У каждой машинки под капотом есть одна
завлекательная штучка под названием масляный щуп, пренебрежение к
которому может очень даже плохо кончиться... А все потому, что без
масла жизнь мотору уготована сложная и недолгая.
В современных впрысковых машинах при недостаточном уровне масла в
поддоне двигатель сам не запустится — диагностика отработает. А
старенькие (и не очень) «нашемарки» такой диагностики не имеют, там
только лампочка давления масла горит, когда что-то не в порядке в
системе смазывания. Но мало ли ситуаций, когда для хорошо изношенного
двигателя она не гаснет на малых оборотах, а мы все едем и едем? Даже в
инструкциях по эксплуатации написано, что такая ситуация допустима. А
ведь дав-ление в этот момент может быть не просто низким, его может не
быть совсем! Так что надо не лениться и периодически смотреть на щуп в
любом случае, горит лампа или нет.
Но вот вопрос: а почему вдруг двигатель начинает кушать масло
канистрами, хотя еще совсем недав-но спокойно обходился одной заправкой
на сезон, и ее хватало от замены до замены? И всегда ли это означает,
что «капиталка» на подходе?
О причинах повышенного расхода масла сегодня и поговорим.
Можно ли сделать так, чтобы двигатель вообще масло не расходовал? Да
элементарно — не нали-вайте его в поддон! Правда, мотору, вопреки
уверениям некоторых сказочников от автохимии, хорошо от этого не
станет. Вообще, дискуссия о минимально необходимом расходе масла на
угар уже давно ведет-ся среди двигателистов. Тут понятно одно. Чтобы
обеспечить ресурс мотора, необходимо смазывать поршневые кольца, иначе
они своим хромом цилиндр выносят очень быстро. А если мы подаем в зону
работы колец масло, оно неизбежно будет оставаться на стенках цилиндра
в виде пленки. И будет про-греваться, испаряться и выгорать со стенок
цилиндра! Вот вам и угар. При этом очевидна задача ком-промисса: и угар
бы сделать поменьше, и износ цилиндропоршневой группы минимизировать. А
это трудно.
В современных автомобильных двигателях считается нормальным расход
масла порядка 0,1–0,3% от расхода топлива. Интересно, что для больших
дизелей этот параметр существенно больше — от 0,8 до 3,0%. А еще
интереснее то, что зачастую для одного и того же типа мотора, но
имеющего разное назна-чение, паспортный расход масла на угар может
существенно различаться. Так, для дизеля обычного на-земного
транспортного использования, он может составлять, допустим, 1,8%, тогда
как для судового — 2,5% (данные по реальному двигателю). Это уровень
надежности и долговечности, который у судового варианта должен быть
значительно выше, сказывается!
Но паспортные параметры, характерные для нового двигателя, держатся
только определенное время. А потом вдруг масляный аппетит мотора
начинает неуклонно увеличиваться. И многие автомеханики расход масла на
угар берут как один из основных диагностических признаков, на основании
которых сле-дует отправить мотор на «капиталку».
Итак, посмотрим на основные пути расхода масла в обычном двигателе и
попробуем проанализиро-вать основные причины повышенного расхода масла
на угар.
Ну, о первой и, в общем-то, основной статье — выгорании масла с
поверхности цилиндров — мы уже упомянули. Без нее, к сожалению, никак
не обойтись. Вторая составляющая расхода масла также практи-чески
неизбежна. Это то масло, которое выносится на впуск двигателя через
систему вентиляции карте-ра. И чем больше износ мотора, тем больше
давление картерных газов. Скорости их в системе вентиля-ции растут, и
тянут они с собой масла все больше. Третья составляющая, очень
значимая, присуща тур-бированным моторам. Турбокомпрессор
надо смазывать, и на это расходуется много масла. Ну и, нако-нец,
элементарные течи через всякие уплотнительные элементы — сальники
коленчатого и распредели-тельных валов и клапанов — маслоотражательные
колпачки. А еще масло может сочиться через неплот-ности прилегания,
допустим, головки к блоку через прокладку блока цилиндров, но это уж в
совсем край-нем случае.
Понятно, что течи масла через уплотнительные элементы — это уже почти
аварийные ситуации, а вот от остальных мы избавиться не можем. Так что
какой-то расход масла в двигателе неизбежен. Но почему он может вдруг и
резко увеличиться? Причин много, и частенько они неочевидны.
Начнем с простого. Итак, причина первая — течь через сальники
коленчатого вала. У опытного водителя глаз сам фиксирует, нет ли чего
интересного под автомобилем, например какой-то лужи под мотором?
Наличие следов масла под мотором — признак плохой, и чаще всего он
связан с тем, что уп-лотняющие кромки сальников коленчатого вала либо
износились, либо совсем разлохматились. Причин может быть несколько.
Для начала, он мог просто постареть и износиться из-за долгого срока
службы, что, в общем, естественно — резинка же... Легенды гласят, что
такое может быть следствием использо-вания не рекомендованного масла,
допустим некоторых видов синтетики, на старых моделях моторов.
Возможно... Но вот современные технические резины, используемые в
производстве сальников, проходят обязательные тесты на совместимость с
разными видами масел, и такого безобразия уже быть не долж-но. Еще
иногда сальники начинают течь из-за того, что в масло было добавлено
что-то из особо «качест-венной» автохимии. Но это тема отдельного
разговора. А еще сами сальники могут быть не очень качест-венными
изначально, с момента приобретения. Итог один: замена сальников!
Причина вторая — течь через прокладку блока цилиндров. Это уже чисто
аварийная ситуация, обычно вызванная либо неправильной затяжкой силовых
болтов при сборке двигателя, либо его баналь-ным перегревом. Следы
масла на внешних поверхностях блока двигателя обычно четко указывают на
этот дефект. А происходит это потому, что «ведет» нижнюю посадочную
поверхность головки, и проклад-ка не в состоянии уплотнить зоны
масляных каналов. Особенно страдают этой бедой «алюминиевые» двигатели.
Кстати, течь масла в этой ситуации — не самое страшное, куда опаснее
протечки тосола, ко-торые обычно сопровождают подобный дефект. Тут уже
либо до «клина» из-за обводнения масла, либо до гидравлического удара,
что частенько сопровождает попадание тосола в цилиндры двигателя,
дои-граться можно. Так что потеки масла на внешней поверхности блока в
этом случае могут хорошую службу сослужить, показав необходимость
срочного принятия мер к ликвидации этой ситуации. Иногда может помочь
дополнительная протяжка силовых болтов, но чаще всего надо
ремонтировать головку блока ци-линдров, выводя нижнюю посадочную
поверхность в плоскость, и, естественно, менять прокладку.
Причина третья — течь через прокладку масляного фильтра. Тоже ситуация
нередкая. При заме-не фильтра рекомендуется смазать резиновое
уплотняющее кольцо маслом, чтобы при заворачивании оно не смялось и
надежно уплотняло фильтр. Однако есть на рынке достаточно много
фильтров, где это кольцо вовсе не держится в своей обойме. Вот такие
фильтры при заворачивании и могут течь. А еще надо заворачивать фильтр
требуемым усилием. Кстати, если течь из-под фильтра обнаружена, до его
замены дело может и не дойти — надо для начала просто попробовать
дотянуть его. Чаще всего это по-могает. Куда хуже, когда фильтр течет
по своим швам. Тут спасает только немедленная замена откро-венно
бракованного изделия.
Причина четвертая — течь через маслоотражательные колпачки клапанов
двигателя. Это одна из наиболее распространенных причин резкого
увеличения расхода масла. Колпачки, или сальники кла-панов, в отличие
от сальников коленчатого вала, расположены в зоне, довольно
неблагоприятной для своей работы, — в верхней части головки блока.
Резина вообще температуры не любит, а там, где рабо-тают колпачки,
особенно при перегревах двигателя, температура близка к критической.
Поэтому колпачки «дубеют», теряю эластичность, а вместе с этим и свою
уплотняющую способность. И масло через на-правляющие втулки клапанов
начинает течь либо на впуск и оттуда в цилиндры, образуя при этом
тол-стую «шубу» органических отложений на внутренней поверхности
впускных клапанов, либо сразу на вы-пуск. Тут уж замена колпачков
практически неизбежна.
Еще бывают ситуации, когда либо некачественный колпачок, либо просто
плохо надетый на направ-ляющую в процессе работы двигателя срывает с
места. Итог — тот же.
Причина пятая — износ маслосъемных поршневых колец. Износ, как и
мировая революция, про-цесс неизбежный. И начинается он снизу.
Изнашивается в первую очередь то, что испытывает наиболь-шие контактные
давления и к тому же постоянно перемещается и плохо смазывается. Так
вот, масло-съемные кольца,устанавливаемые ниже компрессионных, как
нельзя больше подходят под эти описания. Самой конструкцией этой детали
и принципом ее работы предопределено, чтобы в зоне работы скребков
маслосъемного кольца были очень высокие контактные давления, движутся
кольца, понятное дело, вме-сте с поршнем. А само название колец —
«маслосъемные» — предопределяет их плохое смазывание: ведь они должны
не пускать масло к компрессионным кольцам. Точнее, пускать очень
дозированно, в расчетных количествах.
Кстати, на Западе маслосъемные кольца, устанавливаемые сразу за
компрессионными, называются значительно более правильно: Control Ring,
по-нашему — «управляющие кольца». Так вот, важнейшим конструктивным
параметром, определяющим маслоограничивающую способность, является
рабочая высота скребков маслосъемных колец. А она в процессе износа
может меняться. Впрочем, есть специ-альные формы маслосъемных колец, в
которых форма скребка сделана такой, чтобы высота режущей кромки не
менялась в процессе износа. Тут уж резкий рост расхода масла будет
только тогда, когда скребки «стешутся» полностью, до основания (рис. 2).
Причина шестая — перегрев поршневых колец. Особенно это касается, опять
же, маслосъемных колец. Чтобы обеспечить нужное контактное давление,
кольца обладают собственной упругостью, причем четко определенной, даже
записанной в соответствующий ГОСТ. А обеспечивается это давление
термо-фиксацией самого кольца и усилием пружинного расширителя —
ленточного или витого. А они, кстати, тоже термофиксированы. Как все
термофиксированные детали, поршневые кольца имеют свой рабочий
температурный диапазон. И перегрев для них становится критическим.
Обычные маслосъемные кольца сохраняют свою работоспособность до
температуры 180–200 °С. Впрочем, серьезные фирмы-производители колец
обычно имеют в своих каталогах и специальные кольца, ориентированные на
рабо-ту в условиях возможного перегрева. Но они дороже.
Итог прост: достаточно даже однократного серьезного перегрева
двигателя, чтобы «посадить» упру-гость поршневых колец, и двигатель
отзовется на это резким ростом масляного аппетита.
Кстати, компрессионным кольцам отпуск упругости тоже неполезен. Это
грозит крайне неприятным и малоизученным явлением — флаттером кольца,
который можно рассматривать в качестве седьмой причины резкого роста
расхода масла. Флаттер бывает осевой и радиальный. При резком снижении
упругости кольцо на части режимов может входить в режим радиальных
неконтролируемых высокочас-тотных колебаний, из-за чего резко падает
уплотняющая способность лабиринта. При этом в камеру по-ступает
нерасчетно большое количество масла. При осевом флаттере кольцо на
некоторое время сво-бодно зависает в канавке, совершая многократные
перекладки от одного ее края к другому. При этом кольцо начинает
работать как своеобразный насос, качая масло в камеру сгорания —
проявляется так называемый насосный эффект, описанный во всех учебниках
по двигателям. Он есть и в нормальном режиме работы двигателя, но при
возникновении осевого флаттера резко усиливается. Двигатель отзы-вается
на него сизым масляным выхлопом.
Восьмой причиной повышенного расхода масла на угар является коксование
поршневых колец. Очевидно, что кольца нормально работают только тогда,
когда они подвижны. А залегшие или закоксо-ванные кольца ничего
уплотнять не могут — ни по газу, ни по маслу. В этом случае резкий рост
расхода масла сопровождается существенным снижением компрессии, причем
частенько только по одному-двум цилиндрам. Коксование может быть
следствием использования некачественного масла, у которого мою-щая
способность либо изначально была слабо выражена, либо была потеряна в
процессе длительной работы. При этом сами кольца могут быть еще вполне
живыми. Поэтому, прежде чем разбирать двига-тель, надо попытаться
просто раскоксовать кольца, для этого есть много специальных составов.
Чтобы закончить с кольцами, надо упомянуть еще одну возможную причину
роста расхода масла, уже девятую по счету: разрушение межклапанных
перемычек поршня (рис. 3). Это очень распространен-ный термоусталостный
дефект поршня, ведущий к нарушению условий работы поршневых колец и,
как следствие, росту расхода масла на угар. Причем это может быть
следствием не только увеличения про-пуска масла в цилиндры, но и
ухудшения уплотнения камеры сгорания. Давление картерных газов
увели-чивается, и больше масла с картерными газами летит через систему
вентиляции двигателя.
Теперь перейдем еще к одной группе причин увеличения расхода масла, относящихся к самим ци-линдрам.
Итак, причина десятая — повышенный износ цилиндров. Как уже говорили
ранее, угар масла тем больше, чем больше его поступает в цилиндр через
систему кольцевого уплотнения поршня. А в уплот-нении участвуют два
узла — кольца и цилиндры. Изношенные рабочие поверхности цилиндров
влияют на угар масла не меньше, чем состояние поршневых колец.
Износ цилиндров надо рассматривать в двух аспектах. Обычный,
общепринятый — это рост его диа-метра. Размер «ступеньки» в верхней
части цилиндра — обычный диагностический признак, на основа-нии
которого блок отправляется в расточку. Но есть и второй аспект износа —
наличие на рабочей по-верхности цилиндров различного рода царапин,
сколов, следов микрозадиров. Каждая царапина работа-ет как своеобразный
масляный карман, накапливающий в себе дополнительное количество масла,
ос-тавляемое в цилиндре на растерзание тепловым потокам от горящего
топлива. Вот расход масла и рас-тет, причем совершенно неконтролируемым
образом.
Но это не все, что влияет на угар масла со стороны цилиндров. Наверное,
многие, кому приходилось иметь дело с двигателями с воздушным
охлаждением, сталкивались с необходимостью более частого пополнения
запаса масла в поддоне двигателя. Это связано со следующей, уже
одиннадцатой причи-ной повышенного расхода масла — короблением
цилиндров. Дело в том, что в «воздушниках» цилинд-ры являются, как
говорят двигателисты, нагруженными, то есть они сами воспринимают все
монтажные усилия, в частности, усилия затяжки анкерных шпилек. Под
действием этих усилий они очень своеобраз-ным образом деформируются.
Появляется овализация цилиндров, причем достаточно сложного профи-ля. И
поршневые кольца в таком случае могут не справиться с уплотнением.
Между рабочими поверхно-стями кольца и цилиндра появляются так
называемые серповидные зазоры, уплотнить которые кольца не в силах.
Есть такой параметр — приспосабливаемость кольца, который характеризует
его возможность отслеживать сложный характер деформаций. Чем «мягче»
кольцо, тем выше его приспосабливаемость, стало быть, его с большим
успехом можно использовать в сильно деформированных цилиндрах.
Особен-но это касается маслосъемных колец. И вот тут — беда! Понятно,
что наибольшую приспосабливаемость имеют сборные маслосъемные кольца с
пружинным расширителем. А они как раз противопоказаны «воз-душникам»,
поскольку очень чувствительны к перегревам. Вот и думай, что делать:
жертвовать надежно-стью или расходом масла?
Кстати, при замене колец, выполняемой при среднем ремонте двигателя, то
есть когда он уже изряд-но изношен, но еще до «капиталки» может
послужить, желательно ставить более «мягкие» кольца с по-вышенной
приспосабливаемостью. Только они способны отследить уже далеко не
идеальный профиль изношенной рабочей поверхности.
Следующая группа причин связана непосредственно со свойствами моторного масла.
Причина двенадцатая — высокая вязкость смазочного масла. Чем выше
вязкость, тем лучше смазываются поршневые кольца, тем больше толщина
остаточной пленки масла, оставляемой поршне-выми кольцами в цилиндре.
Это, вроде, пояснений не требует. Вот и получается, что чем больше
вяз-кость, тем лучше с ресурсом (до определенных пределов, конечно), но
толстые пленки и «парят» маслом в цилиндре больше, следовательно, угар
растет.
И опять пришли к тому же компромиссу: либо расход масла, либо ресурс!
Особенно эта ситуация ха-рактерна для изношенных моторов, где для
поддержания необходимого давления в системе смазывания рекомендуется
брать масло погуще, но смириться с ростом и без того немалого его
расхода придется. Накладно, а что поделаешь? Старый мотор — как молодая
жена, расходов много, а уверенности никакой! Все как в жизни…
А еще масло может быть просто изначально некачественным, и это —
причина тринадцатая. Все современные, особенно синтетические, масла
имеют свойство обеспечивать низкие потери на испарение в камере
сгорания. Это достигается и специальным групповым составом базовой
основы, и особыми при-садками, уменьшающими его испаряемость. Принцип
простой: надо из масла убрать как можно больше летучих соединений,
тогда и его температурная стабильность повысится. Но, если масло
сварено в бли-жайшем подвале, то таких свойств в принципе обеспечить
нельзя. Вот и горит оно в цилиндрах за милую душу! Эх, где бы точно
нефальсифицированного маслица раздобыть, кто бы мне сказал?
Четырнадцатая причина расхода масла — неизбежные потери на смазывание
турбокомпрессо-ра. Ну, от этого никуда не деться, турбокомпрессор штука
дорогая и масла требует много, к тому же каче-ственного. Один мой
знакомый все жалуется, что его турбированный Cayenne по два литра Mobil
1 на тысячу километров просит, и все из-за турбины… Ну, что на это
сказать. Нашел денег на дорогую пре-стижную «подругу», изволь
раскошелиться и на ее аппетиты. Опять как в жизни…
Последние причины высокого расхода масла связаны, как ни странно, с регулировками и режимом эксплуатации двигателя.
Причина пятнадцатая — позднее сгорание в цилиндрах двигателя. Об этом
говорят редко и мало, тем не менее, это так. Ведь для того, чтобы масло
с поверхности цилиндров начало выгорать, его необ-ходимо прогреть и
испарить. Жидкость-то, как известно, не горит. Отсюда ясно, что чем
выше температу-ры в цилиндре, чем интенсивнее идет тепловой поток от
газов в стенки, тем больше темп прогрева и ис-парения масляной пленки.
Так вот, именно позднее сгорание вообще повышает температуры двигателя
и одновременно приводит к увеличению расхода масла.
Ну, и последняя, шестнадцатая причина — неблагоприятные режимы
эксплуатации двигателя. Тут все просто и очевидно. Если мотор долго
крутить на высоких оборотах и нагрузке, например гоняя по трассе на
неразрешенных ГАИ скоростях, то расход масла будет значительно выше,
чем если спокой-ненько кататься по городу на 60 км/ч. Опытные драйверы
хорошо знают, что перед отправлением в даль-ний заезд, даже на
полностью исправной машине, всегда надо кинуть в багажник запасную
канистру с маслом.
Объяснение этому простое: при больших скоростях движения поршня кольца
гонят больше масла в камеру сгорания, да и высокие нагрузки дают
хороший температурный фон, при котором угар будет не-минуемо расти
(рис. 5).
На этом и закончим. Хотя, подозреваю, что при более внимательном
изучении проблемы шестнадца-тью причинами можно не ограничиться —
обязательно вылезет что-то еще. Уж такая непростая штука мотор!
Причины повышенного расхода моторного масла
Причина |
Способ устранения |
1. Течь через сальники коленчатого и распределительного валов. |
Заменить изношенные сальники. |
2. Течь через прокладку головки блока. |
1. Проверить плоскости прилегания головки и блока. При необходимости — восстановить плос-кость фрезерованием (шлифованием).
2. Заменить прокладку.
3. Затянуть болты (гайки) крепления головки правильным моментом в правильной последовательности. |
3. Течь через прокладку масляного фильтра. |
1. Дотянуть фильтр (руками).
2. Заменить прокладку. |
4. Течь через маслосъемные колпачки. |
Заменить колпачки |
5. Износ маслосъемных поршневых колец. |
Отремонтировать двигатель. |
6. Перегрев поршневых колец. |
Отремонтировать двигатель. |
7. Флаттер колец |
Процесс не изучен |
8. Закоксовывание поршневых колец. |
1. Освободить кольца с помощью химических средств.
2. Заменить масло. |
9. Разрушение межкольцевых перемычек поршня. |
Отремонтировать двигатель. |
10. Износ цилиндров. |
Отремонтировать двигатель. |
11. Деформация цилиндров (овализация и т.д.). |
1. Затянуть болты (гайки) установленным моментом в правильной последовательности.
2. Поменять кольца на более «приспосабливающиеся» (маслосъемные — сборные с пружинным расширителем). |
12. Высокая вязкость масла. |
Заменить маслом рекомендованной вязкости. |
13. Некачественное масло. |
Заменить заведомо качественным маслом. |
14. Потери на смазывание подшипников турбокомпрессора. |
Естественный расход. При больших значениях — ремонт или замена турбокомпрессора. |
15. Позднее сгорание топлива в цилиндрах. |
1. Правильно выставить момент зажигания.
2. Использовать только качественное топливо с требуемым октановым числом. |
16. Неблагоприятные условия эксплуатации. |
Не перегружать двигатель без крайней необходимости. |