Klapy wirowe w dieslach. Kłopot, który może zniszczyć silnik
Klapy wirowe to rozwiązanie stosowane w wielu silnikach Diesla z Common Rail. Zawirowania powietrza, jakie tworzą w układzie dolotowym tuż przed zaworami ssącymi, pomagają w procesie spalania w zakresie niskich prędkości obrotowych. Dzięki temu spaliny mają być czystsze, z mniejszą ilością tlenków azotu.
Tyle teorii, która najpewniej pokrywa się z rzeczywistością, póki w silniku wszystko jest w pełni sprawne i czyste. Z reguły klapy osadzone na osi zmieniają swój kąt ustawienia w zależności od obrotów silnika – przy niskich są zamknięte, by do cylindrów trafiło mniej powietrza, ale odpowiednio zawirowanego, a przy wyższych mają być otwarte, by silnik "oddychał" pełną piersią. Niestety, jest to urządzenie pracujące w bardzo niekorzystnych warunkach, a tym samym narażone na usterki. Polegają zazwyczaj na zablokowaniu klap z powodu nagromadzonego nagaru lub nawet na wyrwaniu ich z mocowań.
Typowym objawem usterki klap polegającej na zablokowaniu w pozycji otwartej jest bardzo słaby "dół" silnika, czyli do uzyskania przez turbosprężarkę odczuwalnie wysokiego ciśnienia doładowania. W efekcie wzrasta poziom sadzy w spalinach, a że te wracają do dolotu przez zawór EGR, to również w układzie dolotowym zbiera się więcej zanieczyszczeń. W związku z powyższym kolektor — i tak już zabrudzony — brudzi się jeszcze szybciej.
Kiedy klapy są zablokowane w pozycji zamkniętej, czuć spadki mocy przy wyższej prędkości obrotowej, ponieważ do cylindrów wpada zbyt mała ilość powietrza. Wtedy również wzrasta poziom sadzy w układzie. Niestety, wzrost zadymienia spalin, niezależnie od obrotów, ma swoje dalsze konsekwencje w postaci przyspieszonego zużycia układu wylotowego (filtr DPF) oraz turbosprężarki.
Z reguły takie symptomy pojawiają się już po przejechaniu ok. 100 tys. km, choć producenci silników z czasem rozpoznali problem i poprawili wiele konstrukcji po 2005 r. Skłonił ich do tego m.in. problem, który mocno nasilił się, kiedy pierwsze silniki Diesla typu Common Rail z klapami z późnych lat 90. zaczęły ulegać poważnym awariom. To sytuacja, do której często dochodziło, kiedy klapy ze względu na słabe mocowanie w kolektorze urywały się i wpadały głębiej do układu dolotowego, zderzając się z zaworem ssącym, a nawet po rozpadnięciu wpadały do cylindra. Tam nierzadko dochodziło już do poważnych zniszczeń. Silniki, które były szczególnie narażone na takie zjawisko, to M47 i M57 od BMW oraz 1.9 i 2.4 JTD od Fiata czy bliźniacze 1.9 CDTi Opla.
Fachowcy zalecają – usunąć klapy!
Choć wydaje się to dyskusyjne ze względu na czystość spalin, mechanicy zajmujący się na co dzień silnikami Diesla, niemal jednym głosem zalecają usunięcie klap. Polega to na stosowaniu zaślepek w miejscu ich montażu i/lub wyłączeniu ich pracy w sterowniku silnika. Specjaliści od popularnych diesli zapewniają, że brak klap wirowych nie wpływa w żaden sposób na osiągi i charakterystykę silnika. Jest to o tyle ciekawe, że zablokowanie klap w pozycji otwartej ma wpływ na dolny zakres obrotów, zatem sama ich obecność w tych warunkach wydaje się niezbędna. Dlatego też w niektórych silnikach, wraz z usunięciem klap, zaleca się przeprogramowanie map w sterowniku.
Co więcej, w dieslach z większym przebiegiem obserwuje się nawet poprawienie jakości spalin (mniejsze zadymienie) po usunięciu klap. Jest to jedno z kilku rozwiązań stosowanych w nowoczesnych dieslach, które wpływają na jakość spalin, ale tylko do pewnego momentu (niedużego przebiegu). Z czasem silniki bez ekorozwiązań po prostu są sprawniejsze i pracują lepiej.
A może jednak wymienić?
Kilkanaście lat temu była to naprawa droga, bo kolektory dolotowe oferowano wyłącznie jako części fabryczne w cenie ok. 2000 zł za sztukę. W silnikach V6 czasami trzeba wymienić dwa. Dziś niektóre firmy oferują regenerację kolektorów lub ich zamienniki za kilkaset złotych, a nawet pojawiły się na rynku zamienniki samych klap (tzw. zestawy do regeneracji). Ich ceny są niewielkie, ok. 100-300 zł za komplet.
Taka sytuacja sprawia, że naprawa klap (ich regeneracja lub wymiana całego kolektora) nie jest już nadmiernie droga, więc w pełni uzasadniona. Mimo to nie ma dowodów na to, że zamontowanie nowych, działających klap w silniku z większym przebiegiem, więc generalnie już wewnętrznie zanieczyszczonym, spowoduje poprawienie procesu spalania i tym samym czystości spalin. Niemniej warto, choćby z tego powodu, żeby mieć kompletny, fabryczny silnik. Zgodny z zamysłem jego projektanta.