc kierowcom oszczędzać paliwo. Ponadto zawarty w Shell FuelSave 95 dodatek Shell Efficiency Improver został tak stworzony, by zmniejszyć straty energii poprzez smarowanie miejsc, takich jak górny pierścień tłokowy, gdzie zwykłe oleje silnikowe są mniej wydajne. Zmniejszenie strat energii oznacza większą ilość energii z paliwa. A o to przecież chodzi.

Na koniec warto przypomnieć, że nie można liczyć tylko na nowe formuły paliwowe i nowoczesne technologie. W trudnych czasach, gdy paliwa są drogie, sięgnijmy po stary, dobry sposób na oszczędzanie: spokojną i rozważną jazdę, powszechnie nazywaną dzisiaj ecodrivingiem.

Wpływ szkodliwych substancji w paliwie na silnik

Tekst Dariusz Dobosz | Zdjęcia Shell

Publikacja w numerze 7/2012 Świata Motocykli.