Veľa vodičov má pocit, že keď jazdia na nízkych otáčkach, motor šetria. Logika znie jednoducho: menej otáčok, menšia spotreba. Lenže vnútri motora to funguje inak.

Problém sa neukáže hneď, ale v momente, keď od motora chceš výkon v nevhodnom režime. Typicky pri rozjazde od retardéra na vysoký prevodový stupeň alebo pri prudkom zošliapnutí plynu okolo 1200 až 1500 ot./min. Motor je vtedy zaťažený na jeden cyklus viac, pretože každý zážih musí dodať veľký krútiaci moment pri malom počte otáčok. Ozve sa kovové cinkanie, akoby niekto kladivom búchal do bloku. Mnohí to berú ako vlastnosť motora, no v skutočnosti ide o prejav toho, že spaľovanie už neprebieha v ideálnych podmienkach. Na tému upozornil automechanik z dielne runacaroficial.

Ako vzniká klepanie motora pri nesprávnom spaľovaní

Normálne sa zmes benzínu a vzduchu zapáli iskrou zo sviečky. Plameň sa šíri plynulo a tlak tlačí piest nadol. Takto má spaľovanie prebiehať.

Pri klepaní motora, teda detonácii, sa však časť zmesi v spaľovacom priestore správa nepredvídateľne. Zmes sa síce zapáli iskrou, ale zvyšok ešte nezhorenej časti môže pri nevhodnej kombinácii tlaku a teploty samovoľne „vybuchnúť“. Spôsobí to najmä kombinácia:

• vysokého tlaku v spaľovacom priestore,
• vysokej teploty zmesi,
• a veľkého zaťaženia motora pri nízkych otáčkach.

Keď sa časť zmesi samovznieti takto náhle, v cylindri vzniknú prudké tlakové kmity a rázové vlny. Práve tie počuješ ako kovové „cinkanie“. Nie sú to ventily ani piesty, ktoré do seba narážajú. Je to tlaková vlna, ktorá udiera do stien valca a prenáša sa do bloku motora.

Kompresný pomer motora a hranice správneho spaľovania

Každý benzínový motor je navrhnutý na určitý rozsah tlaku a teploty, v ktorom ešte spaľovanie prebieha riadene. Tomu zodpovedá jeho kompresný pomer, tvar spaľovacieho priestoru aj nastavenie zapaľovania.

Problém nastáva vtedy, keď sa motor dostane mimo tento rozsah. Typicky pri:

• nízkych otáčkach a veľkom plyne,
• vyššej teplote motora,
• alebo zhoršených podmienkach spaľovania.

Vtedy sa benzín v tej časti zmesi, ktorá ešte nehorí, môže priblížiť k hranici samovznietenia. Riadiaca jednotka to sleduje pomocou snímača klepania. Keď zaznamená vibrácie typické pre detonáciu, posunie zapálenie zmesi na neskôr, aby znížila riziko rázových tlakových vĺn.

Motor sa tým ochráni, ale zaplatí za to:

• nižším výkonom,
• horšou účinnosťou spaľovania,
• a často aj vyššou teplotou výfukových plynov, čo vie viac trápiť katalyzátor, výfukové ventily alebo turbo.

Inými slovami, auto pôjde ďalej, ale riadiaca jednotka začne spaľovanie „krotiť“ korekciami, aby motor nepracoval v režime, ktorý ho zbytočne ničí.

LSPI a predčasné spaľovanie: prečo môžu nízke otáčky poškodiť motor

Pri moderných benzínových motoroch s turbom a priamym vstrekovaním sa objavuje ešte nebezpečnejší jav, LSPI (Low Speed Pre-Ignition), teda predzápal pri nízkych otáčkach.

Tu môže dôjsť k tomu, že sa zmes zapáli ešte pred iskrou sviečky, práve v okamihu, keď je motor silno zaťažený a piest je v nevýhodnej pozícii. Tlakový ráz je výrazne tvrdší než pri bežnom klepaní motora a môže:

• poškodiť piest,
• ohýbať ojnice,
• alebo narušiť piestne krúžky.

To už nie je len zvukový prejav. To je reálne mechanické poškodenie, ktoré môže vzniknúť veľmi rýchlo. Najčastejšie pri prudkom zošliapnutí plynu na vysokom prevode v nízkych otáčkach.

Ako chrániť motor pred klepaním a nesprávnym spaľovaním

Detonácia nie je porucha sama o sebe. Je to signál, že motor pracuje mimo ideálneho rozsahu. Dá sa jej predchádzať jazdným štýlom aj údržbou.

• Nepodtáčaj motor: vyhni sa prudkému zrýchľovaniu v nízkych otáčkach na vysokom prevode. Ak chceš výkon, radšej podraď, aby motor nebol pod tlakom pri 1200 až 1500 ot./min.
• Kvalitné palivo: vyššie oktánové číslo znižuje riziko samovznietenia tej časti zmesi, ktorá ešte nehorí.
• Chladenie motora: prehrievanie zvyšuje teploty v spaľovacom priestore a podporuje klepanie. Funkčný chladiaci systém je základ.
• Karbonizácia: usadený karbón zmenšuje objem spaľovacieho priestoru, zvyšuje kompresiu a môže vytvárať horúce miesta, ktoré zvyšujú riziko predčasného zapálenia zmesi.

Mnohí si myslia, že stačí vymeniť sviečky alebo natankovať drahší benzín a problém zmizne. To môže pomôcť, ale nemení to základnú fyziku. Kompresný pomer motora nezmeníš softvérom ani aditívom.

Detonácia sa neprejaví hneď ako roztrhnutý remeň. Najskôr ju len počuješ. Neskôr môže viesť k mikropoškodeniam piestov a k vyššiemu opotrebovaniu ložísk. A práve preto ju vodiči často podceňujú.