Моторное масло: зоны ответственности

Нынче мало кто задумывается о назначении системы смазки классического двигателя внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля и о том, какую роль в ней играет моторное масло. Оказывается, в этой системе возможны поломки, которые могут привести к необходимости капитального ремонта двигателя. Можно ли этого избежать?

Нынче мало кто задумывается о назначении системы смазки классического двигателя внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля и о том, какую роль в ней играет моторное масло. Оказывается, в этой системе возможны поломки, которые могут привести к необходимости капитального ремонта двигателя. Можно ли этого избежать?

Чем современнее становятся двигатели, тем больше функций возлагают на моторное масло. Если в начале эпохи ДВС оно должно было только обеспечивать смазку шеек коленвала, отвод тепла и продуктов износа из зоны трения, то позже на него «повесили» также смазку цилиндров и деталей газораспределительного механизма, а сегодня еще и сделали ответственным за выполнение управляющих функций, точнее, масло стало гидравлической рабочей жидкостью того или иного исполнительного механизма – например, системы изменения фаз газораспределения.

Борясь за снижение выбросов CO2 в атмосферу, свойства моторных масел усовершенствовали для получения меньшего расхода на угар (особенно для моторов с впрыском бензина прямо в камеру сгорания) и обеспечения эффективной смазки в условиях уменьшенных зазоров в цилиндро-поршневом сопряжении (энергосберегающие масла с пониженной вязкостью). Тем не менее, как показывает практика, условия работы системы смазки ДВС настолько разнообразны, что даже точный подбор масел не всегда способен исключить воздействие различных негативных факторов, способных сократить ресурс тех или иных узлов и систем двигателя. Можно ли этому противостоять? Можно, если знать природу возникновения негативных факторов и вовремя провести профилактику «болезни». А для этого заглянем в те зоны, где на моторное масло возлагается большая ответственность, и найдем причины сокращения ресурса двигателя.

Коленвал

Что делает масло в коленчатом валу? В этой важной детали двигателя автомобиля, которая преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное, масло выполняет функцию гидроподшипника. Проще говоря, между вращающейся деталью и неподвижной (коренной опорой) или частично подвижной (шатунной опорой) имеется зазор, в котором благодаря давлению масла в системе смазки создается масляный клин, т. е. функцию шариков в этом подшипнике выполняет масло. К шатунным шейкам оно попадает по каналам коленвала, берущим начало в коренных шейках. А к ним – по каналам блока цилиндров. Так как коленвал совершает вращательное движение, его каналы в какой-то степени начинают выполнять функцию центробежного масляного фильтра. Т. е. под действием центробежных сил на их стенках откладываются продукты износа двигателя и пр. Со временем накапливается много грязи и проходное сечение этих каналов уменьшается настолько, что шатунный подшипник начинает испытывать масляное голодание. В результате – перегрев, интенсивный износ шатунных вкладышей и шеек, а затем и стук двигателя. Говорят – «застучал двигатель», а это дорогостоящий ремонт. Интенсивное загрязнение данных каналов может происходить из-за применения некачественного или не соответствующего двигателю масла, при регулярной эксплуатации мотора в интенсивных режимах и несвоевременной замене масла. Все это часто приводит к повышенному срабатыванию рабочих поверхностей деталей, продукты износа которых и попадают в масло. Самые мелкие не отфильтровываются, а циркулируют по системе смазки, откладываясь в определенных местах.

Задиры на вкладышах коленвала могут появляться из-за малой пропускной способности его каналов.	При капремонте двигателя масляные каналы коленвала подлежат «вскрытию» и чистке.

Цилиндро-поршневая группа

Здесь на моторное масло возложена ответственность за снижение износа цилиндров, поршней, а также их компрессионных и маслосъемных колец. Интересно, что на поверхности цилиндров масло попадает благодаря разбрызгиванию через форсунки в нижней головке шатуна или в нижней части блока цилиндров. Попадая на стенки цилиндров, оно снижает трение в цилиндро-поршневом сопряжении и попутно обеспечивает свободу перемещения компрессионных и маслосъемных колец, от которых, соответственно, зависит величина компрессии и расход масла на угар. Однако со временем в этой зоне ответственности моторного масла из-за появления различного рода отложений (лаковых, продуктов сгорания) в канавках, где «обитают» поршневые кольца, возможно их подклинивание. По этой причине при перемещении поршня они не способны постоянно обес­печивать плотное прилегание к стенкам цилиндра, в результате чего падает компрессия, т. е. снижается мощность двигателя, растет расход топлива, повышается масляный аппетит. При очень большом загрязнении кольца могут заклинить настолько, что компрессия упадет до критичных допусков, а иногда заклинивание колец может привести к задирам на поверхности цилиндров. В обоих случаях требуется дорогостоящий ремонт двигателя.

	Задиры на стенках цилиндров могут появиться из-за закоксовывания поршневых колец и отсутствия подачи смазки.

Газораспределительный механизм

В газораспределительном механизме зон ответственности гораздо больше, особенно в современных моторах. Здесь масло обеспечивает смазку шеек и кулачков распредвала, клапанов и их направляющих, может выполнять функцию гидрожидкости для передачи усилия. Именно в последнем случае часто возникают неполадки. В первую очередь следует упомянуть гидрокомпенсаторы тепловых зазоров клапанов. Во многих конструкциях моторов они применяются давно. Принцип их работы основан на использовании свойства несжимаемости жидкости, в том числе и моторного масла. Гидрокомпенсатор «поглощает» зазор между кулачком распредвала и клапаном (через рокер, коромысло или штангу) при разных тепловых режимах работы двигателя. Данный узел состоит из двух частей, образующих объем, куда из смазочной системы по специальным каналам нагнетается масло. Эти каналы со временем также могут «закоксовываться», и тогда гидрокомпенсатор перестает работать. Иногда его заклинивает при открытом клапане, что приводит к выбиванию клапана поршнем. При этом разрушается сам гидрокомпенсатор и возможны трещины в головке блока цилиндров. Вероятны масляные проблемы и с гидронатяжителями, обеспечивающими натяжку ремней и цепей привода распредвалов. Их каналы также забиваются, что может стать причиной поломки ГРМ с печальными последствиями – разрушением головки блока цилиндров. При наличии в ГРМ механизма изменения фаз газораспределения грязь может спровоцировать отказ или нарушение его работы. Поэтому при поиске виновника пропажи тяги на низких или высоких оборотах обратите внимание на этот механизм.

Заклинившие закоксованные гидрокомпенсаторы способны повредить не только распредвал, но и привести к трещинам головки блока, деформации клапанов, повреждению поршней и шатунов.
	Работоспособность механизма изменения фаз газораспределения зависит от чистоты системы смазки.

Рецепты отцов

Вышеприведенный анализ работы механизмов, функционирование которых обеспечивает система смазки мотора, позволяет сделать неутешительный вывод – помимо механических поломок деталей из-за их низкого качества, нарушений условий эксплуатации автомобиля и т. д., довольно часто виновником проблем становится загрязненная система смазки. Можно ли этого избежать, а если точнее, можно ли избавиться от грязи в каналах системы смазки и разных механизмах двигателя? Еще в давние времена, когда отсутствовали высококачественные масла, двигатели рекомендовали промывать. Действительно ли промывка системы смазки мотора эффективна сегодня? На этот вопрос мы попытались найти практический ответ.

Моющая профилактика

Многие специалисты, работающие в автосервисе, и крупные производители масел не одобряют применения средств для промывки системы смазки. Работников сервиса можно понять – чем раньше моторы будут попадать к ним на ремонт, тем выше будет их заработок. Доводы производителей качественных дорогих масел с усиленными пакетами моющих присадок также убедительны, не зря же в разработку своих продуктов они вкладывают огромные средства. Но ведь далеко не все покупают дорогие масла! Так можно ли применять средства промывки системы смазки двигателя? Мы провели эксперимент. Нашли автомобиль Daewoo Lanos 1,5 л 1998 г. в. с пробегом 120 тыс. км, двигатель которого в основном заправляли маслами известных брендов. Но режим его эксплуатации был неблагоприятным – сугубо городским с короткими поездками и довольно часто без полного прогрева. В моторе скопилось немало отложений, которые ни разу не удаляли.

Мы воспользовались промывкой «Очиститель масляной системы усиленного действия» одного из наиболее популярных в Украине брендов – Liqui Moly. У этого производителя есть по три промывки для бензинового и для дизельного моторов. Они пронумерованы 1, 2, 3 и предназначены для двигателей с разной степенью загрязнения. Для тестирования довольно грязного мотора «Ланос» взяли самое сильное средство – № 3. Его заливают в прогретый двигатель перед заменой масла и дают поработать 10–15 минут.

Чистоту силового агрегата оценивали эндоскопом Snapon BK6000 и компрессометром. Эндоскопом исследовалось наличие шламов и смолянистых отложений на деталях ГРМ. Замерив компрессию, мы косвенно проверили степень «свободы» поршневых колец в разных цилиндрах, которая зависит от количества нагара в их канавках. Кроме того, на динамометрическом стенде замеряли мощность двигателя.

Для промывки маслосистемы мы применили высокоэффективную присадку краткосрочного действия.

Результаты промывки

До промывки эндоскопическое исследование пространства под клапанной крышкой показало наличие значительного количества смолянистых отложений. Компрессия в цилиндрах – 12,5 кг/см2 (3-й и 4-й цилиндры), 12,0 (1-й) и 10,5 кг/см2 (2-й). Стенд показал максимальную мощность двигателя 74,9 л. с., момент – 115,6 Нм.

После промывки системы смазки присадкой Liqui Moly мы снова «заглянули» в двигатель нашим эндоскопом и замерили компрессию. Результат виден на фотографиях: отложений под крышкой ГРМ на порядок меньше, о чем свидетельствует более светлый цвет поверхностей. Можно сделать вывод, что все каналы в системе смазки и механизмах также стали на порядок чище. Компрессия поднялась – до 13,0 кг/см2 (1-й и 4-й цилиндры) и до 12,0 кг/см2 (2-й), а в одном цилиндре осталась на прежнем уровне: 12,5 кг/см2 (3-й цилиндр). Характеристики двигателя улучшились: мощность – 75,6 л. с., момент – 117,0 Нм. Так что эффект от применения очищающего препарата налицо, и аварийных поломок, как и преждевременного износа, можно избежать.

Присадка очистила канавки поршневых колец, выравняв значения компрессии в цилиндрах.	Проверка на стенде показала: мощность и крутящий момент двигателя после промывки выросли.
Исследование ГРМ эндоскопом до и после промывки показало уменьшение количества отложений.

Юрий Дацык, Игорь Широкун
Фото Андрея Яцуляка