При эксплуатации дизеля, особенно уже основательно изношенного, может возникнуть ситуация, когда начинает досаждать повышенный расход моторного масла. Это обычные последствия изменения геометрии цилиндропоршневой группы, но существенный вклад вносит не только проникновение масла в камеры сгорания через проблемные кольца и увеличенные зазоры, но и попадание его вместе с поступающим через впускные клапаны воздухом.
Принцип работы сапуна
Даже в полностью исправном моторе давление в картере будет повышаться. Происходит это за счёт проникновения части рабочего газа через зазор между поршнем и цилиндром, уплотнённый компрессионными и маслосъёмными кольцами. Расход этот невелик и компенсируется системой вентиляции картера.
В состав системы входят:
- трубопроводы из картерного пространства к впускному коллектору;
- обратные клапаны, открывающиеся при небольшом избыточном давлении;
- масляный отделитель, собирающий имеющиеся в картерных газах масляные пары и отправляющий жидкость обратно в картер.
У бензиновых двигателей система работает эффективно за счёт значительного разрежения в задроссельном пространстве. Дизель лишён дроссельной заслонки, поэтому использовать впускной коллектор невозможно.
Более того, практически все дизели снабжены агрегатом турбонаддува, поэтому во впускном коллекторе вместо разрежения имеется повышенной давление, создаваемое турбиной.
По теме: Устранение подсоса воздуха во впускном коллекторе и других местах
Некоторое разрежение есть только в магистрали забора воздуха в холодную часть турбины. Роль дросселя здесь выполняет воздушный фильтр. Он представляет собой микропористую структуру, создающую препятствие воздушному потоку.
Образуется перепад давления, с тыльной стороны фильтра оно меньше атмосферного, поэтому картерные газы относительно эффективно отбираются из сапуна. Минимальный расход получается на холостых оборотах, но и количество газов при этом образуется небольшое, поэтому система обладает некоторой сбалансированностью.
Причины, почему двигатель сапунит
Неисправности, ведущие к росту давления в картере выше расчётного, связаны с увеличением расхода газа через поршни и кольца.
Это может быть:
- сильно изношенная поверхность цилиндров, образование искажений геометрии типа «эллипс» и «бочка»;
- износ и поломка поршневых колец;
- неправильная ориентация зазоров колец;
- разрушения, прогары и трещины в поршнях.
Кроме естественного износа, подобные нарушения могут быть связаны с неисправностями в системах питания, охлаждения или фильтрации воздуха.
Часто также случается отказ масляных форсунок, которые охлаждают поршни и подают дополнительное масло на стенки цилиндров.
Система ВКГ (вентиляция картерных газов)
Вентиляция обладает конечной производительностью. Избыток газов перегружает каналы, система ВКГ не справляется. Растёт давление в картере. Виной тому могут быть не только внешние причины, но и проблемы в самой ВКГ. Её каналы могут быть забиты отложениями, засоряется клапан, нарушается герметичность патрубков.
Дополнительной проблемой может стать повышение давления настолько, что нарушается нормальное питание маслом агрегата турбонаддува.
Связь между работой вентиляции и турбиной неочевидна, но последствия могут дорого обойтись. Вал турбины вращается во втулках, куда поступает масло под давлением.
Обратно в картер оно свободно стекает через сливную трубку. Но если давление в картере велико, то оно начинает препятствовать масляной циркуляции через подшипники турбины. Втулки перегреваются, турбина выходит из строя.
Поршневые кольца
Кольца нормально работают только когда они не изношены, а на поверхности стенок цилиндров имеется хон, который удерживает необходимое для смазки колец масло.
После значительного пробега условия работы нарушаются, кольца перестают плотно перекрывать путь газам, давление в картере начинает нарастать. Система ВКГ перестаёт справляться со всеми последствиями.
Процесс обладает саморазвивающимся, лавинным характером. Избыток масла и температуры вызывает закоксовку и потерю подвижности колец. Компрессионные перестают уплотнять, а маслосъёмные залегают и открывают путь всё новым порциям масла.
Усугубляют ситуацию поступления на впуск из турбины. Двигатель может даже пойти вразнос, начав питаться маслом вместо дизельного топлива. даже одного дефектного цилиндра достаточно для запуска этого разрушительного процесса.
Как устранить неисправность
Если измерения показывают значительно увеличенное давление, допустимая величина которого указана в диагностической информации на данный двигатель, как и методика его замера, то мотор подлежит диагностике с последующим ремонтом.
Как правило, это капитальное вмешательство с заменой поршней, колец, расточкой цилиндров в ремонтный размер, проверкой и заменой всех дефектных и изношенных деталей. Иногда временно помогает прочистка системы вентиляции картера и раскоксовка колец.
Оценить состояние стенок цилиндров можно при помощи эндоскопа, вводимого через отверстия для форсунок. Можно рассмотреть остатки хона, наличие задиров и царапин от обломков колец, а также состояние днища поршня.
Измерять компрессию манометром обычно бесполезно из-за большого количества масла в зазоре между поршнем и цилиндром (масляная компрессия).
Чего не стоит делать
Существуют «народные» методы борьбы с повышенным давлением в картере. Тем или иным способом шланг сапуна выводят в атмосферу, тем самым снижая давление. Такие способы малоэффективны и опасны.
Если двигатель уже работает неравномерно по цилиндрам, то дальнейшая его эксплуатация приведёт не только к потерям масла, сравнимым с расходом топлива, но и к крупным поломкам, перегревам и даже пожарам.
Также далеко не всегда помогает раскоксовка. Чаще она просто приведёт к потере времени и средств. Изношенные и потерявшие подвижность кольца уже вряд ли получится вернуть к нормальной работе, они снова залягут вскоре после процедуры.
А химически активные вещества, попав в двигатель, нарушат работу уплотнений и системы смазки, что приведёт к износу подшипников скольжения, перегревам и задирам.
