6 причин масложора (и как с ним бороться)
Современный двигатель сродни человеческому организму. Каждая отдельная система является частью единого целого, и ее деятельность зависит от здоровья других элементов. Поэтому повышенный расход масла может быть вызван множеством причин — от лежащих на поверхности до закамуфлированных.
Речь пойдет, конечно, не об утечках масла, а о потерях, вызванных неисправностями двигателя, а также особенностями эксплуатации автомобиля.
Система впуска воздуха
Плохая фильтрация воздуха (из-за несвоевременной замены фильтра) и негерметичность впускного тракта приводят к попаданию загрязнений в камеру сгорания. Это вызывает серьезный абразивный износ цилиндропоршневой группы — рабочих поверхностей цилиндров, поршней и колец. Из-за этого на стенках цилиндров остаются излишки масла, которые затем сгорают.
Грязь откладывается и в канавках поршневых колец. Там она соединяется с моторным маслом и превращается в абразивную пасту. В итоге подвижные кольца, стираясь, теряют в высоте, а канавки расширяются, что приводит к снижению герметичности цилиндра и повышению угара масла.
Клапанный механизм
Масло попадает в камеру сгорания из-за износа направляющих втулок клапанов и их маслосъемных колпачков, которые часто еще и дубеют от старости и окончательно теряют уплотняющую функцию. При их замене важно проверить состояние направляющих втулок: повышенный люфт клапанов быстро прикончит новые маслосъемные колпачки — и масло снова потечет в камеру сгорания.
Турбокомпрессор
Даже исправный турбокомпрессор гонит небольшое количество масла во впускную систему. Ведь в турбине роль сальников играют газодинамические уплотнения, расположенные на концах вала. Они изолируют центральный корпус турбокомпрессора от впускной и выпускной систем двигателя (от холодной и горячей улиток). По принципу работы и конструкции газодинамические уплотнения схожи с поршневыми компрессионными кольцами — они не вполне герметичны и пропускают часть газов.
В некоторых режимах работы любой турбины возникает одновременно высокое давление отработавших газов и чрезмерное разрежение на впуске. Из-за такого перепада давления возможен прорыв части газов из горячей улитки в холодную через газодинамические уплотнения. При этом газы переносят вместе с собой масляный туман, который находится в центральном корпусе, на «впускную» сторону. Видимый эффект этого явления — запотевание стыков патрубков турбины и попадание масла в интеркулер. Потери не нормируются, они зависят от конкретной модели турбокомпрессора и режимов работы мотора.
При неизбежном износе газодинамических уплотнений турбина гонит масло сильнее обычного. Его потери значительно увеличиваются при слишком сильном перепаде давления — когда возникает чрезмерное разрежение на стороне впуска и противодавление на выпуске. Такое случается, к примеру, когда забиты воздушный фильтр и нейтрализатор.
Вентиляция картерных газов
Неисправности системы вентиляции картерных газов — еще одна возможная причина повышенного расхода масла. Неизбежные отложения со временем значительно снижают производительность маслоотделителя и сокращают ресурс управляющего клапана вентиляции или вынуждают его работать некорректно. В результате во впускной воздушный тракт попадает гораздо больше жидкого масла; оно сгорает в цилиндре, оставляя после себя нагар на поршнях и клапанах.
Неполное сгорание топлива
Избыток топлива в цилиндре возникает по разным причинам — например, из-за слишком богатой топливовоздушной смеси или ее неполного сгорания. Это очень опасно, ведь несгоревшее топливо активно смывает масляную пленку со стенок цилиндра. Полусухое трение приводит к сильному износу цилиндропоршневой группы — мощность двигателя падает, а расход масла возрастает.
Поэтому очень важно вовремя устранять все неисправности, провоцирующие такую ситуацию, — к примеру, нарушения в работе системы зажигания и топливных форсунок. Следует также избегать заправок некачественным горючим и частых поездок на короткие расстояния без полноценного прогрева двигателя, что особенно вредно для бензиновых моторов с непосредственным впрыском. В этом режиме топливо не успевает полноценно испаряться и смешиваться с воздухом, оно оседает на стенках цилиндра, смывая масляную пленку. Вдобавок топливо попадает в поддон и разжижает масло, повышая его уровень и ухудшая характеристики, пока не испарится после полного прогрева двигателя.
Срок жизни
Угар масла может наблюдаться при его скоропостижном старении из-за тяжелых режимов эксплуатации. В таких условиях его необходимо менять чаще, чем каждые 15 000 км (общепринятый заводской интервал). Об этом обычно говорится в руководстве по эксплуатации автомобиля.
Уставшее масло также провоцирует закоксовывание и залегание поршневых колец, что приводит к снижению герметичности цилиндров, то есть к повышению объема картерных газов, с которым может не справиться система вентиляции. В итоге она станет гнать гораздо больше масла на впуск. Вдобавок из-за закоксовывания маслосъемных поршневых колец много масла будет сгорать в цилиндре. Замкнутый круг!
Условия эксплуатации
К числу причин повышенного расхода масла относятся не только особенности конструкции и неисправности систем двигателя и отдельных узлов, но и пагубные режимы эксплуатации. Наиболее распространенный и неблагоприятный — длительная работа мотора на минимальных оборотах холостого хода. Из-за низкого давления при сгорании топливовоздушной смеси поршневые кольца работают неэффективно — падает степень герметичности цилиндра. Из-за этого на его стенках остается толстая масляная пленка, которая затем сгорает. К тяжелым условиям эксплуатации относятся также частая езда с непрогретым мотором под высокой нагрузкой и длительная толкотня в пробках.
ПРЕДЕЛЫ ДОЗВОЛЕННОГО
Кроме привычного определения расхода масла — в литрах на 1000 км пробега — применяют и более точное: в процентах от расхода топлива. Более точное — потому что учитывается время работы мотора в режиме холостого хода. Для современных двигателей допускается расход масла не выше 0,5% от объема потребляемого топлива. А как перевести это значение в более привычные и наглядные литры? Предположим, автомобиль потребляет в среднем 8 литров топлива на 100 км пробега. Соответственно, на тысячу — примерно 80 литров, а 0,5% от этого объема — 0,4 литра. Этот показатель в 2,5 раза скромнее того, на который ссылаются сервисмены в ответ на жалобы автовладельцев.
Регулировка клапанов: что это, зачем нужно, и что будет, если ее не делать
Если вы становились свидетелем сцены, когда опытный автомобилист деловито открывал капот машины (вашей или своей), некоторое время вслушивался в звук работающего мотора, а потом многозначительно произносил фразу «клапаны надо отрегулировать», но при этом для вас его слова были не понятнее звука двигателя, который он слушал, то сегодня мы попробуем этот пробел восполнить. Что такое регулировка клапанов, зачем она нужна, когда ее нужно делать, и что будет, если ее не делать совсем? И почему на многих машинах регулировка клапанов вообще не нужна? Давайте разберемся.
Р абота обычного поршневого двигателя предполагает подачу в цилиндры топливовоздушной смеси и отвод из них отработавших газов. Обе функции выполняют клапаны – соответственно, впускные и выпускные, попеременно открываясь в нужное время для наполнения и опорожнения цилиндра. Управляет их работой распределительный вал, имеющий специальные кулачки, которые воздействуют на верхнюю часть клапана, открывая его в цилиндр. Конструкций приводного механизма существует несколько – распредвал может воздействовать на клапаны почти непосредственно, надавливая кулачком на толкатели, или, к примеру, через специальные коромысла, толкая один их конец, в то время как другой давит на клапан. Но в любом из случаев в конструкции есть интересующая нас особенность: тепловой зазор между кулачком распредвала и деталью клапанного механизма, которая открывает клапан. Ведь рабочая температура деталей двигателя, особенно клапанного механизма и собственно клапанов, очень высока, а при нагревании металл имеет свойство расширяться, что приводит, в частности, к удлинению клапана. Именно для компенсации этого расширения нужен тепловой зазор, а регулировка этого зазора и называется «регулировкой клапанов»
Да, с логической точки зрения формулировка «регулировка клапанов» не совсем верна. Клапан при нормальных условиях, когда на него не давит кулачок распредвала, закрыт: тарелка клапана плотно прижата пружиной к седлу в головке блока цилиндров, а должная герметичность обеспечивается фасками на обоих элементах. Соответственно, никакая регулировка клапану здесь не требуется – а вот тепловой зазор должен быть правильным. То есть, более корректно говорить не «регулировка клапанов», а «регулировка теплового зазора привода клапанов».
Если представить себе комбинацию «клапан – толкатель – распредвал» без теплового зазора – то есть, плотно прилегающими друг к другу при неработающем двигателе, то несложно понять, что при выходе на рабочую температуру на удлинившийся клапан, «вытягиваемый пружиной из цилиндра» в сторону распредвала, из-за температурного расширения начнет постоянно давить этот самый распредвал, приводя к небольшому сжатию пружины и неплотному закрытию клапана. То есть, при достижении рабочей температуры клапан фактически перестанет полноценно выполнять одну из своих функций: плотно закрываться для герметизации камеры сгорания и ее изоляции от впускного или выпускного тракта.
Подобное может произойти, к примеру, из-за износа седел и тарелок клапанов. Соответственно, в этом случае регулировка клапанов нужна, чтобы обеспечить нужный тепловой зазор для обеспечения полного закрытия клапанов.
Второй вариант – увеличение теплового зазора: например, из-за износа поверхностей кулачков распредвала и элементов привода клапанов. В этом случае даже после достижения двигателем рабочей температуры между распредвалом и клапанным механизмом будет оставаться зазор, а касаться они будут ударно и только в момент воздействия кулачка. Это уже пагубно влияет на ресурс клапанного механизма, но есть и другие последствия: клапан будет открываться чуть позже и не полностью – а значит, ухудшится наполняемость цилиндра топливовоздушной смесью.
Если не регулировать клапаны своевременно, это приведет к изменению теплового зазора. При этом и увеличение, и уменьшение теплового зазора, как мы уже поняли, негативно влияет на ресурс и работу двигателя. Уменьшение зазора означает неполное закрытие клапанов, которое приводит к ряду последствий. Негерметичность камеры сгорания из-за приоткрытого клапана приводит к падению компрессии и прорыву раскаленных газов во впускной или выпускной тракт (в зависимости от того, впускной или выпускной клапан приоткрыт).
Кроме того, стоит отметить значительно увеличивающуюся тепловую нагрузку на клапаны. Ведь плотный контакт закрытого клапана с седлом – это одно из важных условий его охлаждения, а если клапан неплотно прилегает к седлу, охлаждение ощутимо ухудшается. Особенно это касается выпускных клапанов: впускные дополнительно охлаждаются поступающей в цилиндры топливовоздушной смесью, а вот выпускные обеспечивают выход отработавших газов крайне высокой температуры, и для них охлаждение в зоне контакта с седлом имеет критическую важность. В крайнем случае плохое охлаждение клапана из-за малого теплового зазора может привести к его перегреву и разрушению – так называемому прогару. Кроме того, прорыв горящей топливовоздушной смеси в выпускной тракт повышает нагрузку на катализатор (а при его разрушении абразивная пыль может повредить и цилиндры).
Последствия увеличения теплового зазора несколько иные. Как было сказано выше, оно приводит к ударному воздействию распредвала на клапанный механизм, что негативно сказывается на его ресурсе, а также к несвоевременному и неполному открытию клапана. Ухудшение наполнения цилиндра топливовоздушной смесью при этом означает нарушение фаз газораспределения и снижение отдачи мотора: то есть, он будет хуже тянуть.
Величина теплового зазора определяется производителем для конкретного двигателя: если конструкция мотора предусматривает регулировку клапанов, показатели обычно указываются в руководстве по эксплуатации. — Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.
В целом величина теплового зазора, разумеется, очень невелика, это десятые доли миллиметра – примерно 0,1-0,4 мм. При этом ее обычно определяют с помощью набора щупов с шагом в 0,05 мм и менее – то есть, соблюдается точность до сотых. Стоит отметить, что тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов различается: как мы уже знаем, выпускные клапаны нагреваются сильнее – а следовательно, сильнее увеличиваются в размерах и требуют большего теплового зазора.
На практике знать конкретные значения теплового зазора нужно только для регулировки – то есть, если вы не занимаетесь ей самостоятельно, эти цифры вам не слишком пригодятся.
Периодичность регулировки клапанов, если она предусмотрена конструкцией мотора, указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля. В целом эта процедура выполняется не так часто – обычно это каждые 50-80 тысяч километров. Однако и более частая проверка не повредит – особенно если машина оснащена газобаллонным оборудованием, так как газовое топливо повышает тепловую нагрузку на мотор.
Второй способ узнать о необходимости регулировки клапанов – это характерный звук: стук или цоканье при работе мотора, не проходящее по мере его прогрева.
Ну а если автомобиль приобретен не новым, и его пробег уже немаленький, то регулировка теплового зазора точно не будет лишней – нужно лишь выяснить, предусмотрена ли она конструкцией.
Существует несколько конструктивных вариантов регулировки теплового зазора. К примеру, один из вариантов – это подбор шайб нужной толщины, которые вставляются между толкателем клапана и кулачком распредвала. Для регулировки зазора он сначала замеряется с имеющейся шайбой, а потом шайба при необходимости заменяется на другую, большей или меньшей толщины. Альтернативный вариант при схожей конструкции – подборка не регулировочных шайб нужной толщины, а самих толкателей с необходимыми параметрами.
Еще одна вариация — это регулировка теплового зазора с помощью винтового механизма. В этом случае ничего подбирать не нужно: зазор измеряется щупом и затем при необходимости настраивается вкручиванием или выкручиванием регулировочного болта, который затем фиксируется контргайками — Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.
Такой метод регулировки мы наглядно показывали в отдельном материале на примере Renault Logan.
Неоднократное уточнение о том, что регулировка клапанов должна быть предусмотрена конструкцией мотора, весьма важно: ведь многие двигатели этой процедуры не требуют. Зависит это от того, оснащен ли мотор гидрокомпенсаторами: это устройства, предназначенные для автоматической регулировки теплового зазора. Они работают за счет масла, поступающего в них из двигателя (поэтому, собственно, и называются « гидро компенсаторами») и полностью исключают необходимость периодической ручной регулировки клапанов. Сами они, конечно же, тоже не вечны – о необходимости их проверки и замены говорит все тот же цокающий стук, не исчезающий вскоре после запуска, а порой даже после прогрева двигателя. Однако главное, что нужно знать в контексте этого материала – это то, что моторам, оснащенным гидрокомпенсаторами, регулировка клапанов не нужна.