Куда уходит масло? Автоликбез

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!