Dnešní spalovací motory se konstrukčně liší od pohonných jednotek, které dominovaly trhu před pouhými dvěma nebo třemi desetiletími. Snaha o snížení emisí a nižší spotřebu vedla k výraznému zeštíhlení mnoha klíčových součástí, mezi něž patří i pístní kroužky. Ačkoli méně těsné pístní kroužky mají při práci nižší odpor, je stále zřejmější, že to není zadarmo. Proč moderní motory “žerou“ olej?

Jak se kroužky měnily v průběhu desetiletí
V 80. a 90. letech minulého století byly standardem masivní, tuhé pístní kroužky s vysokým předpětím. Zajišťovaly velmi dobré těsnění ve spalovacím prostoru a účinně odváděly olej z povrchu válce. Tento typ řešení však vytvářel velký odpor při pohybu pístu, což mělo za následek vyšší spotřebu paliva.
Na začátku 21. století začali výrobci zavádět kompromisní řešení. První kompresní kroužek zůstával stále poměrně tuhý, zatímco druhý již mnohem méně. To umožnilo snížit mechanické ztráty, aniž by se výrazně snížila životnost.
V posledních zhruba 10 letech se již v mnoha moderních motorech používají velmi tenké polostírací a kompresní kroužky s nízkým předpětím. Zjednodušením prošly také stírací kroužky – snížil se počet součástí a snížil se tlak proti stěně válce.
Menší předpětí – menší tření, ale také menší těsnost
Snížení síly, kterou kroužek tlačí na povrch válce, přináší zřejmé výhody: nižší spotřebu paliva, menší tření a potenciálně delší životnost oleje. Zároveň se však zvyšuje riziko úniku plynů do klikové skříně (tzv. blow-by) a vniknutí oleje do spalovacího prostoru.
Ve starších řešeních měl každý kroužek toleranční rezervu a při mírném opotřebení stále plnil svou funkci. Dnes tato rezerva prakticky neexistuje. Moderní kroužky mohou přestat účinně těsnit již po relativně krátké době používání, což vede k nadměrné spotřebě oleje. Dokonce i drobné rozdíly v geometrii vložky válce, chyby při montáži nebo nestandardní provozní podmínky motoru mohou vést k trvalé ztrátě těsnosti.
Dopady v praxi: olej se ztrácí mezi servisními prohlídkami
Důsledky této konstrukční strategie jsou dnes patrné ze statistik a zpětné vazby uživatelů. Stále více moderních automobilů, včetně značek s dobrou pověstí, vykazuje jako normální spotřebu oleje 1-2 litry na 10.000 km. V extrémních případech jsou tyto hodnoty ještě mnohem vyšší, přičemž někteří výrobci považují spálení 1 litru na 1 000 km za hodnotu „v normě“. V důsledku toho si mnoho řidičů neuvědomuje, že jejich moderní, technicky výkonný motor vyžaduje pravidelné doplňování oleje mezi servisními prohlídkami.
V minulosti se v manuálech k automobilům uvádělo, kolik oleje může daný motor spotřebovat na 10.000 kilometrů. To však znamenalo, že v případě překročení stanovené spotřeby oleje mohlo dojít k reklamaci v rámci záruky. Dnes se v příručce například k Toyotě Corolla z roku 2020 dočteme:
Během jízdy se spotřebovává určité množství motorového oleje. V následujících situacích se může spotřeba oleje zvýšit a mezi pravidelnými prohlídkami je třeba olej doplnit.
- Když je motor nový, např. bezprostředně po koupi vozidla nebo po výměně motoru.
- Při použití nekvalitního oleje nebo oleje s nesprávnou viskozitou.
- Při jízdě vysokou rychlostí nebo při velkém zatížení, při tažení nákladu nebo při častém zrychlování a brzdění.
- Při dlouhodobém chodu motoru na volnoběh nebo při časté jízdě v hustém provozu.
Vše tedy ukazuje na to, že spotřeba oleje „může růst“ bez ohledu na to, jak auto používáme.

Moderní povrchové úpravy ve spolupráci s kroužky
Použití velmi tenkých a pružných pístních kroužků je možné díky vývoji moderních materiálových technologií. Povrchy válců jsou stále častěji potahovány speciálními povlaky s velmi nízkým koeficientem tření, jako jsou nikasil, allusil nebo PTWA.
Z hlediska materiálového inženýrství může tenký kroužek v kombinaci s vysoce účinným povlakem fungovat stejně efektivně jako silnější součástka ve starším provedení. Předpokladem je však absolutní opakovatelnost ve výrobě a dokonalé provozní podmínky pohonné jednotky. I malé odchylky, ať už v kvalitě obrábění nebo ve způsobu provozu, mohou narušit křehkou rovnováhu systému. A jak známo, ideální podmínky v přírodě prakticky neexistují.
Testy emisí odtržené od reality
Je třeba poznamenat, že většina dnes platných testů emisí (např. WLTP nebo EPA) se provádí na nových, právě zajetých motorech. Nezohledňuje se opotřebení kroužků, změny v těsnosti válců ani skutečné spalování oleje po desítkách tisíc kilometrů. V praxi to znamená, že homologace se vztahuje pouze na počáteční období provozu motoru. Je to stejné, jako kdyby se pohonné jednotky měnily každých 20-30.000 km.
Z hlediska životního prostředí a uživatele je tento přístup nekomplexní. Skutečné emise se po ujetí o něco vyššího počtu kilometrů mohou výrazně lišit od katalogových údajů, zejména pokud motor začne intenzivně spalovat motorový olej a jeho výfukové plyny obsahují řadu škodlivých sloučenin, včetně sulfátového popela a oxidů fosforu.
Efektivita nebo trvanlivost?
Moderní hnací ústrojí balancují mezi účinností a životností. Minimalizace třecích odporů ve válci je účinnou metodou snižování emisí a spotřeby paliva, ale cenou za tuto změnu je často vyšší riziko poruchy, zkrácení reálné doby bezúdržbového provozu a paradoxně i zvýšení emisí. Tenčí pístní kroužky fungují dobře, pokud všechny ostatní faktory zůstávají plně pod kontrolou. V praxi tomu tak však bývá jen zřídka. A pak je to motor a jeho uživatel, kdo nese důsledky konstrukčních kompromisů.
Komentáre