Usazeniny oleje v motoru. Usazeniny pryskyřice v motoru automobilu

Změna vlastností oleje v běžícím motoru

K hlavním změnám vlastností u běžícího motoru dochází z následujících důvodů:

1. vysoká teplota a oxidační účinky;
2. mechanochemické přeměny ropných složek;
3. trvalá akumulace:

• produkty konverze ropy a jejích složek;
• produkty spalování paliva;
• voda;
• nosit výrobky
• kontaminanty ve formě prachu, písku a nečistot.

Oxidace

V běžícím motoru horký olej neustále cirkuluje a přichází do styku se vzduchem, produkty úplného a nedokonalého spalování paliva. Vzduchový kyslík urychluje oxidaci oleje. Tento proces je rychlejší u olejů náchylných k pěnění. Kovové povrchy dílů působí jako katalyzátory procesu oxidace oleje. Olej se při kontaktu s ohřátými částmi (především válce, písty a ventily) zahřívá, což značně urychluje proces oxidace oleje. Výsledkem mohou být pevné oxidační produkty (usazeniny).

Charakter výměny oleje v běžícím motoru je ovlivněn nejen chemickými přeměnami molekul oleje, ale také produkty úplného a nedokonalého spalování paliva, a to jak ve válci samotném, tak i proražením do klikové skříně.

Vliv teploty na oxidaci motorový olej.

Existují dva typy teplotních podmínek motoru:

• provoz plně zahřátého motoru (hlavní režim).
• provoz nezahřátého motoru ( časté zastávky vozidlo).

V prvním případě existuje vysoká teplota režim změny vlastností oleje v motoru, ve druhém - nízká teplota. Existuje mnoho středních pracovních podmínek. Při určování úrovně kvality oleje se provádějí motorové zkoušky při vysokých i nízkých teplotách.

Oxidační produkty a změny vlastností motorového oleje.

kyseliny(kyseliny). Nejvýznamnějšími produkty oxidace oleje jsou kyseliny. Způsobují korozi kovů a k neutralizaci vzniklých kyselin se spotřebovávají alkalické přísady, v důsledku čehož dispergační a detergentní vlastnosti a snížená životnost oleje. Zvýšení celkového čísla kyselosti, TAN (celkové číslo kyselosti) je hlavním indikátorem tvorby kyselin.

Usazeniny uhlíku v motoru(uhlíková ložiska). Na horkých površích částí motoru se tvoří různé karbonové usazeniny, jejichž složení a struktura závisí na teplotě povrchu kovu a oleje. Existují tři typy vkladů:

• saze,

• kal.

Je nutné zdůraznit, že tvorba a hromadění usazenin na povrchu částí motoru je důsledkem nejen nedostatečné oxidační a tepelné stability oleje, ale také jeho nedostatečné detergentnosti. Proto je opotřebení motoru a snížená životnost oleje komplexním ukazatelem kvality oleje.

Nagar(lak, karbonové usazeniny) jsou produkty tepelné destrukce a polymerace (krakování a polymerace) zbytků ropy a paliva. Tvoří se na silně zahřátých plochách (450° - 950°C). Nagar má charakteristickou černou barvu, i když někdy může být bílá, hnědá nebo jiné barvy. Tloušťka vrstvy usazenin se periodicky mění - při velkém množství usazenin se zhoršuje odvod tepla, stoupá teplota horní vrstvy usazenin a dochází k jejich vyhoření. V zahřátém motoru běžícím pod zatížením se tvoří méně usazenin. Podle struktury jsou ložiska monolitické, husté nebo volné.

Nagar má negativní vliv na chod a stav motoru. Usazeniny v drážkách pístů kolem kroužků brání jejich pohybu a přitlačení ke stěnám válců (zaseknutí, přilepení, přilepení kroužků) zvyšuje průnik plynů do klikové skříně a spotřebu oleje Přitlačování kroužků usazeninami ke stěnám válce vede k nadměrnému opotřebení válců (nadměrné opotřebení).

Leštění stěn válce(leštění otvoru) - usazeniny na horní straně pístů (píst top land) leští vnitřní stěny válců. Leštění zabraňuje zadržování olejového filmu na stěnách a výrazně urychluje rychlost opotřebení.

lak(lak). Tenká vrstva hnědé až černé, tvrdé nebo lepkavé uhlíkaté látky, která vzniká na mírně zahřátých površích v důsledku polymerace tenké vrstvy oleje za přítomnosti kyslíku. Plášť a vnitřní plocha pístu, ojnice a pístní čepy, vřetena ventilů a spodní části válců. Lak výrazně zhoršuje odvod tepla (zejména pístu), snižuje pevnost a perzistenci olejového filmu na stěnách válců.

Usazeniny ve spalovací komoře(usazeniny ve spalovací komoře) vznikají z částic uhlíku (koksu) v důsledku nedokonalého spalování paliva a kovových solí obsažených ve složení aditiv v důsledku tepelného rozkladu olejových zbytků vstupujících do komory. Tyto usazeniny se zahřívají a způsobují předzápal. pracovní směs(dokud se neobjeví jiskry). Tento druh zážehu se nazývá předzápal nebo předzápal. To vytváří další napětí v motoru (detonaci), což vede k zrychlené opotřebení ložiska a klikový hřídel. Navíc se jednotlivé části motoru přehřívají, výkon klesá a spotřeba paliva stoupá.

Ucpané zapalovací svíčky(znečištění zapalovací svíčky). Usazeniny nahromaděné kolem elektrody zapalovací svíčky uzavírají jiskřiště, jiskra slábne a zapalování je nepravidelné. Výsledkem je snížení výkonu motoru a zvýšení spotřeby paliva.

Dehty, kaly, pryskyřičná ložiska(kal) (pryskyřice, kal, usazeniny kalu) v motoru se tvoří kal v důsledku:

• oxidace a jiné přeměny ropy a jejích složek;

• akumulace paliva nebo produktů rozkladu v oleji a nedokonalé spalování;

• voda.

Pryskyřičné látky vznikají v oleji v důsledku jeho oxidačních přeměn (zesíťování oxidovaných molekul) a polymerace produktů oxidace a nedokonalého spalování paliva. Tvorba pryskyřic se zvyšuje, když motor není dostatečně zahřátý. Produkty neúplného spalování paliva pronikají do klikové skříně při delším volnoběhu nebo v režimu stop-start. Při vysokých teplotách a intenzivním provozu motoru dochází k úplnému spalování paliva. Pro snížení tvorby dehtu a motorových olejů se zavádějí disperzní přísady, které zabraňují koagulaci a vysrážení pryskyřic. Pryskyřice, částice uhlíku, vodní pára, těžké frakce paliva, kyseliny a další sloučeniny kondenzují, srážejí se do větších částic a tvoří v oleji kal, tzv. černý kal.

Kal(kal) je suspenze a emulze v oleji nerozpustných pevných látek a pryskyřičných látek od hnědé po černou. Složení kalu z klikové skříně:

• olej 50-70%

• voda 5-15%

• produkty oxidace oleje a nedokonalého spalování paliva, pevné částice - zbytek.

V závislosti na teplotě motoru a oleje se procesy tvorby kalu poněkud liší. Rozlišujte mezi nízkou teplotou a vysokou teplotou

Nízkoteplotní kal(nízkoteplotní kal). Vzniká při interakci průrazných plynů obsahujících zbytky paliva a vody s olejem v klikové skříni. Ve studeném motoru se voda a palivo odpařují pomaleji, což přispívá k tvorbě emulze, která se následně mění v kal.Kal v klikové skříni (kal v jímce) je příčinou:

• zvýšení viskozity (zahuštění) oleje (zvýšení viskozity);

• ucpání kanálků mazacího systému (blokování olejových cest);

• porucha dodávky oleje (hladovění oleje).

Tvorba kalu v vahadle je příčinou nedostatečného větrání tohoto boxu (odvzdušnění nečistot). Výsledný kal je měkký, drobivý, ale při zahřátí (během dlouhé cesty) ztvrdne a zkřehne.

vysokoteplotní kal(vysokoteplotní kal). Vzniká jako výsledek kombinace oxidovaných molekul oleje pod vlivem vysoké teploty. Zvýšení molekulové hmotnosti oleje vede ke zvýšení viskozity.

U vznětového motoru je tvorba kalu a zvýšení viskozity oleje způsobeno hromaděním sazí. Tvorba sazí je usnadněna přetížením motoru a zvýšením obsahu tuku v pracovní směsi.

spotřeba aditiv. Spotřeba, provoz aditiv je určujícím procesem snižování ropných zdrojů. Nejdůležitější přísady do motorového oleje - detergenty, dispergátory a neutralizátory - se používají k neutralizaci kyselých sloučenin, zadržují se ve filtrech (spolu s oxidačními produkty) a rozkládají se při vysokých teplotách. Spotřebu aditiv lze nepřímo posuzovat snížením celkového základního čísla TBN. Kyselost oleje se zvyšuje v důsledku tvorby kyselých oxidačních produktů samotného oleje a produktů spalování paliva obsahujících síru. Reagují s přísadami, zásaditost oleje postupně klesá, což vede ke zhoršení detergentních a dispergačních vlastností oleje.

Efekt zvýšení výkonu a nucení motoru. Antioxidační a detergentní vlastnosti oleje jsou zvláště důležité při posilování motorů. Benzínové motory jsou posíleny zvýšením kompresního poměru a otáček klikového hřídele a vznětové motory zvýšením efektivního tlaku (hlavně s přeplňováním turbodmychadlem) a otáček klikového hřídele. Při zvýšení otáček klikového hřídele o 100 ot/min nebo při zvýšení efektivního tlaku o 0,03 MPa se teplota pístu zvýší o 3°C. Při vynucení motorů se obvykle snižuje jejich hmotnost, což vede ke zvýšení mechanického a tepelného zatížení dílů.

Motorové oleje "Automobilová maziva a speciální kapaliny" NPIKT, Petrohrad. Baltenas, Safonov, Ušakov, Shergalis.

VLIV TEPLOTY NA NÁKLADY V MOTORU

Studium usazenin v motorech automobilů.

Jedna z rezerv pro zlepšení výkonu provozní spolehlivost ICE má omezit usazování usazenin, laků a usazenin na površích jejich částí ve styku s motorovým olejem. Jejich vznik je založen na procesech stárnutí olejů (oxidace uhlovodíků, které tvoří ropný základ). Definování vlivu na oxidaci motorového oleje, tvorbu úsad a účinnost Provoz ICE obecně vykresluje tepelný režim tepelně namáhaných dílů.

Klíčová slova: teplota, píst, válec, motorový olej, usazeniny, saze, lak, výkon, spolehlivost.

Usazeniny na površích dílů spalovacích motorů se dělí na tři hlavní typy - usazeniny, laky a usazeniny (kal).

Nagar - tuhé uhlíkaté látky usazené při chodu motoru na povrchy spalovacího prostoru (CC). Karbonové usazeniny přitom závisí především na teplotních podmínkách, a to i při stejném složení směsi a stejném provedení motorových dílů. Nagar má velmi významný vliv na průběh spalovacího procesu. směs vzduch-palivo v motoru a na trvanlivosti jeho provozu. Téměř všechny typy abnormálního spalování (klepání, doutnavé zapalování a další) jsou doprovázeny jedním nebo druhým účinkem sazí na povrchy částí, které tvoří spalovací komoru.

Lak je produktem změny (oxidace) tenkých olejových filmů, které se rozprostírají a pokrývají díly. skupina píst-válec(CPG) motoru vlivem vysokých teplot. Největší poškození spalovacích motorů je způsobeno tvorbou laku v oblasti pístních kroužků, což způsobuje procesy jejich koksování (výskyt se ztrátou pohyblivosti). Laky, usazené na plochách pístu ve styku s olejem, narušují správný přenos tepla pístem, zhoršují odvod tepla z pístu.

Kvalita motorového oleje má rozhodující vliv na množství srážek (kalů) vznikajících ve spalovacím motoru, teplotní režim detaily, Designové vlastnosti motor a provozní podmínky. Usazeniny tohoto typu jsou nejtypičtější pro podmínky zimního provozu, jsou zesíleny častými starty a zastaveními motoru.

Tepelný stav spalovacího motoru má rozhodující vliv na procesy tvorby různých typů úsad, pevnostní charakteristiky materiálů dílů, výstupní efektivní ukazatele motorů, procesy opotřebení povrchů dílů. V tomto ohledu je nutné znát prahové teploty částí CPG alespoň v charakteristických bodech, jejichž překročení vede k dříve naznačeným negativním důsledkům.

Je vhodné analyzovat teplotní stav částí ICE CPG podle teplotních hodnot v charakteristických bodech, jejichž umístění je znázorněno na obr. 1. Teplotní hodnoty v těchto bodech by měly být brány v úvahu při výrobě, testování a vývoji motorů pro optimalizaci konstrukce dílů, při výběru motorových olejů, při porovnávání tepelných stavů různé motory, při řešení řady dalších technické problémy konstrukce a provoz spalovacích motorů.

Rýže. 1. Charakteristické body válce a pístu spalovacího motoru při analýze jejich teplotního stavu pro dieselové (a) a benzínové (b) motory Obr.

Tyto hodnoty mají kritické úrovně:

1. Maximální hodnota teploty v bodě 1 (u dieselových motorů - na okraji CS, u benzínových motorů - ve středu dna pístu) by neměla překročit 350 C (krátkodobě 380 C) pro všechny komerčně dostupné hliníkové slitiny používá se při výrobě automobilových motorů, jinak hrany CS u dieselových motorů a často vyhoření pístů u benzínových motorů. Kromě toho vysoké teploty vypalovací plochy dna pístu způsobují tvorbu usazenin vysoké tvrdosti na tomto povrchu. Při výrobě motorů lze tuto kritickou hodnotu teploty zvýšit přidáním křemíku, berylia, zirkonia, titanu a dalších prvků do pístové slitiny.

Prevence překročení kritických teplot na tomto místě i v objemech dílů spalovacích motorů je zajištěna také optimalizací jejich tvarů a správnou organizací chlazení. Překročení teplot částí CPG motoru na přijatelné hodnoty je obvykle hlavním limitujícím faktorem pro jejich vynucení z hlediska výkonu. U teplotních úrovní by měla být zachována určitá rezerva s ohledem na možné extrémní provozní podmínky.

2. Kritická hodnota teploty v bodě 2 pístu - nad horním kompresním kroužkem (VKK) - 250 ... 260C (krátkodobě až 290C). Při překročení této hodnoty všechny masové motorové oleje koksují (dochází k intenzivní tvorbě laku), což vede k „okluzi“ pístních kroužků, tedy ztrátě jejich pohyblivosti, a v důsledku toho k výraznému snížení komprese, zvýšení spotřeby motorového oleje atd.

3. Maximální teplotní limit v bodě 3 pístu (bod je umístěn symetricky podél průřezu hlavy pístu na jeho vnitřní straně) je 220C. Při vyšších teplotách dochází k intenzivní tvorbě laku na vnitřním povrchu pístu. Usazeniny laku jsou zase silnou tepelnou bariérou, která brání odvodu tepla přes olej. To automaticky vede ke zvýšení teplot v celém objemu pístu a tím i na povrchu zrcadla válce.

4. Maximum přípustná hodnota teploty v bodě 4 (umístěném na povrchu válce, naproti místu, kde se VCC zastaví na TDC) - 200C. Při jejím překročení dochází ke zkapalnění motorového oleje, což vede ke ztrátě stability při vytváření olejového filmu na zrcátku válce a „suchému“ tření kroužků na zrcátku. To způsobuje zesílení molekulárně mechanického opotřebení dílů CPG. Na druhou stranu je známo, že snížená teplota stěn válců (pod rosným bodem výfukových plynů) přispívá k urychlení jejich korozně-mechanického opotřebení. Zhoršuje se také tvorba směsi a snižuje se rychlost spalování směsi vzduch-palivo, což snižuje účinnost a hospodárnost motoru a způsobuje zvýšení toxicity výfukových plynů. Nutno také podotknout, že při výrazně nižších teplotách pístu a válce dochází ke zkondenzované vodní páře pronikající do oleje klikové skříně k intenzivnímu srážení nečistot a hydrolýze přísad za vzniku sraženiny – „kalu“. Tyto sedimenty znečišťují olejové kanály, sítě do olejové vany, olejové filtry, výrazně narušují normální činnost mazacího systému.

Intenzitu procesů tvorby usazenin karbonových usazenin, laků a usazenin na površích dílů spalovacích motorů významně ovlivňuje stárnutí motorových olejů při jejich provozu. Stárnutí olejů spočívá v hromadění nečistot (včetně vody), změnách jejich fyzikálních a chemických vlastností a oxidaci uhlovodíků.

Změna frakčního složení čistého plněného oleje za chodu motoru je způsobena hlavně důvody, které mění složení jeho olejové báze a procento přísady do jednotlivých složek (parafinové, aromatické, naftenické).

Tyto zahrnují:

procesy tepelného rozkladu oleje v místech přehřátí (například ve ventilových pouzdrech, oblastech horních pístních kroužků, na plochách horních tětiv zrcadla válce). Takové procesy vedou k oxidaci nejlehčích frakcí olejové báze nebo dokonce k jejich částečnému vyvaření;

přidání do uhlovodíků základ neodpařeného paliva, které vstupuje do olejové vany klikové skříně přes zónu těsnění pístu během počátečních období startů (nebo s prudkým zvýšením dodávky paliva do válců pro zrychlení vozidla);

voda vstupující do olejové vany nebo olejové vany motoru, která vzniká při spalování paliva v COP válců.

Pokud systém odvětrávání klikové skříně funguje dostatečně efektivně a stěny klikové skříně jsou zahřáté na 90-95°C, voda na nich nekondenzuje a je odváděna do atmosféry systémem odvětrávání klikové skříně. Pokud je teplota stěn klikové skříně výrazně snížena, pak se voda, která vstoupila do oleje, zúčastní jeho oxidačních procesů. Množství kondenzované vody v tomto případě může být poměrně významné. I když předpokládáme, že pouze 2% plynů může prorazit všechny kompresní kroužky válce, pak 2 kg vody budou čerpány přes klikovou skříň motoru o pracovním objemu 2-2,5 litru na každých 1000 km běhu. . Předpokládejme, že 95 % vody je odstraněno systémem odvětrávání klikové skříně, pak po nájezdu 5000 km připadne na 4,0 litru motorového oleje asi 0,5 litru H2O. Tato voda se za chodu motoru přeměňuje antioxidačním aditivem obsaženým v motorovém oleji na nečistoty - koks a popel.

Z výše uvedených důvodů je nutné při provozu motoru udržovat dostatečně vysokou teplotu stěn klikové skříně a případně používat systémy mazání suchou vanou s oddělenou olejovou nádrží.

Je třeba poznamenat, že opatření, která zpomalují procesy změny složení olejové báze, výrazně zpomalují tvorbu karbonových usazenin, laků a usazenin a také snižují intenzitu opotřebení hlavních částí automobilových motorů.

Zlomkové a chemické složení oleje se mohou lišit v poměrně širokém rozsahu
limity pod vlivem různých faktorů:

povaha suroviny v závislosti na poli, vlastnosti ropného vrtu;

vlastnosti technologie výroby motorových olejů;

vlastnosti přepravy a doba skladování olejů.

Pro předběžné posouzení vlastností ropných produktů se používají různé laboratorní metody: stanovení destilační křivky, bodů vzplanutí, zákalu a tuhnutí, posouzení oxidovatelnosti v médiích s různou agresivitou atd.

Stárnutí automobilového motorového oleje je založeno na procesech oxidace, rozkladu a polymerace uhlovodíků, které jsou doprovázeny procesy kontaminace oleje různými nečistotami (saze, prach, kovové částice, voda, palivo atd.). Procesy stárnutí výrazně mění fyzikální a chemické vlastnosti oleje, vedou k tomu, že se v něm objevují různé produkty oxidace a opotřebení a zhoršují se jeho vlastnosti. V motorech existují následující typy oxidace oleje: v silné vrstvě - v olejové vaně nebo v olejové nádrži; v tenké vrstvě - na povrchy horké kovové díly; v zamlženém (kapajícím) stavu - v klikové skříni, ventilové skříni atd. V tomto případě oxidace oleje v silné vrstvě poskytuje srážení ve formě kalu a v tenké vrstvě - ve formě laku.

Oxidace uhlovodíků podléhá teorii peroxidů A.N. Bach a K.O. Engler, doplněné P.N. Chernozhukov a S.E. Jeřáb. Oxidace uhlovodíků, zejména v motorech motorové oleje, může jít dvěma hlavními směry, jak je znázorněno na Obr. 2, u nichž jsou výsledky oxidace různé. V tomto případě jsou výsledkem oxidace v prvním směru kyselé produkty (kyseliny, hydroxykyseliny, estolity a asfaltogenní kyseliny), které tvoří srážení při nízkých teplotách; výsledkem oxidace ve druhém směru jsou neutrální produkty (karbeny, karboidy, asfalteny a pryskyřice), ze kterých se za zvýšených teplot v různém poměru tvoří buď laky, nebo nánosy.

Rýže. 2. Cesty oxidace uhlovodíků v ropném produktu (například v motorovém oleji pro spalovací motory)

V procesech stárnutí oleje je velmi významná role vody, která se do oleje dostává při kondenzaci jeho par z plynů klikové skříně nebo jinými způsoby. V důsledku toho vznikají emulze, které následně zesilují oxidační polymeraci molekul oleje. Interakce hydroxykyselin a dalších produktů oxidace oleje s emulzemi oleje ve vodě způsobuje zvýšenou tvorbu usazenin (kalů) v motoru.

Výsledné částice kalu, pokud nejsou neutralizovány přísadou, zase slouží jako katalyzační centra a urychlují rozklad oleje, který ještě nebyl oxidován. Pokud toto nevyrábí včasná výměna motorového oleje, bude proces oxidace probíhat jako řetězová reakce s rostoucí rychlostí se všemi z toho vyplývajícími důsledky.

Rozhodující vliv na tvorbu usazenin, laků a usazenin na površích částí spalovacího motoru ve styku s motorovým olejem má jejich tepelný stav. Na druhé straně konstrukční vlastnosti motorů, jejich provozní podmínky, provozní režimy atd. určují tepelný stav motorů a ovlivňují tak tvorbu usazenin.

Neméně významný vliv na tvorbu usazenin ve spalovacím motoru mají vlastnosti použitého motorového oleje. Pro každý konkrétní motor je důležité, aby olej doporučený výrobcem odpovídal teplotě povrchů dílů, které jsou s ním v kontaktu.

V tomto příspěvku je analýza vztahu mezi teplotami povrchů pístů motory ZMZ-402.10 a ZMZ-5234.10 a procesy tvorby usazenin a laků na nich, jakož i hodnocení sedimentace na površích klikové skříně a ventilového víka motorů při použití motorového oleje M 63 / 12G1 doporučeného výrobcem .

Pro studium závislosti kvantitativních charakteristik usazenin v motorech na jejich tepelném stavu a provozních podmínkách lze použít různé metody, např. L-4 (Anglie), 344-T (USA), PZV (SSSR) atd. . Zejména podle metody 344-T, což je normativní dokument Ve Spojených státech je stav „čistého“ neopotřebeného motoru hodnocen 0 body; stav extrémně opotřebovaného a znečištěného motoru - 10 bodů. Obdobnou metodou pro posouzení tvorby laku na plochách pístů je domácí metoda ELV (autoři - K.K. Papok, A.P. Zarubin, A.V. Vipper), jejíž barevná škála má body od 0 (žádné nánosy laku) do 6 (maximální nánosy laku). Pro přepočet bodů stupnice ELV na body metody 344-T je třeba hodnoty prvního z nich zvýšit jedenapůlkrát. Uvedená metoda je podobná domácí metodě negativního hodnocení ložisek Všeruského výzkumného ústavu ropy a zemního plynu (10 bodová stupnice).

Pro experimentální studie bylo použito 10 motorů ZMZ-402.10 a ZMZ-5234.10. Ve spolupráci s laboratořemi pro testování osobních a nákladních automobilů UKER GAZ na motorových stojanech byly provedeny experimenty ke studiu procesů tvorby usazenin. Při testech byly mimo jiné sledovány průtoky vzduchu a paliva, tlak a teplota výfukových plynů, teplota oleje a chladicí kapaliny. Současně byly na stojanech zachovány následující režimy: otáčky klikového hřídele odpovídající maximálnímu výkonu (100% zatížení) a střídavě po dobu 3,5 hodiny - 70% zatížení, 50% zatížení, 40% zátěže, 25% zátěže a bez zátěže (při uzavřených škrticích ventilech), tzn. byly provedeny experimenty se zátěžovými charakteristikami motorů. Zároveň byla udržována teplota chladicí kapaliny v rozmezí 90...92C, teplota oleje v hlavním olejovém potrubí byla 90...95C. Poté byly motory rozebrány a provedena potřebná měření.

Byly provedeny předběžné studie změny fyzikálně-chemických parametrů motorových olejů při testování motorů ZMZ-402.10 v rámci vozidel GAZ-3110 na zkušebním polygonu UKER GAZ. Přitom jsou splněny tyto podmínky: průměr technická rychlost 30 ... 32 km/h, okolní teplota 18 ... 26C, najeto až 5000 km. Výsledkem testů bylo zjištěno, že s nárůstem počtu najetých kilometrů vozidla (doby provozu motoru) se zvýšilo množství mechanických nečistot a vody v motorových olejích, jeho počet koksu a obsah popela a došlo k dalším změnám, které jsou uvedeny v tabulce. 1

Tvorba uhlíku na plochách dna pístů motorů ZMZ-5234.10 byla charakterizována údaji uvedenými na Obr. 3 (u motorů ZMZ-402.10 jsou výsledky podobné). Z rozboru obrázku vyplývá, že se zvýšením teploty dna pístů ze 100 na 300С se tloušťka (zóna existence) karbonových usazenin snížila z 0,45 ... 0,50 na 0,10 ... motorů. Tvrdost sazí se zvýšila z 0,5 na 4,0...4,5 bodů v důsledku slinování sazí při vysokých teplotách.

Rýže. 3. Závislosti tvorby uhlíku na plochách dna pístů motorů ZMZ-5234.10 na jejich teplotách:
a - tloušťka sazí; b - tvrdost sazí;
symboly ukazují průměrné experimentální hodnoty

Hodnocení nánosů laku na bočních plochách pístů a jejich vnitřních (nepracovních) plochách probíhalo také na desetibodové škále, podle metody 344-T používané ve všech předních výzkumných institucích v zemi.

Údaje o tvorbě laku na povrchu pístů motoru jsou uvedeny na Obr. 4 (výsledky pro studované značky motorů jsou stejné). Zkušební režimy jsou uvedeny dříve a odpovídají režimům ve studiích tvorby uhlíku na součástech.

Z rozboru obrázku vyplývá, že tvorba laku na površích pístů motoru jednoznačně roste s nárůstem teplot jejich povrchů. Intenzitu tvorby laku ovlivňuje nejen zvýšení teploty povrchů dílů, ale i doba jeho působení, tzn. dobu trvání motorů. V tomto případě se však procesy tvorby laku na pracovních (třecích) plochách pístů výrazně zpomalují ve srovnání s vnitřními (nepracovními) plochami v důsledku stírání lakové vrstvy v důsledku tření.

Rýže. 4. Závislosti nánosů laku na površích pístů motorů ZMZ-5234.10 na jejich teplotách:
a - vnitřní povrchy; b - boční plochy; symboly ukazují průměrné experimentální hodnoty

Tvorba nagaru a laku na povrchu dílů je výrazně zesílena při použití olejů skupiny "B" a "C", což potvrzuje řada studií provedených autory na podobných a jiných typech automobilových motorů.

Systematický nárůst usazenin laku na vnitřních (nepracovních) površích pístů způsobuje snížení odvodu tepla do oleje klikové skříně se zvýšením provozní doby motoru. To způsobuje například postupné zvyšování úrovně tepelného stavu motorů, jak se provozní doba blíží k výměně oleje na dalším TO-2 vozu.

K tvorbě usazenin (kalů) z motorových olejů dochází v největší míře na plochách klikové skříně a víka ventilů. Výsledky studií sedimentace v motorech ZMZ-5234.10 jsou uvedeny na Obr. 5 (u motorů ZMZ-402.10 jsou výsledky podobné). Tvorba usazenin na površích výše uvedených dílů byla hodnocena v závislosti na jejich teplotách, pro jejichž měření byly namontovány termočlánky (navařené kondenzátorovým svařováním): na povrchy klikové skříně, 5 kusů pro každý motor, na povrchy ventilu kryty, 3 kusy.

Jak vyplývá z Obr. 5, se zvýšením teplot povrchů částí motoru se sedimentace na nich snižuje v důsledku poklesu obsahu vody v oleji v klikové skříni, což není v rozporu s výsledky předchozích experimentů jiných výzkumníků. U všech motorů se ukázalo, že usazování na površích dílů klikové skříně je větší než na površích vík ventilů.

Na motorových olejích silových skupin „B“ a „C“ dochází k sedimentaci na částech ICE v kontaktu s motorovým olejem intenzivněji než na olejích vynucovacích skupin „G“, což potvrzuje řada studií.

V této práci nebyly studovány usazeniny na zrcátkách válců při provozu motorů s nejmodernějšími oleji, nicméně můžeme s jistotou předpokládat, že u studovaných motorů jich nebude více, než když budou provozovány s méně kvalitními oleji.

Získané výsledky o vztahu teplotních změn v hlavních částech motorů ZMZ-402.10 a ZMZ-5234.10 (písty, válce, víka ventilů a olejové vany) a množství usazenin umožnilo odhalit zákonitosti v procesech tvorby usazenin, laků a usazenin na površích těchto dílů. K tomu byly výsledky aproximovány funkčními závislostmi metodou nejmenších čtverců a jsou uvedeny na Obr. 3-5. Získané zákonitosti procesů tvorby usazenin na površích částí automobilových karburátorových motorů by měli vzít v úvahu a využít je konstruktéři a inženýrsko-techničtí pracovníci podílející se na jemném ladění a provozu spalovacích motorů.

Motor automobilu pracuje s největší účinností pouze za určitých podmínek. Optimální teplotní režim tepelně zatěžovaných dílů je jednou z takových podmínek a zajišťuje vysoké technické vlastnosti motoru při současném snížení opotřebení a usazenin a následně zvýšení jeho spolehlivosti.

Optimální tepelný stav spalovacího motoru je charakterizován optimálními teplotami povrchů jejich tepelně zatěžovaných částí. Analýzou studií procesů tvorby usazenin na částech studovaných karburátorových motorů ZMZ a podobných studií na benzínových motorech je možné s dostatečnou přesností určit intervaly optimálních a nebezpečných teplot pro povrchy částí motorů. této třídy motorů. Získané informace jsou uvedeny v tabulce. 2.

Při teplotách částí motoru v nebezpečné nízkoteplotní zóně se zvyšuje tloušťka sazí na površích částí tvořících spalovací komoru, což vede k detonačnímu spalování směsí vzduchu a paliva, a také při nízkých teplotách povrchů části motoru, zvyšuje se na nich množství srážek z motorových olejů. To vše narušuje normální provoz motorů. Usazeniny zase vedou k redistribuci tepelných toků procházejících písty a zvýšení teplot pístu v kritických bodech - ve středu ohnivé plochy dna pístu a v drážce VKK. Teplotní pole pístu motoru ZMZ-5234.10 s přihlédnutím k nánosům usazenin a laků na jeho površích je znázorněno na Obr. 7.

Problém vedení tepla metodou konečných prvků byl vyřešen u prvotřídního GU získaného teploměrem pístu v režimu jmenovitého výkonu při zkouškách motoru na stolici. Termoelektrické experimenty byly provedeny se stejným pístem, pro které byly provedeny předběžné studie teplotního stavu bez zohlednění usazenin. Experimenty byly prováděny za stejných podmínek. Dříve motor pracoval na stojanu více než 80 hodin, poté začíná stabilizace usazenin a laků. V důsledku toho se teplota ve středu dna pístu zvýšila o 24°C, v zóně drážky VPC - o 26°C ve srovnání s modelem pístu bez usazenin. Hodnota teploty povrchu pístu nad VCC 238°C je zahrnuta do nebezpečné vysokoteplotní zóny (tabulka 2). V blízkosti nebezpečné zóny vysoké teploty a hodnoty teploty ve středu koruny pístu.

Ve fázi návrhu a vývoje motorů je vliv uhlíkových usazenin na teplo přijímajících plochách pístů a laků na jejich plochách v kontaktu s motorovým olejem zohledňován velmi zřídka. Tato okolnost spolu s provozem motorů jako součásti vozidla při zvýšeném tepelném zatížení zvyšuje pravděpodobnost poruch - vyhoření pístu, koksování pístních kroužků atd.

N.A. Kuzmin, V.V. Zelencov, I.O. Donato

Státní technická univerzita Nižnij Novgorod. RE. Alekseeva, Správa dálnic Moskva-Nižnij Novgorod

Jedním z největších je hromadění uhlíkových usazenin v nich, což zhoršuje jejich výkon a dokonce vede k vážné poruchy. Nejčastěji se u moderních motorů s přímým vstřikováním benzínu tvoří karbonové usazeniny. Zde je důvod, proč k tomu dochází a jak tomu zabránit.

Odkud jsou saze?

Tvorba karbonových usazenin je způsobena mnoha faktory a je společná pro všechny typy motorů. s vnitřním spalováním- benzin a nafta, atmosférické a přeplňované, s nepřímým a přímým vstřikováním paliva.

Usazeniny v motoru vznikají nedokonalým spalováním směsi vzduch-palivo. Například u benzínových motorů s přímým vstřikováním je jednou z příčin uhlíkových usazenin způsob dodávky paliva - benzín v tomto případě nemyje ventily, ale jde přímo do spalovací komory. To způsobuje usazování usazenin na ventilech, a proto časem omezuje průtok kyslíku do spalovací komory, což následně vede k nesprávnému spalování palivové směsi.

Pokud se na problém podíváte šířeji, není těžké jej najít a jiné nepřímé příčiny výskyt sazí v motorech automobilů. Souvisí s čím minulé roky většina automobilových nadšenců změnila způsob používání auta. Dnes všechno více lidířídit auto jako kolo, veřejná doprava nebo na krátkou procházku/vyjížďku do obchodu.

Nejčastěji se velké hromadí v motorech vozidel provozovaných v městském režimu, na krátké vzdálenosti. Nezáleží na tom, o jakou značku nebo model se jedná. Důležitý je způsob používání vozu: nízká rychlost, nízké provozní teploty, používání vozu bez zahřívání motoru - to je hlavní vzorec, který zaručuje rychlý výskyt sazí v motoru, - vysvětluje Vladimír Drozdovský, odborník z Profmotorservis.

Navíc k tomu přidejte skutečnost, že mnoho moderních benzínových motorů je dnes často přeplňováno turbodmychadlem turbo auto v městském režimu se nejčastěji používá při nízkých otáčkách motoru. V horním pásmu otáček se dnes turbomotory v městských podmínkách používají jen zřídka. Ale ani atmosférické moderní motory s přímým přímým vstřikováním benzinu také majitele k jízdě nevybízejí. vysoké otáčky. Jde o to, že dnes atmosférické motory dobře generuje vysoký točivý moment při nízkých otáčkách. Majitel vozu tak již nemusí často jezdit vysokou rychlostí. Tento podstatný rozdíl bez turbíny moderní motory z 20 let starých motorů.

Bohužel nižší otáčky se déle zahřívají (navíc mějte na paměti, že mnoho motorů je dnes hliníkových, které na rozdíl od starých litinových rychle ztrácejí teplotu ohřevu) a nízké otáčky přirozeně neodstraňují karbonové usazeniny z motoru. V důsledku toho v pohonná jednotka na různé detaily začnou se hromadit vklady.

V minulosti se do 2000 otáček nedalo jet ani konstantní rychlostí. Dnes je při akceleraci není potřeba překračovat. Z toho plyne velké hromadění usazenin v motoru.

Dalším důvodem pro tvorbu sazí je je to špatná výměna oleje a pozdní servis motor. Například hlavním nepřítelem každého spalovacího motoru je prodloužení intervalů výměny motorového oleje. Ostatně je známo, že čím déle se olej v motoru nemění, tím více vedlejší produkty. Bohužel dnes mnoho výrobců své záměrně zvýšilo servisní intervaly pro výměnu oleje. Mnoho automobilek má například prodloužené intervaly výměny oleje z 10 000 km na 15 000 km (v Rusku).

Podle jejich názoru moderní design motoru, elektronika a kvalita syntetické oleje umožnit motoru používat motorový olej po dobu 15 tisíc km bez poškození. Někteří výrobci šli ještě dále a prodloužili servisní interval na 20 000 km. A podívejte se na doporučení výrobců v Evropě a budete překvapeni. Tam se ve srovnání s Ruskem servisní intervaly pro výměnu oleje ještě zvýšily - až na 25 tisíc km a dokonce 30 tisíc km!

Ale už jsme vám řekli, proč byste neměli poslouchat prodejce a továrnu a přísně dodržovat doporučení pro výměnu oleje. Ve většině případů musíte pochopit, že doporučení výrobců se týkají obecných světelných provozních podmínek automobilu. Pokud auto používáte převážně ve městě, pak můžete doporučené rovnou klidně snížit maximální počet najetých kilometrů auto před výměnou oleje o 20-30 procent. Používáte-li auto na krátké vzdálenosti na nedohřátý motor, neváhejte doporučení výrobce vydělit dvěma.

Ale ropa je polovina problémů. V dnešní době, v obtížných ekonomických podmínkách, kdy příjmy obyvatelstva nejsou příliš žádoucí a náklady na pohonné hmoty se již blíží ceně 1 litru mléka, se mnoho řidičů snaží ušetřit na údržba jejich auta, navštěvují nejen neoprávněné neformální technické služby, ale i nepříliš profesionální řemeslníci pracující v tzv. garážových autoservisech. Ano, majitelům aut to umožňuje hodně ušetřit na údržbě a ušetřit čas. Ale je tu jeden problém. V takových levných garážových autoservisech mnoho automechaniků žádný způsob připojení vozidlo do počítače k aktualizaci softwaru vozidla a k diagnostice možných problémů.

Víte, že nejvíce běžná příčina nadměrné usazeniny karbonu v motoru není aktualizován software řídicí jednotky motoru? Z tohoto důvodu nemusí motor automobilu fungovat správně, což má za následek nesprávné spalování palivové směsi. A výrobci často aktualizují software pro svá auta.

Další z bezprostředních příčin hromadění karbonových usazenin je nesprávné časování motoru, za které je zodpovědný rozvodový řemen/rozvodový řetěz. Bohužel u benzínových motorů se řemen a dokonce i řetěz mají tendenci natahovat. To je problém mnoha moderních motorů ( dobrý příklad jsou ve světě oblíbené motory TSI/TFSI). Pokud napětí řetězu nebo řemene slábne, rozvodový systém je nesynchronizovaný, což následně vede k nesprávnému spalování palivové směsi.

Z toho usuzujeme: vše, co má nepřímý nebo přímý vliv na průběh spalovacího procesu, je příčinou hromadění karbonových usazenin v motoru. To platí i pro nekvalitní palivo nebo činnost zapalovacího systému (cívky apod.).

Jak zabránit hromadění karbonových usazenin v motoru?

Výše uvedené vede k jednoduchému obecnému závěru: o motor svého vozu je třeba pečovat. Jak? Vše je velmi jednoduché. Technické centrum je potřeba pravidelně navštěvovat. A to nejen tehdy, když je čas na výměnu oleje v motoru. Je vhodné volat servis častěji a provádět počítačovou diagnostiku. Motor svého auta musíte považovat za kompletní stroj, aniž by bylo rozdělováno na regiony, sloužící každý podle pořadí. Kontrola motoru by se tedy neměla omezovat pouze na výměnu oleje a filtru, ale měla by zahrnovat kompletní diagnostiku motoru včetně aktualizací softwaru.

Čím častěji navíc stroj k počítači připojujete, tím je pravděpodobnější, že budou problémy odhaleny včas. Koneckonců, mechanik nemůže vždy včas pochopit, že například nějaká zapalovací cívka začala pracovat nesprávně. Ale připojením diagnostického zařízení to může zjistit dříve, než auto začne vykazovat známky poruchy.

Motor moderního automobilu je dostatečně spolehlivý a odolný, aby při správném provozu a včasné údržbě mohl „jít“ 300–400 tisíc km a ještě více. Ale bez ohledu na to, jak moc se konstruktéři a výrobci snaží, procesy stárnutí a opotřebení v motoru jsou nevyhnutelné. Stejně jako tvorba různých usazenin.

Životnost moderního automobilu je poměrně dlouhá a činí nejméně 10-15 let. Samozřejmě během této doby jsou velmi pravděpodobné poruchy a poruchy jednotlivých dílů a sestav; náhlé, náhlé změny stavu motoru. Ale přesto se to stává poměrně zřídka, protože má pravděpodobnostní povahu. Ale procesy změny rozměrů, fyzikálních a chemických vlastností dílů a součástí probíhají pomalu, ale nepřetržitě.

Pokud takové změny nepřekročí tolerance stanovené konstruktéry, spotřebitelské kvality motory zůstávají stabilní. Zde se ale ukázal jeden nebo více parametrů přijatelné limity.

Při provozu motoru okamžitě dochází k porušením. Ne, o poruchách nebo poruchách se zatím nemluví. Dochází však k narušení provozu samostatné součásti, což ještě nevedlo ke ztrátě jejího, a tedy i výkonu motoru.

Na rozdíl od poruch a poruch souvisejících s pravděpodobnostními jevy se popsané procesy vyskytují i ​​v různé míry ale se všemi motory. Navíc je často mnohem obtížnější určit, kde a na jakém místě došlo k odchylkám, než zjistit skutečnost a příčinu zjevné poruchy.

Opotřebení nebo... usazeniny?

Začněme tím nejnevyhnutelnějším – opotřebením. Musíte se s ním smířit, protože ho nemůžete úplně zastavit. I když je možné zpomalit - úspěchy posledních let v materiálech a technologii výroby motorů, ve vývoji motorových olejů a filtrů, v kombinaci s přísným dodržováním pravidel pro provoz a údržbu motoru, poskytují četné příklady zpoždění konečný termín generální oprava daleko přes 300 tisíc kilometrů.

Ukazuje se, že v současné době si nemůžete ani vzpomenout na opotřebení. Proto minimálně během 100-200 tisíc kilometrů vystupují do popředí další faktory snižující skutečnou životnost motoru. A v první řadě je to tvorba různých druhů usazenin.

Již jsme psali o nebezpečí usazenin v mazacím systému a klikové skříni motoru spojené s nízkou kvalitou, nesouladem typu oleje nebo jeho předčasnou výměnou (viz "ABS-auto" 3/2000). Zároveň se hromadí vklady palivový systém a sacímu potrubí, spalovací komoře, výfukovému systému, není vždy přikládán význam, protože jsou považovány za něco druhotného. Praxe však ukazuje, že jejich vliv na motor je velmi významný a v některých případech i nebezpečný. Právě o tom bude řeč.

Pojďme se podívat na body a součásti v konstrukci motoru, které jsou nejvíce náchylné k hromadění usazenin během životnosti motoru. Některé z nich mají malý nebo žádný vliv na chod motoru. Jiné naopak způsobují znatelné odchylky v práci i při relativně malých nánosech. Mezi takové kritické součásti z hlediska dopadu na motor patří skříň škrticí klapka, desky sacích ventilů a samozřejmě trysky.

Odkud vklady pocházejí?

Procesy tvorby usazenin a jejich chemické složení se v různých systémech a zařízeních velmi liší. Například k tvorbě usazenin v atomizační části vstřikovačů dochází především během prvních 10-20 minut po zastavení horkého motoru, kdy jsou vstřikovače pod zbytkovým tlakem paliva. Podstata procesu je následující: palivový film, který nevyhnutelně zůstává v zóně sedla atomizéru, se vlivem vysoké teploty začne odpařovat. Lehké frakce benzinu se odpařují a těžší tvoří vrstvu pevných usazenin. Jejich hlavní složkou je uhlík.

Usazeniny na deskách sacích ventilů mají složitější složení. Důvodem je tedy nekvalitní palivo pryskyřičná ložiska. Olej pronikající přes opotřebovaná těsnění dříku ventilu a mezeru mezi dříkem ventilu a objímkou ​​vede k usazeninám koksu: vzniká jako výsledek vysokoteplotní oxidace oleje, který vstupuje do topné desky. Mimochodem, proces koksování ventilů je nejintenzivnější na volnoběh, jízdu s nízkou zátěží a při brzdění motorem, kdy v sacím potrubí vzniká maximální podtlak.

Motorový olej také přispívá ke znečištění kanálů škrticí klapky a regulátoru. nečinný pohyb, protože produkty oxidace a kontaminace oleje jsou přenášeny do sacího potrubí ventilačním systémem klikové skříně.

Další složkou usazenin jsou saze. Důvodem jeho vzniku je spalování příliš bohaté směsi vzduch-palivo v režimech studeného startu, zahřívání a akcelerace. Saze vnikající do výfukového systému mohou postupně vést k ucpání kanálů systému recirkulace výfukových plynů.

U motorů, které jsou dlouhodobě provozovány v Rusku, převažují určité typy usazenin. To je způsobeno používáním paliva a oleje nízké kvality. Proto motor, který je schopen „tam“ dlouhá léta perfektně fungovat, „tady“ poměrně rychle začne „působit“.

Imunita vůči... usazeninám?

Nelze říci, že konstruktéři motorů zapomněli na usazeniny a jednoduše si „umyli ruce“ a přesunuli tyto problémy na spotřebitele. Naopak, v posledních letech se hodně udělalo pro vývoj motorů jakési „imunity“ vůči usazeninám. Jinými slovy, mnoho uzlů a systémů má nejnovější modely motory se staly necitlivými na usazeniny, tzn. minimalizují se důsledky hromadění usazenin.

Například systémy dávkování paliva byly dlouho adaptivní; vám umožní přizpůsobit se (i když v určitých mezích). vnější podmínky. A jaké jsou tyto vnější podmínky? Za prvé - hromadění usazenin ve sprejové části trysek. Stejný přístup se nyní používá ve většině nečinných subsystémů. Objevily se i speciální konstrukční součásti – trysky odolné proti usazeninám a škrticí klapky potažené teflonem.

„Imunita“ vůči vkladům, kterou poskytují tak obtížná a velmi nákladná opatření, je dnes potřeba více než kdy jindy. Faktem je, že neustále se zpřísňující požadavky na toxicitu výfukových plynů, účinnost a hustotu výkonu přímo vedou k potřebě velmi „jemného“ vyladění motoru a všech jeho systémů. A ukazuje se, že co modernější motor, tím bolestněji reaguje i na malé množství usazenin.

Proč jsou vklady nebezpečné?

Všechny usazeniny bez výjimky mají jedno společné – negativně ovlivňují chod motoru. Špatný startovací výkon, nepravidelný volnoběh, vynechávání směsi, „rozlití“ při akceleraci, zvýšená spotřeba paliva a výfukové emise nejsou zdaleka kompletní seznam zjevné příznaky způsobené výskytem "nepřátelských" formací v sacím traktu motoru. Ale nejhorší ze všeho je, že tyto usazeniny mohou mnohonásobně urychlit opotřebení motoru a dokonce vést k poruchám a poruchám jeho částí a součástí.

Jaká by mohla být souvislost mezi koksováním trysek a opotřebením součástí, například klikového mechanismu nebo skupiny válec-píst? Nejpřímější: za chladného počasí se motor poprvé nespustí a čím nižší je teplota, tím více se musíte pokusit nastartovat. No, každý takový pokus je dílem spárování dílů v polosuchém nebo dokonce suchém režimu tření, ekvivalentní z hlediska opotřebení 20-40, někdy i 100 km skutečný počet najetých kilometrů.

Jak vyčistit díly od usazenin?

Myslíme si, že tento příklad zcela stačí k tomu, abychom si uvědomili závažnost problému. Jak se to dá vyřešit? První, co vás napadne, je jednoduše odstranit znečištěné součásti a vyčistit je chemicky nebo mechanicky. Ve skutečnosti tato metoda dává nejlepší výsledky ale zabere to moc času. Zvláště pokud jde o složité motory, včetně víceválcových. Kromě toho demontáž a následná montáž součástí a systémů na moderních vozidlech často vyžaduje výměnu množství těsnění a těsnicích prvků, které nejsou vždy po ruce.

Atraktivnější je technologie čištění motoru CIP. Je založen na speciálních chemických sloučeninách – rozpouštědlech, které působí specificky na konkrétní typy usazenin. A aby se usazeniny v daném místě odstranily, je potřeba i určitá technika čištění a zvláštní vybavení. O tom, jaká rozpouštědla, metody čištění a zařízení použít v konkrétním případě, řekneme v našem následující materiály.

Hlavní místa hromadění usazenin v motorech:
1 - těleso škrticí klapky a regulátor volnoběžných otáček;
2 - sací potrubí;
3 - palivová lišta;
4 - horní část trysky;
5 - stříkací část trysky;
6 - deska sací ventil;
7 - spalovací komora;
8 - dno pístu;
9 - lambda sonda;
10 - katalyzátor;
11 - kanály systému recirkulace výfukových plynů.

Připomeňme, že na provozuschopném autě se olej náhle změnil na hustou černou kaši, po které byly motory odeslány na „kapitál“ nebo výměnu - předčasné a extrémně drahé, aniž bychom požádali o naše svolení. No to je v pořádku...

souhrn předchozí článek - značkovými autoservisy (nejen) se prohnala vlna náhlých poruch motoru spojených s nepochopitelným a nepředvídatelným chováním motorového oleje. Bez jakéhokoli varování se olej náhle změnil v černý olej a začal velmi rychle vyhořet. Výsledek - generální oprava nebo smrt motorů.

Epidemie zasáhla automobily bez ohledu na jejich značky a výrobce. Případy onemocnění byly registrovány v Moskvě, v Petrohradě, v Magnitogorsku a v Murmansku - tedy téměř po celé zemi. A také bylo zjištěno, že „nemocné“ byly hlavně vozy servisované v seriózních autoservisech, do kterých byl nalit barelový značkový olej. Situaci zhoršovala skutečnost, že tyto případy byly nepravidelné, setkávaly se zřídka, ale se záviděníhodnou pravidelností. A jak každý diagnostik ví, je to „plovoucí“ defekt, který je nejtěžší zachytit.

Příčina této nemoci byla nepochopitelná, existovaly pouze hypotézy, ale nelze na nich stavět žalobu u soudu (a nejčastěji to byl případ, který se dostal až k soudu v řízení). A pak jsme slíbili, že se situaci pokusíme řešit a s výsledky seznámit naše čtenáře.

Šest měsíců práce naší zkušebny nebylo marné. Podařilo se nám v laboratoři nasimulovat řadu situací a nakonec získat jasné projevy této „smrtelné nemoci“. Příznaky, které zachytíme, jsou prudké zvýšení viskozity, pokles zásaditosti a zvýšení čísla kyselosti, usazování hustých dehtových usazenin na stěnách motoru, které brání čerpání oleje přes kanály mazacího systému.

JE OLEJ V KANISTRU ODDĚLENÝ? JE ZBYTEK? DO ODPADU!

FALEŠNÁ STOPA

Začněme typickými „výmluvami“ dealerských čerpacích stanic, na jejichž základě se snaží odrazit záruční oprava. Zvídavá mysl záručních specialistů obvykle bloudí třemi směry – používáním nekvalitního paliva; nemrznoucí kapalina nebo vniknutí vody do oleje; nedostatek kontroly nad hladinou oleje v motoru během provozu.

Okamžitě vynechme třetí možnost – je zřejmé, že i při velmi malém množství oleje v jímce by neměl změnit své vlastnosti tak, jak to vidíme v případech pokročilého „nemoci“. Při použití „zdravého“ oleje bude motor reagovat na jeho malé množství vzplanutím kontrolní svítilny na palubní desce a zvukovým alarmem. Za prvé - s rohy a prudkými zrychleními a zpomaleními, když je přijímací houba vystavena. Každý normální řidič na to okamžitě zareaguje. A po doplnění oleje nepocítíte v budoucnu žádné negativní následky.

Nejčastějším údajným „důvodem“, na jehož základě se snaží zrušit záruku, je použití nekvalitního paliva. Podstandardem v chápání mechaniků čerpacích stanic je buď nízké oktanové číslo, popř vysoký obsah síra v palivu nebo přítomnost velkého množství pryskyřic v něm. Řekněme si hned, že kromě síry je vše ostatní aktuální Technické předpisy, která upravuje kvalitu pohonných hmot, nepodléhá kontrole, tudíž nepodléhá jurisdikci. Ale protože existují takové pokusy o výmluvy, prověříme to.

PALIVO – ZDŮVODNĚTE!

Několik stolních motorů, zpočátku zcela provozuschopných, bylo odsouzeno k porážce. Je to pro ně škoda, ale jsou to jen kusy železa a živí lidé tímto problémem trpí. Proto - ať tyto motory slouží ku prospěchu lidí.

Speciálně pro experiment, ne bez obtíží, dostali 100 litrů paliva, spíše bodyagi. Místo deklarovaného 92 oktanové číslo naměřili pouze 89,5, obsah síry přesáhl 800 ppm, dehet byl více než 3,5 mg/dm3. Výrobce je neznámý, ale kvalitativně je to něco z jakéhosi "samovaru" - amatérské minirafinérie, která destiluje plynový kondenzát na údajně palivo. Horší než kdy jindy! Musíte své auto velmi nelíbit, abyste ho krmili takovými dobrými věcmi.

Naplnili jsme motor všemi bodyag, které jsme dostali. A aby situaci úplně zhoršili a zajistili oleji maximální možný kontakt s ohavným palivem, ulomili boční elektrodu na jedné ze svíček. Nyní vstupuje palivo volnoběžný válec, V ve velkém počtu létat do klikové skříně motoru.

Autodiagnostický systém motoru byl rozhořčený, kontrolní motor hořel jasně a bez ustání po celou dobu mučení. Motor se třásl a vibroval, ale... přežil! Jeho pitva neprokázala žádné problémy – vše bylo čisté a nikde nebyly pozorovány žádné černé usazeniny. Tlak oleje samozřejmě trochu poklesl - ovlivněno ředěním oleje palivem. Současně, jakmile byla poškozená svíčka vyměněna za normální, doslova o půl hodiny později, šipka indikátoru tlaku oleje se vrátila do své předchozí polohy. Je to pochopitelné, benzín je těkavá kapalina a při provozních teplotách tam olej, do kterého se dostal, dlouho žít nebude.

Měření fyzikálně-chemických parametrů oleje neodhalila nic neočekávaného! Viskozita oleje trochu klesla – přece jen v něm zůstaly nějaké palivové frakce takzvaného benzínu. Základní číslo mírně klesl - ze 7,8 na 7,4 mg KOH/g. Číslo kyselosti se zvýšilo o 0,3 mg KOH/g. Bod vzplanutí znatelně klesl - z 224°C na 203°C. To jasně ukazuje, že v oleji byl benzín! Ale nemohl ho zabít...

Navíc v reálné situaci bude jeho diagnostický systém rozhořčen především nekvalitním napájením motoru. A toto rozhořčení jistě zanechá nesmazatelnou stopu v počítačových protokolech. Ale téměř ve všech případech, kdy záruční servis odmítl opravit, což motivovalo jejich rozhodnutí použít nekvalitní palivo, diagnostický systém nic takového nepotvrdil.

Verdikt: Benzín nevinen!

PODEZŘENÍ NA VODU

Voda se do oleje dostane vždy v nějakém množství! Kondenzuje z vlhkého vzduchu vstupujícího do válců a spolu s plyny z klikové skříně se mísí s olejem. Chladicí kapalina se může dostat do oleje pouze v případě netěsnosti v chladicím systému - a pouze při zastaveném motoru. Při jeho provozu je tlak oleje vyšší než tlak v chladicím systému, a proto je cesta pro nemrznoucí kapalinu k oleji uzavřena.

No, zkusme tuto situaci nasimulovat. Do dlouho trpícího motoru byly nality 3 litry čerstvé máslo a pak tam udeřil celý litr vody! a co? Nevadí! Samozřejmě se v jímce vytvořila emulze, tlak oleje znatelně klesl. Ale motor fungoval, nic kritického nebylo slyšet ani vidět. A pak - postupně začal tlak oleje růst a brzy se vrátil na výchozí úroveň. Co se stalo? Voda se jednoduše odpařila, olej se vrátil do původního stavu. Pitva motoru neprokázala žádné problémy - vše bylo opět čisté. Změny fyzikálních a chemických parametrů oleje po vniknutí a následném odpaření vody se ukázaly v rámci chyby měření! A to je důvod odstoupení od záruky - odmítnout pro insolvenci!

Poté podobnou situaci řešili výměnou vody za nemrznoucí kapalinu. Výsledek stejný, motor přežil. Ale viskozita oleje vzrostla - je to pochopitelné, voda se odpařila a etylenglykol zůstává v oleji. Zásadité číslo se mírně snížilo, číslo kyselosti se zvýšilo. Ano, samozřejmě, pokud jezdíte s motorem s prasklým těsněním hlavy válců po velmi dlouhou dobu, neustále přidáváte nemrznoucí kapalinu do nádrže a nesnažíte se situaci řešit, pak můžete nakonec pravděpodobně dosáhnout smrti oleje a s ním i smrt motoru! Ale to je jen extrémní případ ignorování motoru. Ano, a zde již nastane situace - ne „ethylenglykol v oleji“, ale „olej v ethylenglykolu“.

Závěr - o takovém důvodu lze uvažovat pouze tehdy, když mu předcházela dlouhá a neustálá ztráta chladicí kapaliny v motoru. A s naprostou nedostatečnou kontrolou stavu oleje zároveň. To také není náš případ.

Verdikt: Není to chyba chladicí kapaliny!

OK!!!

Zkontrolovali jsme další dvě verze. A při pohledu dopředu řekněme – FUNGUJÍ!

První navrhli ropní specialisté, se kterými neustále komunikujeme. Podle nich obraz, který vidíme, tj. prudký vzestup viskozita oleje, může být způsobena neočekávanou polymerací některých složek aditiva. Důvodem tohoto nešvaru je objemové přehřívání motorového oleje. A vzpomněli si, že na svých seminářích začali někteří výrobci olejů a automobilů od nedávné doby dávat jasné doporučení - pokud se olej náhle přehřál, musíte naléhavě běžet do nejbližšího servisního střediska a vyměnit ho!

Zkoušeli jsme přehřát olej na stolním motoru. Nebylo to pro nás těžké – museli jsme vypnout vnější proudění vzduchu motoru a zvolit vhodný provozní režim. Na rozdíl od většiny automobilů je teplota oleje v olejové vaně neustále zobrazována na ovládacím panelu. Skutečně vzrostl o 20...25 stupňů. Toto mučení trvalo mnoho hodin. Dva oleje fungovaly dobře, vydržely takový výsměch. Třetí se ale choval divně – začal znatelně houstnout. A pak, v odtokové nádrži, kde nechali její zbytky na pár dní, byly nalezeny stopy odlučování oleje. Nakreslilo to stejný „deht“, jaký jsme pozorovali na stěnách motorů zabitých ropou. Jak na vnitřní ploše bloku válců, tak na bočních plochách pístů bylo mnohem větší znečištění než obvykle.

Otevřeli jsme tedy jednu možnost pro smrt ropy. Ale moc radosti z toho nezažili - koneckonců není jasné, jak můžete sledovat skutečnou teplotu oleje v jímce v živém autě? U nových aut byl dokonce odstraněn i teploměr chladicí kapaliny! Ukazuje se, že tato informace dokonce není vůbec nadbytečná!

Pojďme dál... Vzpomněli jsme si, jak to všechno začalo. Vše začalo dopisem od našeho čtenáře, který poté, co si koupil kanystr s olejem od velmi známé společnosti na dolévání, v něm náhle objevil ... nepochopitelný sediment! A z odpovědi technický specialista ruské zastoupení této společnosti, které v reakci na naši žádost o vysvětlení situace doslova vyslovilo toto: „Tímto Vám oznamuji, že v motor. převodové oleje je povoleno malé množství sedimentu. Může to být způsobeno spojením jemných částic katalyzátoru, které jsou menší než póry továrního filtračního prvku. Tyto sedimenty... mohou mít až černou barvu. Jsou vzácné a zpravidla pouze v těch dávkách oleje, které byly vyrobeny bezprostředně po opětovném vložení čerstvého katalyzátoru do zařízení. Neovlivňují výkonnostní charakteristiky komerčního oleje a následně se v procesu provozu opět přeměňují do jemně rozptýleného stavu.

Svého času byli naši mazáci touto odpovědí šokováni! To znamená, že jeden z hlavních světových producentů ropy čestně připouští možnost hrubého porušení technologie výroby ropy!

A porovnávali jsme, co je napsáno a co jsme viděli na vlastní oči. Koneckonců, předčasná smrt ropy je velmi podobná obrázku, který jsme mohli vidět prudké zrychlení rychlost oxidace oleje. Právě tento proces je doprovázen zvýšením jeho viskozity a čísla kyselosti, poklesem čísla báze. A co může přispět k nekontrolovanému zrychlení chemické reakce, kterou je ve skutečnosti oxidace ropy? Právě přítomnost katalyzátoru!

Ano, samozřejmě, při skladování takového „špinavého“ oleje bude katalyzátor tichý - koneckonců, aby aktivoval svou práci, vyžaduje zvláštní podmínky, teplotu a tlak. Ale jsou právě v aktivní zóně třecích jednotek. Tak se podívejte i na tohle!

Hlavní problém, který před námi vyvstal, je, kde tento katalyzátor získat? Na naše žádosti o pomoc v této věci odpověděl pouze ruské zastoupení od MOTUL. Zdá se, že pouze oni, mimochodem, nikdy vystaveni v případech brzké ztráty ropy, považovali za nutné zjistit pravdu! Za to jim upřímně děkujeme a ať naše poděkování nepovažují za reklamu této společnosti.

Máme tedy dvě možnosti pro katalyzátor používaný při výrobě hydrokrakového základového oleje. Z velkých granulí katalyzátorů jsme udělali jemnozrnný prášek požadovaného frakčního složení – takový, aby proletěl póry olejového filtru. Tyto prášky byly smíchány s olejem a po půl hodině viděli - tady to je, škodlivý sediment!

Tento olej se nalil do dalšího motoru určeného k porážce a začal cyklus jeho dlouhého rýhování. Zpočátku šlo vše dobře, ale po dvaceti hodinách testování si začali všímat, že tlak oleje klesá. A olej na měrce znatelně zhoustl - tím více zpočátku používali velmi dobrou „syntetiku“ 5W-30, na jejím pozadí bylo zvýšení viskozity obzvláště patrné! Je to zvláštní - viskozita zřetelně roste a tlak klesá ... Možná se objevilo opotřebení? Ale nějak tento proces postupoval příliš rychle. Motor vydržel pouze 40 hodin testování, po kterém tlak úplně zmizel. Pak - vše, jako obvykle, pitva, měření, kontrola.

První, co mě zaujalo, bylo, že ze čtyř litrů oleje nalitých do motoru se z něj v důsledku testů slilo jen jeden a půl litru! A to je – za pouhých 40 hodin ve velmi mírných režimech, pokud jde o ekvivalent – ​​méně než 3000 kilometrů! A olej byl strašně černý. Měření částí motoru neodhalilo vážné opotřebení, i když bylo patrné - pánve ložisek a čepy klikových hřídelů byly jaksi velmi dobře vyleštěné. Je to také jasné - prášek katalyzátoru fungoval jako brusivo. Proč tedy tlak oleje tak klesl? Okamžitě mě zaujala přítomnost některých pevných aglomerátů v paletě, které pevně seděly na stěnách. Ty byly podle autorů nešťastného dopisu podle autorů nešťastného dopisu „sdružení jemných částic“ velmi „neškodné“. Byly však zjevně menší než objem počátečního sedimentu v oleji naplněném do motoru. Částic ve filtru jsme také nezaznamenali. To znamená, že hlavní část námi vneseného prášku do oleje se usadila v kanálcích! To je důvodem ztráty tlaku v mazacím systému.

A co ukázal rozbor fyzikálně-chemických parametrů oleje, který pracoval s tímto „neškodným“ práškem? Viskozita oleje, která byla původně 11,2 cSt při 100°C, se zvýšila na 17,9 cSt! To znamená, že olej, který byl původně ve třídě SAE-30, poskočil do viskozitní třídy SAE-50 za 40 hodin! Číslo kyselosti se zvýšilo o více než 2,5 mg KOH/g. Připomeňme, že při posledním zkoumání zdrojů po dobu 180 hodin motoru zvýšily oleje svou kyselost pouze o 0,75 ... 1,0 mg KOH / g! Základní počet se snížil méně a usazenin na stěnách klikové skříně bylo, i když více než obvykle. Navíc olej při pokojové teplotě byl tak hustý, že nechtěl stékat ze stěn - to jsme ještě neviděli. Mimochodem, obrázek, který jsme pozorovali v našem experimentu, podezřele připomínal ten, který vydal jeden z olejů při našem předchozím „polosyntetickém“ zkoumání.

Takže podle některých olejářů „neškodný“ katalyzátorový prášek v relativně krátké době zničil olej a dokončil motor. A v tomto případě mu bohužel nepomůže ani „kapitál“ - koneckonců odstranění zátek, které ucpávají olejové kanály, soudě podle struktury usazenin v jímce, bude extrémně problematické. Mimochodem, někteří uvědomělí dealeři velkých automobilek tváří v tvář podobnému problému, aniž by mluvili, vyměnili buď bloky válců, nebo celou sestavu motoru.

Výsledky již jasně ukazují, že za průšvihy, které se staly, nemohou automobilky ani majitelé aut. Ostatně tepelná nestabilita některých druhů olejů vedoucí k jejich polymeraci při objemovém přehřátí a možná přítomnost agresivního usazeniny katalyzátoru v něm, kterou někteří výrobci olejů povolují, jsou nejzávažnějšími „propíchnutími“ těchto společností. .

Shrnutí, zatímco střední. Někdo by samozřejmě rád slyšel hlasitý apel: říkají, nekupujte ropu od firem A, B a C! A kupte si D-olej: nikdy neonemocní! My jsme ale nehledali provinilého výhybkáře, ale vyšetřovali problém. Deset tisíc aut navíc může vesele jezdit na firemní olej A, ale deset tisíc se dostane do nepříjemné situace jako první. Na druhou stranu jsme technicky kompetentně doložili nedůslednost služebních útoků na řidiče lopuchu. Navíc se nám některé podařilo najít možné důvody hromadné případy zrychlené smrti oleje a motoru jako celku.

Upřímně chceme věřit, že výrobci ropy a benzínu pečlivě prostudují naše závěry: všichni motoristé na to čekají. Mezitím doporučujeme používat naše doporučení "Metody sebeobrany", podle kterých můžete zachránit motor v kritické situaci.

ODPAJTE VZOREK

Na jakýkoli porézní papír (optimálně - kousek filtru do kávovaru nebo alespoň kousek novin) s olejová měrka studený motor, kápněte kapku oleje. Pokud se rychle rozšíří po papíru a vytvoří několik soustředných kruhů, pak je olej živý. Pokud se však nechce šířit a v místě pádu zůstane černou kapkou - naléhavě ji vyměňte!

NEMŮŽETE ZKONTROLOVAT OLEJ? NAJDETE KUS NOVIN!

P.S. Je samozřejmé, že v průběhu jednoho z příštích zkoumání olejů budeme samostatně analyzovat jejich odolnost vůči zvěrstvům, která jsme odhalili. Jeden směr hledání je již jasný: nová vlna poruch byla zaznamenána poté, co jedna ze známých rafinerií začala pracovat po modernizaci - vždyť podobný katalyzátor se používá při výrobě vysokooktanového benzínu!!! Ale nepřichází do oleje s tímto navenek docela upraveným palivem? A z jiného kraje přišla informace o údajně náhodné shodě úmrtí motorů podle námi popsaného schématu s použitím paliva obsahujícího přemrštěnou dávku metanolu, který je u nás přísně zakázán. I toto je potřeba řešit.

HORKÝ? DOPRAVNÍ ZÁCPY? ZKONTROLUJTE OLEJ!

METODY SEBEOBRANY

Abychom se ochránili před možnými problémy, opakujeme naše doporučení ještě jednou:

1. Používejte pouze oleje zakoupené v důvěryhodných obchodech. Pro plánovanou údržbu je lepší přijít s nádobou na olej. Po zakoupení nechte chvíli odstát a pokud možno zkontrolujte, zda je v kanystru usazenina. Obvykle je sediment vidět na průhledném odměrném proužku na kanystru.

2. Udělejte si pravidlo, i když váš motor není pozorován zvýšeným apetitem oleje, alespoň jednou týdně se dostat pod kapotu a sledovat hladinu a stav oleje na měrce. Okamžitě by vás mělo upozornit prudké zvýšení spotřeby oleje, případně jeho náhlé zředění, nebo naopak zhoustnutí.

3. Na olej dávejte pozor zejména v létě, při dlouhém stání v dopravních zácpách nebo při dálkových vysokorychlostních převozech. Tehdy je možné objemové přehřátí oleje.

4. Přijměte tzv. „kapací zkouška“ oleje. Jeho podstata a postup jsou extrémně jednoduché. Na jakýkoli porézní papír (optimálně - kousek filtru do kávovaru, nebo alespoň kousek novin) z měrky oleje studeného motoru kápněte kapku oleje. Pokud se rychle rozšíří po papíru a vytvoří několik soustředných kruhů, pak je olej živý. A pokud se nechce šířit, zbývající černá kapka v místě pádu - naléhavě do servisu, aby ji vyměnil!