Смолистые отложения на клапанах двигателя. Образование отложений в дизельном двигателе и их причины

Напомним, что на исправном автомобиле масло вдруг превращалось в густую черную жижу, после чего моторы отправляли на «капиталку» или замену - безвременную и крайне недешевую.Количество ссылок по всей Сети на упомянутую публикацию - многозначное, десятки сайтов перепечатали ее - причем, как водится, даже не спросив нашего разрешения. Ну, это нормально…

Краткое содержание предыдущей статьи - по фирменным автосервисам (и не только) прокатилась волна внезапных отказов двигателей, связанных с непонятным и непредсказуемым поведением моторного масла. Безо всякого предупреждения, масло вдруг превращалось в мазутообразную субстанцию, начинало очень быстро угорать. Итог - капремонт или смерть моторов.

Эпидемия поражала машины независимо от их марок и производителей. Случаи заболевания регистрировались и в Москве, и в Питере, и в Магнитогорске, и в Мурманске - то есть практически по всей стране. И еще было замечено - «болели» в основном машины, обслуживаемые на серьезных автосервисах, в которых заливалось бочковое фирменное масло. Ситуация усугублялась тем, что случаи эти были нерегулярными, встречались нечасто, но с завидной постоянностью. А, как известно любому диагносту, именно «плавающий» дефект ловить сложнее всего.

Причина этой болезни была непонятна, были лишь гипотезы, но на них исковое дело в суде (а чаще всего именно до суда доходило дело в разбирательствах) не построишь. И тогда мы обещали попытаться разобраться с ситуацией и познакомить с результатами наших читателей.

Полгода работы нашей испытательной лаборатории не прошли даром. Нам удалось в лабораторных условиях смоделировать ряд ситуаций и, наконец, получить явные проявления этой «смертельной болезни». Симптомы, которые будем ловить - резкий рост вязкости, падение щелочного и рост кислотного числа, осаждение на стенках двигателя густых гудроноподобных отложений, препятствующих прокачке масла через каналы системы смазывания.

МАСЛО В КАНИСТРЕ РАССЛОИЛОСЬ? ЕСТЬ ОСАДОК? НА ПОМОЙКУ!

ЛОЖНЫЙ СЛЕД

Начнем с типичных «отмазок» дилерских СТО, на базе которых они пытаются отбиться от гарантийного ремонта. Пытливая мысль специалистов по гарантии обычно блуждает по трем направлениям - использование некачественного топлива; попадание антифриза или воды в масло; отсутствие контроля за уровнем масла в двигателе во время эксплуатации.

Сразу уберем третий вариант - очевидно, что даже при очень малом количестве масла в поддоне, оно не должно менять свои свойства так, как это мы видим при случаях запущенного «заболевания». При использовании «здорового» масла, на его малое количество мотор отреагирует загоранием контрольных ламп на приборной панели и звуковой сигнализацией. Сначала - при кренах и резких разгонах-торможениях, когда приемный грибок оголяется. Любой нормальный водитель отреагирует на это незамедлительно. И после долива масла никаких отрицательных последствий в дальнейшем не почувствует.

Самая частая якобы «причина», на основании которой пытаются лишить гарантии - это использование некондиционного топлива. Некондиция в понимании механиков СТО - это либо низкое октановое число, либо высокое содержание серы в топливе, либо наличие в нем большого количества смол. Сразу скажем, что кроме серы, все остальное по нынешнему Техническому Регламенту, нормирующему качество топлива, не подлежит контролю, поэтому - неподсудно. Но, коль такие попытки отмазок имеются, проверим.

ТОПЛИВО - ОПРАВДАТЬ!

На заклание обрекли несколько стендовых двигателей, изначально полностью исправных. Жалко их, но это всего лишь железки, а страдают от проблемы живые люди. Потому - пусть эти моторы послужат на благо людей.

Специально для эксперимента, не без труда, раздобыли 100 литров топлива, больше похожего на бодягу. Вместо заявленного 92-го октанового числа намеряли всего 89.5, содержание серы зашкалило за 800 ррм, смол было более 3.5 мг/дм3. Производитель - неизвестен, но по уровню качества это что-то от какого-то «самовара» - самодеятельного миниНПЗ, перегоняющего в якобы топливо газовый конденсат. Хуже - некуда! Надо очень сильно не любить свою машину, чтобы кормить ее таким добром.

Мы скормили мотору всю раздобытую бодягу. А, чтобы совсем усугубить ситуацию и обеспечить маслу максимально возможный контакт с отвратным топливом, отломали боковой электрод на одной из свечей. Теперь топливо, попадающее в неработающий цилиндр, в большом количестве полетит в картер мотора.

Система самодиагностики мотора возмутилась, «чек-энджин» горел ярко и непрестанно все время пытки. Мотор трясся и вибрировал, но... выдержал! Его вскрытие не выявило никаких проблем - все было чистенько и никаких черных отложений нигде не наблюдалось. Давление масла, конечно, немного упало - сказалось разжижение масла топливом. При этом, как только испорченную свечу заменили на нормальную, буквально через полчаса, стрелка указателя давления масла вернулась на прежнюю позицию. Оно и понятно, бензин - жидкость летучая, и при рабочих температурах масла, в которое он попал, долго жить там не будет.

Замеры физико-химических параметров масла не выявили ничего неожиданного! Вязкость масла немного упала - все-таки какие-то топливные фракции так называемого бензина в нем остались. Щелочное число незначительно снизилось - с 7.8 до 7.4 мг КОН/г. Кислотное число увеличилось на 0.3 мг КОН/г. Температура вспышки снизилась заметно - с 224°С до 203°С. Это четко говорит о том, что бензин в масле был! Но убить его он оказался не в состоянии...

Более того, в реальной ситуации, на некачественную кормежку мотора в первую очередь возмутится его система диагностики. И это возмущение обязательно оставит неизгладимый след в логах компьютера. Но практически во всех случаях, когда гарантийные службы отказывались от ремонта, мотивируя свое решение использованием некачественного топлива, система диагностики ничего подобного не подтверждала.

Вердикт: бензин признать невиновным!

ПОДОЗРЕВАЕТСЯ ВОДА

Вода в масло в некоторых количествах попадает всегда! Она конденсируется из влажного воздуха, поступающего в цилиндры и вместе с картерными газами смешивается с маслом. Охлаждающая жидкость может попасть в масло только при негерметичности системы охлаждения - причем лишь при остановленном двигателе. При его работе давление масла выше, чем давление в системе охлаждения, и потому путь антифризу в масло закрыт.

Ну что же, попробуем смоделировать и эту ситуацию. В многострадальный двигатель залили 3 литра свежего масла, а потом бухнули туда целый литр воды! И что? Да ничего! Конечно, в поддоне образовалась эмульсия, давление масла заметно упало. Но мотор работал, ничего критического не было ни слышно, ни видно. А потом - постепенно давление масла стало расти и скоро вернулась на начальный уровень. Что произошло? Вода просто испарилась, масло вернулось к своему начальному состоянию. Вскрытие мотора не показало никаких проблем - снова было все чисто. Изменения физико-химических параметров масла после попадания и последующего испарения воды оказались в пределах погрешности измерения! И этой причине снятия с гарантии - отказать за несостоятельностью!

После этого разобрались с аналогичной ситуацией, заменив воду на антифриз. Результат - тот же, двигатель выжил. Но вязкость масла подросла - оно и понятно, вода испарилась, а этиленгликоль в масле остался. Щелочное число немного снизилось, кислотное - увеличилось. Да, конечно, если очень долго ездить на двигателе с пробитой прокладкой головки цилиндра, постоянно доливая антифриз в бачок и не пытаясь разобраться с ситуацией, то в итоге, наверное, можно добиться смерти масла, а вместе с ним и гибели мотора! Но это - просто крайний случай наплевательского отношения к двигателю. Да и тут уже будет ситуация - не «этиленгликоль в масле», а «масло в этиленгликоле».

Вывод - такая причина может рассматриваться только тогда, когда ей предшествовала длительная и постоянная потеря охлаждающей жидкости в моторе. И при полном отсутствии контроля состояния масла при этом. Это - тоже не наш случай.

Вердикт: охлаждающая жидкость не виновата!

ПОПАЛСЯ!!!

Мы проверили еще две версии. И, забегая вперед, скажем - ОНИ СРАБОТАЛИ!

Первую подсказали специалисты-масленщики, с которыми мы постоянно общаемся. По их мнению, картина, которую мы наблюдаем, то есть резкое повышение вязкости масла, может быть связана с неожиданной полимеризацией некоторых компонентов пакета присадок. Причиной такого безобразия является объемный перегрев моторного масла. И вспомнили они, что на своих семинарах некоторые фирмы-производители масел и автомобилей, начиная с недавнего времени стали давать четкую рекомендацию - если вдруг масло было перегрето, то срочно-срочно надо бежать в ближайший сервис-центр и менять его!

Мы попробовали перегреть масло на стендовом моторе. Нам это сделать было несложно - надо было отключить внешний обдув двигателя и подобрать соответствующий режим работы. В отличие от большинства автомобилей, у нас температура масла в поддоне постоянно выводится на панель управления. Действительно, она поднялась градусов на 20...25. Много часов продолжалась подобная пытка. Два масла отработали нормально, выдержав такое издевательство. А вот третье повело себя странно - оно стало заметно густеть. А потом, в емкости для слива, где оставили его остатки на пару суток, обнаружились следы расслоения масла. В ней нарисовался тот самый «гудрон», который мы наблюдали на стенках убитых маслом моторов. И на внутренней поверхности блока цилиндров, и на боковых поверхностях поршней загрязнений было значительно больше, чем обычно.

Так, один вариант смерти масла мы вскрыли. Но особой радости от этого не испытали - ведь непонятно, как можно отследить реальную температуру масла в поддоне в живом автомобиле? Ведь в новых автомобилях даже указатель температуры охлаждающей жидкости убрали! Получается, эта информация - совсем даже не избыточная!

Пойдем дальше... Мы вспомнили, с чего вообще все началось. А началось все с письма нашего читателя, который, купив для доливки канистру масла очень известной фирмы, вдруг обнаружил в ней... непонятный осадок! И с ответа технического специалиста российского представительства этой фирмы, который на наш запрос с просьбой объяснить ситуацию изрек буквально следующее: «Настоящим сообщаю, что в моторных и трансмиссионных маслах допускается присутствие незначительного количества осадка. Он может быть вызван ассоциацией мелкодисперсных частиц катализатора, имеющих размер меньше, чем поры заводского фильтрующего элемента. Эти осадки... могут иметь цвет вплоть до черного. Встречаются редко и, как правило, только в тех партиях масла, которые были изготовлены сразу после перезагрузки свежего катализатора в аппарате. На эксплуатационные характеристики товарного масла влияния не оказывают и, впоследствии, в процессе работы вновь переходят в мелкодисперсное состояние».

В свое время наших специалистов-масленщиков этот ответ поверг в шок! То есть одна из главных мировых фирм-производителей масла честно признается в возможности грубейшего нарушения технологии производства масла!

А мы сопоставили то, что написано, и то, что видели своими глазами. Ведь досрочная смерть масла очень похожа на картину, которую бы мы могли увидеть вследствие резкого ускорения темпа окисления масла. Именно этот процесс сопровождается ростом его вязкости и кислотного числа, падением щелочного числа. А что может поспособствовать неконтролируемому ускорению химической реакции, которой, по сути, является окисление масла? Именно наличие катализатора!

Да, конечно, при хранении такого «грязного» масла катализатор будет молчать - ведь для активизации его работы ему требуются специальные условия, температура и давление. Но ведь они как раз и есть в активной зоне работы узлов трения. Итак, это тоже надо проверить!

Главная проблема, которая возникла перед нами, где взять этот катализатор? На наши обращения с просьбой помочь в этом вопросе откликнулось только российское представительство фирмы «MOTUL». Похоже, только им, кстати, никогда не засвеченным в случаях досрочной гибели масла, оказалось необходимым установление истины! За это их искренне благодарим, и пусть не сочтут наше спасибо рекламой этой фирмы.

Итак, два варианта катализатора, применяющегося при производстве гидрокрекингового базового масла, у нас. Крупные гранулы катализаторов мы превратили в мелкозернистый порошок нужного фракционного состава - такого, чтобы и через поры масляного фильтра летел. Эти порошки смешали с маслом, и через полчаса увидели - вот он, зловредный осадок!

Это масло залили в очередной двигатель, предназначенный на заклание, и начали цикл его длительной накатки. Сначала все шло хорошо, но уже через двадцать часов испытаний стали замечать - давление масла падает. А масло на щупе стало заметно гуще - тем более, изначально использовали очень хорошую «синтетику» 5W-30, на ее фоне увеличение вязкости было особенно заметно! Странно - вязкость явно растет, а давление падает... Может, износы появились? Но уж как-то слишком быстро прогрессировал этот процесс. Мотор выдержал всего 40 моточасов испытаний, после чего давление совсем пропало. Далее - все, как обычно, вскрытие, обмер, осмотр.

Первое, что бросилось в глаза - это то, что от четырех литров масла, залитых исходно в двигатель, слилось с него по итогу испытаний всего литра полтора! И это - всего за 40 моточасов очень умеренных режимов, по эквиваленту - меньше 3000 километров! И масло было жутковато черного цвета. Обмеры деталей двигателя серьезного износа не выявили, хотя было заметно - вкладыши подшипников и шейки коленчатого вала как-то очень хорошо отполировались. Тоже понятно - порошок катализатора сработал, как абразив. Так почему же так упало давление масла? Сразу бросилось в глаза наличие каких-то твердых агломератов в поддоне, которые прочно сидели на стенках. Это, видимо, и были те самые «безвредные» по мнению авторов злополучного письма «ассоциации мелкодисперсных частиц». Но их было явно меньше объема начального осадка в масле, залитого в двигателе. В фильтре тоже частиц мы не заметили. Значит, основная часть порошка, введенного нами в масло, осела в каналах! Вот и причина потери давления в системе смазывания.

А что показал анализ физико-химических параметров масла, поработавшего с этим «безвредным» порошком? Вязкость масла, изначально составлявшая 11.2 сСт при 100° С, увеличилась до 17.9 сСт! То есть масло, изначально пребывавшее в классе SAE-30, за 40 моточасов перескочило в класс вязкости SAE-50! Кислотное число увеличилось более чем на 2.5 мг КОН/г. Напомним, что в последней ресурсной экспертизе за 180 моточасов масла увеличивали свою кислотность всего на 0,75...1,0 мг КОН/г! Щелочное число снизилось меньше, да и отложения на стенках картера двигателя были хоть и больше обычного. Причем масло при комнатной температуре было таким густым, что стекать со стенок никак не хотело - такого мы еще не видели. Кстати, картина, которую мы наблюдали на нашем эксперименте, подозрительно напоминала ту, которую выдало одно из масел в ходе нашей предыдущей экспертизы «полусинтетик».

Итак, «безвредный» по мнению некоторых масленщиков, порошок катализатора за сравнительно короткое время угробил масло и добил мотор. Причем в этом случае, увы, даже «капиталка» ему не поможет - ведь убрать пробки, закупорившие масляные каналы, судя по структуре отложений в поддоне, будет крайне проблематично. Кстати, некоторые сознательные дилеры крупных автопроизводителей, столкнувшиеся с подобной проблемой, без разговоров меняли либо блоки цилиндров, либо весь двигатель в сборе.

Полученные результаты уже сейчас четко свидетельствуют, что, ни автопроизводители, ни автовладельцы не виноваты в случившихся бедах. Ведь и термическая нестабильность некоторых видов масла, приводящая его к полимеризации при объемном перегреве, и допускаемое некоторыми производителями масла возможное наличие агрессивного осадка катализатора в нем - это серьезнейшие «проколы» этих фирм.

Подводим итог, пока промежуточный. Конечно, кому-то хотелось бы услышать громкий призыв: мол, не покупайте масло фирм А, В и С! И раскупайте масло фирмы D: оно никогда не болеет! Но мы не искали виноватого стрелочника, а исследовали проблему. К тому же, десять тысяч машин могут счастливо ездить на масле фирмы А, а вот десять тысяч первая попадет в неприятную ситуацию. Зато мы технически грамотно обосновали несостоятельность дежурных нападок на лопуха-водителя. Более того, нам удалось найти некоторые возможные причины массовых случаев ускоренной смерти масла и двигателя в целом.

Искренне хотим верить, что фирмы-производители масел и бензинов внимательно изучат наши выводы: этого ждут все автомобилисты. А пока мы рекомендуем воспользоваться нашими рекомендациями по «Методам самообороны», следуя которым можно в критической ситуации спасти мотор.

КАПЕЛЬНАЯ ПРОБА

На любую пористую бумагу (оптимально - кусочек фильтра для кофеварки или хотя бы кусочек газеты) с масляного щупа холодного двигателя капните капельку масла. Если она быстро расплывется по бумаге, образовав несколько концентрических кругов, то масло живое. А вот если оно не захочет растекаться и останется черной каплей в месте падения - срочно заменять!

НЕ УМЕЕТЕ ПРОВЕРЯТЬ МАСЛО? НАЙДИТЕ КУСОЧЕК ГАЗЕТЫ!

P.S. Само собой, что в ходе одной из ближайших экспертиз масел мы отдельно проанализируем их устойчивость к вскрытым нами злодействам. Одно направление поисков уже ясно: новая волна отказов замечена после того, как заработал после модернизации один из известных НПЗ - ведь в производстве высокооктанового бензина используется аналогичный катализатор!!! А не приходит ли он в масло с этим, внешне вполне кондиционным, топливом? А из другого региона пришла информация о якобы случайном совпадении гибели моторов по описанной нами схеме с использованием топлива, содержащем запредельную дозу строго запрещенного у нас метанола. С этим тоже предстоит разобраться.

ЖАРКО? ПРОБКИ? ПРОВЕРЬ-КА МАСЛО!

МЕТОДЫ САМООБОРОНЫ

Чтобы обезопасить себя от возможной беды, еще раз повторяем наши рекомендации:

1. Пользуйтесь только маслами, купленными в проверенных магазинах. На плановое ТО лучше приезжать со своей канистрой масла. После ее покупки дайте ей постоять некоторое время, и, если есть возможность, проследите, нет ли осадка в канистре. Обычно осадок можно заметить по прозрачной мерной полоске на канистре.

2. Возьмите за правило, даже если ваш мотор не замечен в повышенном масляном аппетите, хотя бы раз в неделю залезать под капот и следить за уровнем и состоянием масла по щупу. Вас сразу должно насторожить резкое увеличение расхода масла, либо его внезапное разжижение, либо, наоборот, загустевание.

3. Особо будьте внимательны к маслу летом, при долгих стояниях в пробках, либо при дальних скоростных перегонах. Именно тогда возможны объемные перегревы масла.

4. Возьмите на вооружение т.н. «капельную пробу» масла. Суть и процедура ее чрезвычайно просты. На любую пористую бумагу (оптимально - кусочек фильтра для кофеварки, или хотя бы - кусочек газеты) с масляного щупа холодного двигателя капните капельку масла. Если она быстро расплывется по бумаге, образовав несколько концентрических кругов, то масло живое. А, если оно растекаться не захочет, оставшись черной каплей в месте падения - срочно на СТО для его замены!

В процессе эксплуатации двигателя автомобиля, на его клапанах, днище поршня, на стенках камер сгорания и других местах, постепенно идет образование нагара. Избежать этого процесса практически невозможно, но, при некоторых условиях, нагар образуется особенно интенсивно. Причиной этого может быть использование , неправильная регулировка карбюратора, плохая фильтрация воздуха, попадающего в карбюратор, неисправности двигателя и т.д.

Что представляет собой нагар и его последствия

Нагар представляет собой несгоревшие частицы топлива, пыли, или моторного масла, которое попало в камеры сгорания. Особую опасность представляет собой нагар, который откладывается в виде толстого слоя. Дело в том, что он имеет довольно низкую теплопроводность, и толстая корка нагара может значительно ухудшить процесс отвода лишнего тепла от деталей двигателя, тем самым нарушить нормальный тепловой режим его работы.

При этом детали мотора начинают изнашиваться значительно интенсивнее, что сокращает срок их службы. Также, нагар в камерах сгорания может вызвать такое опасное для двигателя явление, как калильное зажигание, когда топливно-воздушная смесь воспламеняется не от искры свечи зажигания в заданный момент, а в произвольном порядке, от перегретых частичек нагара, из-за чего возрастает риск поломки двигателя.

Как удалить нагар

Следует заметить, что в большинстве случаев, в условиях, что называется, приближенным к идеальным, нагар в двигателе удаляется самопроизвольно, для этого нужно периодически проезжать на автомобиле около 100 км на большой скорости, предварительно заправив его качественным бензином. При работе двигателя в таком интенсивном режиме, нагар будет удаляться. Конечно, удалить большие отложения нагара, особенно застарелого, таким способом не удастся, и, в таком случае, можно прибегнуть к другим методам, не предусматривающих разборку двигателя.

Раствор для удаления налета

Один из таких методов можно назвать химическим, и приурочить очистку от нагара этим методом желательно к очередной смене моторного масла. Нужно приготовить раствор, смешав две части ацетона, одну часть керосина и одну часть моторного масла. Этот раствор заливается во все цилиндры двигателя через свечные отверстия. Далее свечи зажигания устанавливаются на место, а коленвал мотора проворачивается несколько раз, например, с помощью пусковой рукоятки. Раствор остается в цилиндрах в течение суток, после чего свечи зажигания выкручиваются, а коленвал двигателя снова проворачивают около 10 раз, для того, чтобы «продуть» цилиндры. После этого свечи промывают бензином, просушивают и устанавливают на двигатель. Далее производят замену моторного масла в двигателе, а также масляный фильтр, в обычном порядке, в соответствии с указаниями инструкции по эксплуатации автомобиля. Автомобиль заправляют качественным топливом, и совершают поездку с большой скоростью по хорошей дороге. Обычно, после пробега первых 100 км, нагар из двигателя удаляется практически полностью. Нужно учесть, что при этом нагаром может сильно загрязнится моторное масло, и нужно будет еще раз произвести его замену после пробега 500 км. с момента удаления нагара.

Метод резиновой трубки

Есть и иные способы удаления нагара. Например, нужно в резиновую трубочку, которая проходит от вакуумного регулятора к карбюратору, ввести иглу от инъекционной системы, с надетой на нее трубочкой от той же системы. Другой конец этой трубочки опустите в небольшую емкость с водой. За счет разряжения, образующегося в вакуумном регуляторе, вода из емкости будет засасываться в карбюратор, и попадет вместе с топливной смесью в цилиндры двигателя. Проделывать эту операцию лучше на работающем двигателе, чтобы не возникло трудностей с его запуском. Водяной пар будет способствовать размягчению нагара и его быстрому удалению из двигателя, достаточно дать поработать двигателю около 10 минут «на воде».

Метод очистки высокоэффективными присадками

Если Вам некогда заниматься растворами и пользоваться различными трубками, Вы всегда можете вопользоваться автохимией из Германии, в полном спектре, представленной на витрине нашего магазина . Вы всегда найдете нужную присадку в топливо и раз и навсегда избавитесь от проблем, связанных с нагаром и отложениями в двигателе Вашего автомобиля. Присадки обладают очень высокой моющей способностью, без особых проблем могут справиться даже с самыми загрязнёнными участками для бензиновых систем .

Все примеси, которые попадают в двигатель с посту­пающим для сгорания воздухом, находящиеся в топливе или в масле, а также продукты износа деталей могут участвовать в образовании на них отложений. Количест­во и состав загрязнений зависят от конструкции, техни­ческого состояния, режима работы двигателя, своевре­менности и тщательности проведения технического обслуживания. Но особенно большое влияние на интенсивность образования высокотемпературных отложений оказывает качество сжигаемого топлива и применяемого масла. В стандартах, как на бензин, так и на дизельное топливо нормируются показатели, которые влияют на образование высокотемпературных отложений . Остано­вимся кратко на их рассмотрении.

В бензине и дизельном топливе в растворенном со­стоянии практически всегда содержатся смолистые и смолообразующие соединения, количество которых зависит от вида и состава топлива, технологии его получения и способов очистки. При хранении, особенно в неблагопри­ятных условиях (плохая герметизация резервуаров, на­личие в них осадков и воды, хранение при повышенной температуре), количество смол увеличивается, иногда значительно, тогда топливо темнеет, а в некоторых слу­чаях в нем накапливаются отложения. Более тяжелое по фракционному составу топливо, например дизельное, содержит большее количество смолистых соединений, что приводит к его неполному сгоранию и значительному накоплению нагаров на деталях двигателей.

Содержащиеся в топливе смолы откладываются в топливных баках, на стенках трубопроводов, забивают жиклеры карбюраторных двигателей. Смолистые соеди­нения накапливаются также на горячих стенках впускного коллектора карбюраторных двигателей, на соплах форсунок дизелей, на клапанах и днище поршня, в камере сгорания, в поршневых канавках и др. При большом на­коплении нагаров повышается износ двигателя, ухуд­шается процесс сгорания топлива, увеличивается его расход, а иногда двигатель полностью выходит из строя.

Различают смолы фактические, т. е. находящиеся в топливе в момент их определения в растворенном состо­янии, и смолообразующие вещества - различные нестой­кие соединения, например непредельные углеводороды, которые под действием времени, повышенной температу­ры, кислорода воздуха и других факторов переходят в смолы (их часто называют потенциальными смолами).

Стандартами нормируется содержание фактических смол . Сущность их определения заключается в испарении горячим воздухом определенного количества топлива при повышенной температуре (для бензина 150°С, дизельного топлива 250°С). Остаток, полученный после испарения, указывает на наличие фактических смол, ко­торое оценивают в миллиграммах на 100 мл топлива. Для бензина различных марок оно составляет до 7- 15 мг/100 мл, а для дизельного топлива - до 30-60 мг/100 мл.

Если содержание фактических смол отвечает требова­ниям стандартов, двигатели длительное время работают без повышенного смоло- и нагарообразования. Нередко при эксплуатации техники содержание смол в топливе значительно больше. Доказано, что если оно в два-три раза выше нормы, то моторный ресурс карбюраторного двига­теля снижается на 20-25%, а дизельного - на 40%. Кроме того, при эксплуатации возникают различные не­поладки: зависают клапаны, закоксовываются форсун­ки и т. д.

Склонность бензина к накоплению смолистых веществ (стабильность) оценивают индукционным пери­одом, который характеризует способность бензина со­хранять неизменный состав при правильных условиях перевозки, хранения и использования. Определяют этот показатель в лабораторной установке при искусствен­ном окислении бензина (температура 100°С в атмо­сфере сухого и чистого кислорода при давлении 0,7 МПа (7 кгс/см2). Индукционный период - это время в мину­тах от начала окисления бензина до активного поглоще­ния им кислорода. Для различных марок это значение находится в пределах 600-900 мин, а для бензинов со знаком качества оно составляет 1200 мин. Индукционный период большинства современных марок - не менее 900 мин. Как установлено исследованиями, такой бензин можно хранить до 1,0-1,5 лет, не опасаясь заметного ухудшения качества.

Для карбюраторных двигателей наиболее характер­но накопление смолистых отложений, которые обнару­живаются в бензоотстойниках, на деталях карбюратора. При образовании горючей смеси смолистые соединения не могут испаряться и откладываются во всасывающем трубопроводе и на клапанах. В результате клапан пере­стает закрываться и зависает. Эти смолистые отложения и вызывают различные неполадки в работе топливоподающей аппаратуры и двигателя.

Для дизелей особенно нежелательно отложение ла­ков и нагаров на соплах форсунок, нарушающих, нор­мальный распыл подаваемого топлива, а следовательно, и его сгорание. В стандартах на дизельное топливо кроме фактических смол нормируют коксуемость и золь­ность, повышенное содержание которых вызывает ин­тенсивное образование нагаров.

Большой вред (не только ускоренное образование на­гара, но и быстрый износ деталей топливоподающей ап­паратуры и двигателя в целом) наносят абразивные ме­ханические примеси , попадающие в двигатель с топливом и воздухом. По стандарту в бензине и дизельном топливе наличие механических примесей не допускается. Одна­ко при хранении, транспортировке, приемо-отпускных операциях топливо обычно загрязняется пылью и песком из окружающего воздуха. Даже в чистом по внешнему виду топливе почти всегда содержится какое-то количест­во примесей. Вместе со смолистыми и коксообразующими веществами эти посторонние включения приводят к увеличению высокотемпературных отложений. Кроме то­го, проникающие в двигатель пылинки ускоряют его из­нос.

Если в топливе содержатся абразивные механические примеси, то срок службы насоса высокого давления в за­висимости от загрязненности сокращается в пять-шесть раз. Абразив сокращает срок службы не только топли­воподающей аппаратуры . Когда в камеру сгорания поступает загрязненное топливо, механические примеси проникают в зазоры между поршневыми кольцами и гильзой цилиндра, что ведет к их повышенному износу, и как следствие - к падению мощности, ухудшению эко­номичности, необходимости преждевременного ремонта.

Осадки или маслоотложения в двигателе представляют собой липкие мазеобразные вещества от серокоричневого до черного цвета, откладывающиеся во время работы в двигателе: картере, в клапанной коробке, маслосистеме и на фильтрах. В целом, это эмульсия воды в масле, загрязненном различными примесями. Основной причиной образования отложений является попадание воды в картерное масло. Состав и количество осадков непостоянно и зависит от условий, при которых он образуется. Например, с увеличением вязкости масла количество отложений в двигателе уменьшается.

Наличие отложений не только неприятно, но и представляет большую опасность, так как могут закупорить маслоприемник, маслопроводы, маслопроводные каналы и фильтры. Если они будут забиты осадками, то нарушится нормальная подача масла и может произойти выплавление («проворот») вкладышей подшипников, задир шеек коленвала и даже заклинивание двигателя. Если фильтр забит отложениями, то неочищенное масло, обходя его, поступает к трущимся деталям, вызывая их повышенный износ, пригорание и т.д. Отложения могут со временем уплотниться и затвердетьтак, что от них трудно очистить детали даже механическим способом. При сильных маслоотложениях в двигателе качество свежезалитого моторного масла очень быстро ухудшается. Поэтому, чем чаще меняется отработанное масло в двигателе, тем меньше осадкообразование.

Наиболее сильно на отложения в двигателе влияют: вентиляция картера, температура входящего во впускной коллектор воздуха, температура охлаждающей жидкости, фракционный состав топлива. Вентиляция картера способствует удалению газов, прорывающихся из камер сгорания, и паров воды. Поэтому, при плохой вентиляции применение даже самого лучшего масла все равно будет приводить к осадкообразованию. С повышением температуры входящего в двигатель воздуха, а также и с повышением температуры охлаждающей жидкости осадкообразование уменьшается, так как возможность для конденсации паров воды в картере уменьшается. Увеличению количества отложений в двигателе способствует плохоесмесеобразование и сгорание топлива, применение этилированного бензина, содержащего свинцовые соединения, а также режим работы двигателя.

Для создания условий, приводящих к увеличению маслоотложений, наиболее опасна работа двигателя на легких режимах. Эксплуатация машины с малыминагрузками, небольшой скоростью, продолжительной работой двигателя на холостом ходу, частыми остановками или непродолжительными поездкамиприводит к разжижению масла горючим и более сильному загрязнению и старению масла.

В процессе работы двигателя масло темнеет из-за:
. Окисления и разложения при контакте моторного масла с продуктами сгорания топлива и нагретыми до высоких температур частями двигателя.

Накапливания продуктов неполного сгорания топлива. По мере увеличения срока службы двигателя и его изнашивания, в связи с увеличением зазоров между сопряженными деталями, прорыв продуктов из камеры сгорания в картер и загрязнение масла увеличиваются. Поэтому в новых двигателях масло темнеет меньше, чем в изношенных. Потемнение масла это также признак того, что оно выполняет свои функции, благодаря содержанию в нем эффективных присадок, масло смывает и удерживает в своем объеме продукты окисления и «грязь», попавшую в двигатель, сохраняя чистыми внутренние поверхности двигателя и защищая их от нагарообразования.

Как часто надо менять масло? Производитель двигателя - единственный, кто вправе это определять. Обычно рекомендуется либо пробег, либо временной интервал (что наступит раньше). Поэтому менять масло следует в соответствии с инструкцией по эксплуатации автомобиля. Производитель исходит при этом из возможности использования масла, качество и характеристики которого минимально соответствует требованиям соответствующих спецификаций. В неблагоприятных условиях эксплуатации, тоже указанных в инструкции, масло следует менять чаще. Российские условия, как правило, неблагоприятные и поэтому масло у нас меняют чаще, чем, например, в Европе.

При разгонке нефти с низким содержанием сернистых соединений, получают дизельные топлива с высокой химической стабильностью. Такие топлива долго сохраняют свои качества (более 5 лет хранения).

После применения такого топлива в дизельном двигателе появляется нагар и смолистые отложения. Причиной этого являются неполное испарение и плохое распыление ДТ внутри цилиндров из-за большой вязкости топлива с тяжелым фракционным составом. Кроме этого, наличие механических примесей в ДТ является причиной нагарообразования.

Следовательно, присутствие в топливе серы, фактических смол, золы (несгораемых примесей) и склонность такого топлива к нагарообразованию определяет динамику накопления нагара, которая характеризуется коксовым числом, т.е. способностью топлива образовывать углистый остаток при высокотемпературном (более 800…900?С) разложении топлива без доступа воздуха.

Углистый остаток или минеральный остаток является золой, т.е. несгораемой примесью, повышающей нагарообразование. Кроме этого, зола попадая в моторное масло вызывает ускоренный износ деталей ДВС. Поэтому количество золы ограничивается нормой не более 0,01%. Таким образом, причиной образования углистого остатка являются следующие факторы:

1) недостаточная глубина очистки топлива от смолисто-асфальтеновых соединений;

2) повышенная вязкость дизельного топлива;

3) тяжелый фракционный состав топлива.

Также склонность ДТ к нагару характеризуется содержанием в нем фактических смол, т.е. примесей, остающихся после очистки базовых дистилляторов. Фактические смолы вызывают осмоление топлива, из-за наличия в топливе непредельных углеводородов, о количестве которых судят по йодному числу.

Йодное число - это показатель непредельных углеводородов (олефинов) в дизельном топливе, численно равный количеству граммов йода, присоединившихся к непредельным углеводородам, которые содержатся в 100г топлива.

Обычно, непредельные углеводороды (олефины) вступают в реакцию соединения с йодом. То есть, чем больше в топливе непредельных углеводородов, тем больше йода вступает в реакцию. Нормальным считается такое количество непредельных углеводородов, которые вступают в реакцию с йодом не превышающим более 6г йода на 100г зимнего или летнего дизельного топлива.

Чем больше в дизельном топливе фактических смол, тем выше склонность его к нагарообразованию. Поэтому содержание фактических смол не должно превышать:

· для зимних ДТ - 30мг на 100мл;

· для летних ДТ - 60мг на 100мл.

Склонность ДТ к лакообразованию оценивается по содержанию лака в мг на 100мл топлива. Для этого топливо испаряют в специальном лакообразователе при температуре 250?С.

Выводы:

1) При работе дизельного двигателя на сернистом топливе образуются прочные трудноудаляемые нагар и лаковые отложения, что вызывает износ деталей двигателя, когда он работает на пониженной температуре.

2) Коксуемость топлива также приводит к образованию нагара и лакообразованию, в результате чего может произойти заклинивание поршневых колец.

3) Из-за наличия в топливе частиц меркаптовой серы при окислении топлива образуются смолы, которые в сочетании со смолами, образующимися из олефинов и еще фактическими смолами, которые есть в ДТ, на зоморных иглах форсунок осаждаются лаковые пленки, что со временем вызывает зависание игл внутри форсунок.

4) Многофункциональные присадки и их влияние на свойства дизельных топлив.

Улучшение свойств ДТ достигается путем введения в их состав многофункциональных присадок, таких как:

· Депрессорные;

· Повышающие цетановое число;

· Антиокислительные;

· Моюще-дисперсирующие;

· Снижающие дымность отработанных газов и др.

Антидымные присадки марок МСТ-15, АДП-2056, ЭФАП-6 в концентрации 0,2…0,3 позволяют снизить дымность отработавших газов на 40…50% и уменьшить содержание сажи.

Противокоррозионная присадка марки нафтенат цинка в концентрации 0,25…0,3%, добавленная в моторное масло эффективно нейтрализует разрушающее действие кислот.

Для повышения цетанового числа ДТ улучшения его пусковых свойств используют присадки: тионитраты RNSO; изпропилнитраты; перекиси RCH 2 ONO в концентрации 0,2…0,25%.

Депрессорные присадки - сополимеры этилена и винилацетана с концентрацией 0,001…2,0% используются для понижения температуры застывания. Они покрывают мономолекулярным слоем микрокристаллики застывающего парафины, препятствуют их укрупнению и выпаданию.

Антиокислительные присадки в концентрации 0,001…0,1% повышают термоокислительную стойкость топлив.

Антикоррозионные присадки в концентрации 0,0008…0,005% понижают коррозионную агрессивность дизельных топлив.

Биоцидные присадки в концентрации 0,005…0,5%, которые подавляют размножение микроорганизмов в топливе.

Многофункциональные присадки, состоящие из депрессорных, моющих и противодымных компонентов, которые не только расширяют низкотемпературные свойства топлив, но и снижают токсичность отработавших газов. Например, введение присадки АДДП в дизельное топливо в количестве 0,05…0,3% снижает температуру застывания топлива на 20…25%, а температура фильтруемости при этом снижается на 10…12?С, дымность - на 20…55?С, а нагарообразование - на 50…60%.

Таким образом, введение в дизельное топливо различных присадок и добавок значительно улучшает его эксплуатационные свойства.