Zwarte, witte of blauwe rook uit de uitlaat: wat betekenen de kleuren van de uitlaat?

Er zijn dingen die je als bestuurder als vanzelfsprekend beschouwt, zonder dat je er ooit echt over nadenkt. En als dat zo is, is het vaak pas als het al te laat is. Bijvoorbeeld uitlaatgassen. Sinds de uitvinding van katalysatoren en roetfilters zijn we eraan gewend geraakt dat er in de meeste situaties geen zichtbare verbrandingsresten uit de uitlaat komen.

Moderne auto's stoten voornamelijk koolstofdioxide (CO₂), stikstof (N₂), water (H₂O, als waterdamp), stikstofoxiden (NOₓ), koolmonoxide (CO) en onverbrande koolwaterstoffen (HC) uit via hun uitlaatsystemen. CO₂-uitstoot is een direct product van de verbranding van koolstofhoudende brandstoffen, terwijl NOₓ ontstaat bij de hoge verbrandingstemperaturen die de binding van stikstof en zuurstof uit de lucht bevorderen. Koolmonoxide en onverbrande koolwaterstoffen zijn het resultaat van onvolledige verbrandingsprocessen.

Dankzij moderne uitlaatgasnabehandelingssystemen zoals katalysatoren en roetfilters (die overigens ook al ruim 20 jaar oud zijn) is de concentratie van schadelijke emissies echter sterk verminderd, waardoor de uitstoot van fijnstof en koolmonoxide tot een minimum is beperkt. Dat is in het kort het antwoord op de vraag waarom we tegenwoordig nauwelijks nog uitlaatgassen kunnen meten zonder chemisch laboratorium. Maar wat als dat wel zo is? Wat moet ik doen als mijn auto plotseling ongewoon veel begint te roken, roeten of stomen? Waarom stinkt de man voor mij ineens zo op de berg? Vandaag beantwoorden we deze vragen.

We beginnen met een van de meest kritieke problemen. Af en toe komen er blauwe wolken of een permanente blauwachtige pluim uit de uitlaat. Dit geeft aan dat er een bepaalde hoeveelheid olie in de cilinders verbrandt. Iedereen die ooit iets met tweetaktmotoren te maken heeft gehad, kent het resultaat. Hierbij wordt de voor de smering benodigde olie met de brandstof gemengd en zo verbrand. Hierdoor ontstaan ​​de karakteristieke oliegeur en blauwe rook.

Bij viertaktmotoren, dat wil zeggen bij vrijwel alle moderne auto's van de laatste 50 jaar, is dit effect absoluut ongewenst. Een schone verbranding is namelijk niet alleen beter voor het milieu, maar optimaliseert ook het rendement en daarmee de prestaties van een motor. Daarom zijn de verbrandingskamers afgedicht tegen het binnendringen van olie. Van bovenaf via de klepsteelafdichtingen (zodat er geen olie langs de kleppen loopt) en van onderen via olieschraapveren en zuigerveren (zodat de smering vanuit de krukas- en cilinderboringen niet in de verbrandingskamer terechtkomt). Beide moeten bestand zijn tegen hoge belastingen, waardoor slijtage zich uit in verbranding van motorolie. Jaren geleden was dit een indicatie dat de motor oud was en op zijn minst gedeeltelijk gereviseerd moest worden. BMW- en Alfa-coureurs waren in de jaren 70 en 80 bekend met de kleine blauwe wolkjes die af en toe in de achteruitkijkspiegel te zien waren als de auto het gaspedaal losliet, omdat de klepsteelafdichtingen niet optimaal functioneerden. Dankzij moderne geharde materialen is dit tegenwoordig meestal geen probleem meer. Indien dit het geval is, wijst dit op een slecht behandelde en vooral onvoldoende onderhouden motor.

Er is sprake van een speciaal geval, namelijk de ontwikkeling van zware blauwe rook bij motoren met turboladers. Deze laatste is ook verbonden met het oliecircuit van de motor. Als dit niet lukt, gaat het lager van de turbine meestal kapot, waardoor in extreme gevallen grote hoeveelheden motorolie in het inlaattraject terecht kunnen komen. In dit geval kan er ook zwarte rook ontstaan ​​als er olie lekt uit de uitlaatzijde van de lader. In beide gevallen is er sprake van ernstige schade en is een onmiddellijk bezoek aan de werkplaats noodzakelijk voordat de motor of de katalysator beschadigd raakt. De laatstgenoemde kost honderden euro's om te wisselen vanwege de edelmetalen die erin zitten.

Als een oude dieselmotor roet afgeeft, is dat niet erg. Dat is tenminste het oude gezegde. Omdat het motoren met compressieontsteking zijn, hebben dieselmotoren geen gasklep nodig voor de lastregeling (d.w.z. acceleratie) zoals benzinemotoren dat doen. Voor de regeling wordt immers niet het luchtvolume gebruikt, maar alleen de hoeveelheid ingespoten brandstof. Simpel gezegd komt bij het inlaten altijd de maximale hoeveelheid lucht in de verbrandingskamers terecht. Door de hoge compressie wordt de lucht daar zo verhit dat er op precies het juiste moment kleine hoeveelheden brandstof worden ingespoten, waardoor de verbranding op gang komt. Meer brandstof betekent een krachtigere verbranding en dus een beter motorvermogen. Als deze hoeveelheid de juiste verhouding tot de inlaatlucht overschrijdt, kan de brandstof niet meer volledig verbranden en komt als roet- en olieachtig residu in de uitlaatgassen terecht. Overigens zijn turbodiesels om dezelfde reden zo populair en efficiënt: als ik de hoeveelheid ingespoten brandstof niet kan verhogen, verhoog ik gewoon de hoeveelheid lucht. Een relatief kleine hoeveelheid brandstof wordt een arm mengsel genoemd en zorgt voor een bijzonder hete verbranding. Te veel brandstof koelt de verbranding af en zorgt voor een te rijke verbranding.

In de loop der jaren zijn de injectiehoeveelheden steeds beter controleerbaar geworden, waardoor het roetoverschot steeds verder afnam. Wat overblijft, verzamelt zich in het roetfilter en wordt daar op gecontroleerde wijze verbrand – zoals gebruikelijk. Als een moderne dieselmotor nog steeds zwarte rook produceert, wijst dit op een probleem met de mengselvorming . De oorzaak kan divers zijn, van een volledig verstopt luchtfilter (geen lucht meer, waardoor er een veel te groot brandstofaandeel ontstaat, waardoor de inspuithoeveelheid niet meer verlaagd kan worden) tot defecte sensoren. Op termijn ontstaat er een oververzadigd of defect roetfilter en daarom moet zo'n probleem zo snel mogelijk verholpen worden . Omdat benzinemotoren tegenwoordig ook veelal directe inspuiting gebruiken, kan dit eveneens leiden tot een verhoogd brandstofgehalte en daarmee tot roetvorming.

Er is nog een speciaal geval met betrekking tot het zojuist beschreven scenario: schade aan de turbo met olie die in de inlaat terechtkomt. Hierbij ontstaat een zeer gevaarlijk effect bij diesel, dat vaak wordt aangeduid als "runaway". Lekkende olie wordt door de motor opgezogen en verbrand. Hierdoor loopt het toerental van de motor ongecontroleerd op, waardoor er steeds meer olie wordt aangezogen. Een wilde kettingreactie die eindigt in een heftige explosie als de motor niet op tijd mechanisch wordt afgezet of de luchttoevoer wordt afgesloten.

U heeft zich vast al afgevraagd waarom een ​​verbrandingsmotor bij een koude start, of gewoon tijdens het winterse stadsverkeer, altijd een kleurloze, witdoorzichtige dampwolk produceert. Dit is volkomen normaal en tot nu toe de minst schadelijke vorm van uitlaatgassen. Hier verdampt het water. Dit komt gemakkelijk met de vochtigheid in de verbrandingskamers terecht. Als de lucht erg koud is, komen de waterbestanddelen via de inlaat van de motor in de verbrandingskamer terecht, waar ze vervolgens volledig verdampen zonder dat ze schade aanrichten. Het effect is nog duidelijker merkbaar wanneer het condensaat in het uitlaatsysteem verdampt. Als het metaal bijvoorbeeld 's nachts volledig afkoelt, condenseert de koellucht op het afkoelende metaal. Daarom druppelt er na een koude start vaak water uit de uitlaat. Zodra alles de bedrijfstemperatuur heeft bereikt, verdwijnt de stoom.

En wat als dat niet zo is? Dan is het water dat eigenlijk niet in de verbrandingskamer thuishoort: dat is koelmiddel. Dit kan gebeuren als de cilinderkoppakking defect is . Deze pakking is een gevoelig onderdeel dat de cilinderkop (in principe het deksel van de verbrandingskamer) afdicht van het motorblok. Deze afdichting heeft logischerwijs een gat voor elke cilinder, maar ook voor olie- en koelvloeistofkanalen die nodig zijn voor de voeding van de complexe cilinderkop. De grenzen tussen deze kanalen en de cilinders, maar ook tussen elkaar, zijn vaak erg smal. Een kleine beschadiging, zoals een te hoge verbrandingstemperatuur of lichte vervorming van de cilinderkop, kan ertoe leiden dat lucht, koelvloeistof en olie op een ongewenste manier vermengd raken. Vervolgens verdampt de koelvloeistof in de verbrandingskamer en ontstaat er witte rook. De rook wordt overigens steeds dikker en duidelijker merkbaar naarmate de ernst van de schade toeneemt. Daarom is het geen groot probleem om met een dreigende koppakkingbreuk naar de werkplaats te gaan. Een ander teken dat de cilinderkoppakking defect is, is dat het koelwater overkookt doordat de verbrandingsdruk in het koelwatercircuit terechtkomt. Dit zie je ook terug in de extreem gezwollen radiatorslangen. Als er olie in de koelvloeistof terechtkomt (of andersom), laat het sporen achter op de nieuwe plek: olieachtige strepen op de koelvloeistof, of een schuimige "milkshake" in de olie (omdat hier een emulsie ontstaat, net als bij mayonaise... Natuurkunde en scheikunde zijn toch geweldig?)

De laatste mogelijke rookkleur is tegenwoordig niet zo zeldzaam meer. Dit gebeurt op gecontroleerde wijze, wanneer het roetfilter regeneratieproces uitvoert. Indien mogelijk, de motor niet afzetten! Roetfilters hebben een honingraatstructuur met een metalen coating, waardoor de relatief grove verbrandingsresten (roet) uit de uitlaatgassen worden gefilterd. Maar waar moet je dat laten? Raakt het filter niet op een gegeven moment vol? Ja. De motorsoftware herkent dit en regelt op het juiste moment (bijvoorbeeld op de snelweg of na een lange rit op provinciale wegen) de lucht- en inspuithoeveelheid naar een bijzonder arm mengsel, dat bewust extreem hete uitlaatgassen produceert. Dit zorgt ervoor dat de deeltjes in het filter verbranden. Als u op dit moment stopt en uitstapt, zult u merken dat er veel hitte onder de vloer van de auto en bij de uitlaatpijp vandaan komt. Ook ruikt de uitlaat vreemd. In extreme gevallen is de verbranding van de deeltjes zelfs zichtbaar in de vorm van grijze rook. Blijf nog een tijdje met een constante snelheid rijden totdat het proces automatisch voltooid is. Als u de motor eerst uitschakelt, stelt u deze bloot aan een hoge thermische belasting en verhindert u een volledige verbranding. Dit betekent dat u de volgende keer dat u de motor start, te maken krijgt met een grotere hoeveelheid restbrandstof.

Oké, van Alfa tot Mayo hebben we je concentratie echt op de proef gesteld. Hier is het nog een keer in het kort, zodat u het kunt opschrijven: