Двигатель и масло. Часть 3. Расход масла: воздушные приключения
И снова мы беседуем об особенностях работы моторного масла в ДВС. В основе разговора лежит опыт MS Motorservice International. Сегодняшняя тема – влияние чистоты воздуха на состояние системы смазки и расход масла. На первый взгляд, прямой связи здесь нет. А на самом деле от чистого воздуха зависит многое. Напомним, что первые две статьи этого цикла опубликованы в № 11 и № 12/2016.
Чем он дышит?
В цилиндрах ДВС сгорает не бензин и не дизельное топливо. Там воспламеняется топливно-воздушная смесь. Иными словами, мотору непрерывно нужен воздух, воздух, воздух. А воздух этот обязательно содержит разнокалиберную пыль.
Возьмем двигатель бюджетного легкового автомобиля усредненной мощности – скажем, 80–90 л. с. По данным книги немецкого исследователя М. Дурста «Фильтрация в автомобилях» (Munchen, 2005) за 10 лет эксплуатации такой двигатель стремится поглотить до 6,2 кг пыли. И поглотил бы, не будь во всасывающей магистрали воздушного фильтра.
Погодите. Господин Дурст приводит статистику для ухоженных немецких дорог! У нас с этим гораздо серьезнее. Запыленность дорог несравненно выше, а равнодушие дорожников вообще не поддается оценке. Наши ветра приносят не только мягкую лёссовую пыль (это еще полбеды!), но и беспощадную кварцевую. Именно кварцевая пыль, жесткий абразив, наиболее опасна для прецизионных пар трения. Вывод очевиден: качественный воздушный фильтр для российских условий еще важнее, а его своевременная замена тем более.
На пути к цилиндрам
Прежде чем смешаться с топливом и сгореть во славу мощности агрегата, воздух проходит несколько сочленений воздуховода (рис. 1). Если эти сочленения будут негерметичными, в двигатель попадет нефильтрованный воздух. И тогда даже самый лучший фильтр станет бесполезным – часть воздуха его просто-напросто обойдет. Причина появления «обходного пути» банальна: небрежный монтаж воздуховода после того или иного ремонта. Или износ сочленений вследствие частого монтажа-демонтажа. О таких «мелочах» почему-то забывают, и напрасно. Расплатой становятся пыль и грязь внутри мотора.
Но главной причиной пылевых загрязнений становится неквалифицированная работа с воздушным фильтром. Вот несколько характерных случаев, приведенных в документации MS Motorservice International.
- Пропущенное техническое обслуживание, превышение интервала замены воздушных фильтров.
- Неаккуратность при замене воздушных фильтров, когда в мастерской грязь попадает на штору, в том числе и на поверхность, обращенную к двигателю. Словом, перед нами механик-неряха.
- Неисправные, деформированные и поврежденные фильтрующие элементы. А еще – фильтры, предназначенные для других двигателей, но подогнанные под воздуховод данной модели.
- Фильтрующие элементы, поврежденные при продувании или чистке, о чем мы еще скажем. И даже покажем картинки.
И что в итоге?
Загрязнения, попадающие с воздухом в камеру сгорания, резко ускоряют абразивный износ гильз, поршней и поршневых колец. Грязь откладывается и в канавках поршней. Там она смешивается с моторным маслом, образуя консистенцию, близкую по свойствам к абразивной пасте (рис. 2).
Как известно, для нормальной работы поршня кольца должны быть подвижны. Но при загрязнении их подвижность начинает «играть на руку» износу. Судите сами: поршневые кольца двигаются вместе с налипшей «абразивной пастой» и постепенно истираются. Их высота уменьшается, а кольцевые канавки при этом расширяются (рис. 3).
Основной износ, спровоцированный загрязнениями, происходит на верхней торцевой поверхности колец. А по радиусу поршневые кольца изнашиваются благодаря ухудшению свойств масляной пленки на поверхности гильзы. Из-за той же грязи нормальные режимы смазки здесь сменяются полусухим трением – особенно вблизи верхней мертвой точки поршня. В итоге возникает комплексный (торцевой и радиальный) износ поршневых колец, а за ним – снижение компрессии и увеличение зазора между кольцами и цилиндром. И вот вам результат: при каждом ходе поршня начинается заброска моторного масла в камеру сгорания и резкое увеличение его расхода на угар.
О роли масляного фильтра
Может возникнуть вопрос: а что же масляный фильтр? Почему он не отсеивает губительные загрязнения? Почему не выполняет своих обязанностей?
Отсеивает. Выполняет. Но не все так просто. Не забывайте, что грязь поступает к поршневым кольцам не через масляную магистраль, а с воздухом (еще раз посмотрим на рис. 1). Да, какая-то часть кварцевой пыли со стенок цилиндра попадает в поддон картера и оттуда – в масляные каналы. Крупные частицы, наиболее опасные для подшипников коленчатого и распределительного вала, задерживаются масляным фильтром. А мелкие циркулируют в масле постоянно, штора их пропускает. Но такова уж физика процесса очистки: если сделать «идеальную» фильтрующую штору, она и масло не будет пропускать! Поэтому тонкость отсева и пропускная способность масляного фильтра – это всегда компромисс, подразумевающий, что пыли в масле быть не должно.
В какой-то мере проблему мелких загрязнений решает комбинированная система фильтрации масла, когда параллельно полнопоточному фильтру устанавливают частичнопоточный (байпасный) фильтр тонкой очистки. Но это прерогатива дорогих автомобилей. А на бюджетных моделях, с которых мы начали разговор, устанавливают лишь один масляный фильтр – полнопоточный.
Поэтому еще раз подчеркнем особую роль воздушного фильтра: именно он является первым и главным стражем на пути пылевых загрязнений.
Умелое обращение с «воздушником»
В сопроводительной документации компания MS Motorservice International дает ряд полезных советов – как мастеру работать с тем или иным видом продукции. Не остались в стороне и воздушные фильтры, а именно – изделия марки KOLBENSCHMIDT, входящие в ассортимент компании.
Мы писали о них год назад – в январе 2016 года. Сегодня та публикация оказалась весьма кстати. Производитель фильтров приводит наглядные картинки – как надо обращаться с воздушным фильтром. В какой-то мере это повторение сказанного ранее, но уже с графическими примерами.
Смотрим: нельзя продувать фильтр сжатым воздухом и выбивать его. А еще – устанавливать фильтр в воздухоочиститель, если каркас или штора деформированы. Причины понятны: при продувке или «выколачивании» частицы грязи могут забить поры, а то и надорвать штору. А деформированный фильтр направит поток воздуха в обход фильтрующей шторы. Про важность своевременной замены воздушного фильтра уже говорилось.
Выполнение этих несложных правил продлит жизнь двигателю и предотвратит бессмысленный расход моторного масла «на угар» – весьма дорогого, кстати, продукта.
Иллюстрации MS Motorservice International
