Расход моторного масла: горим на работе

Типичная ситуация: автовладелец с беспокойством смотрит на масляный щуп сияющего новизной моторчика. Машина пробежала лишь половину положенного до первого техобслуживания километража, а уже просит долить маслица. Инструкция по эксплуатации тоже бьет по мозгам: во многих из них говорится, что литр масла на тысячу пробега – нормальный расход. Это что же, 15 литров масла на 15 000 километров между заездами на сервис? Не жирно ли?

Вообще-то, расход моторного масла на угар – очень хитрый параметр. То, что дает увеличение ресурса и снижение потерь на трение, всегда тянет за собой в качестве платы увеличение расхода масла. Это касается и настройки рабочего процесса, и конструкции цилиндро-поршневой группы, и требований к моторному маслу.

Куда уходит масло в заведомо исправном моторе? Путей несколько. Главный – это угар в цилиндрах. Чтобы поршневые кольца работали и при этом не изнашивались, их необходимо смазывать. Поэтому при движении поршня от верхней мертвой точки первое поршневое кольцо оставляет на поверхности цилиндра остаточный масляный слой. Эта пленка толщиной 3–20 мкм попадает под удар теплового потока, формируемого горящим топливом. Естественно, она начинает греться и испаряться.

Нечто подобное мы наблюдаем на сковородке со сливочным маслом: вонища на всю кухню, а если сунуть горящую спичку, парящее масло может и пыхнуть. В цилиндре ситуация аналогичная.

На угар приходится до 70–80% общего объема потерь масла. Кроме того, небольшая часть масла выносится с картерными газами через вентиляцию картера, еще часть теряется при смазке клапанов. Сколько – зависит от состояния и конструкции маслоотражательных колпачков.

Еще одна существенная составляющая расхода – смазка подшипников турбокомпрессора, которым вскоре будут оборудованы, наверное, все современные моторы. Иначе – при нынешних тенденциях к экологии и даунсайзингу – никак.

Возвращаемся к причине паники обладателя новой машины: мотор ест масло – нормально это или нет? Новый мотор всегда просит обкатки! Все детали – практически со станка, степень шероховатости рабочих поверхностей узлов трения достаточно большая. К примеру, начальные шероховатости колец и цилиндров составляют 2–3 мкм. А кольцо начинает правильно работать только тогда, когда толщина слоя, разделяющего поверхности кольца и цилиндра, будет больше утроенной суммарной высоты шероховатостей, а это для необкатанного двигателя более 10–15 мкм. Потому вначале потери на трение большие. По мотору это чувствуется – он явно "тупит". Но поверхности трения прирабатываются, шлифуются, чему способствует повышенная скорость износа, и к концу полной обкатки высота шероховатостей на поверхностях в зонах трения снижается практически на порядок – до 0,3–0,5 мкм. Таким образом, кольцо всплывает в "правильный" режим, сила трения уменьшается, скорость износа стабилизируется – мотор "едет".

А что происходит с угаром в процессе обкатки? На изначально микробугорчатой поверхности, в эдаких карманах, собирается масло, обреченное на угар (см. рисунок). А поскольку в новом моторе неровности большие, то и расход масла тоже немаленький. Кроме того, есть такой параметр – прилегаемость поршневого кольца, которая характеризует способность кольца "отслеживать" деформированную поверхность цилиндра. Проверяется она на просвет: в нагруженный блок вставляют кольца и подсвечивают цилиндр. Неплотное прилегание выдает себя светящимся серповидным зазором. Чем зазоров больше, тем выше пропуск газов из камеры сгорания в картер и пропуск масла в обратном направлении – из картера в камеру сгорания. Так вот, нормальная прилегаемость достигается только после определенной обкатки. А до того угар тоже будет большим.

Степень шероховатости деталей до и после обкатки – разница почти десятикратная: 1 – стенка цилиндра обкатки; 2 – слой масла; 3 – масляные карманы; 4 – поршневое кольцо; 5 – поршень; 6 – стенка цилиндра после обкатки.

Обкатка заканчивается, и шероховатость резко уменьшается, масляные карманы на поверхности цилиндров сходят на нет – угар снижается. Тому же способствует улучшение прилегаемости колец. Мотор выходит в режим, когда масла хватает от смены до смены и доливать его не требуется. Или почти хватает. Это – основной период жизни автомобиля.

Все хорошее когда-то заканчивается. Под конец своей жизни мотор вступает в стадию повышенного износа. Угар снова начинает расти, но причины уже другие. На поверхностях цилиндров образуются трещинки, царапины, микросколы, и они работают как те же масляные карманы. Изнашиваются кольца и поршни, растут зазоры. И, что самое страшное, тихо помирают маслосъемные кольца. Слабеет пружина расширителя, изнашиваются скребки. А если кольца залегают, то есть теряют радиальную подвижность, – вообще беда: расход масла начинает неуклонно приближаться к расходу топлива. Сизый вонючий дым, долгие попытки пуска с утра, тряска на холостых…

Возвращаясь к исходной задаче, подведем итог: не волнуйтесь – новый мотор всегда "подъедает" масло. Но если после первого ТО расход масла останется высоким, то это уже повод для беспокойства. Имеет смысл поискать СТО, где используют визуальную диагностику состояния цилиндров с помощью эндоскопа.

Что касается сравнения века нынешнего с веком минувшим, то на современных моторах расход масла проявляется заметнее, поскольку они сильнее форсированы, а потому и тепловая нагрузка на масло выше. Да и даунсайзинг оказывает свое влияние: если снижение рабочего объема компенсируют турбокомпрессором, расход масла обязательно возрастет, поскольку и нагрузки выше, и сама турбина требует смазки. Но это – темы отдельного разговора.

Источник: "За рулем"