Причини падіння рівня масла в двигуні.
Далі! Спробуємо зрозуміти, який витрата масла вважається допустимим для автомобілів Мерседес-Бенц. Для цього читаємо керівництво по експлуатації (у кого немає - можна знайти на сайті російського представництва на сторінці). У розділі "Моторне масло - вимір рівня" для всіх моделей - від А-класу до SLS-класу буде фігурувати одна і та ж величина - 0,8 літра на 1000 км (величина ця фігурує як в російських документах, так і німецьких). Треба розуміти при цьому, що течі тут до уваги не беруться - їх бути не повинно за визначенням.
Отже, 12-циліндровий М275 об'ємом 5,5 літрів, V8 мотор М156 об'ємом 6,2 літра і 4-циліндровий М266 об'ємом 2 літри і менше повинні мати витрата масла у вигляді чаду і внутрішніх втрат не більше 0,8 літра на 1000 км. Тут є якась несправедливість. Або завод заздалегідь виписує собі індульгенцію на випадок виникнення проблем з клієнтами? Добре, 800 мілілітрів на 1000 км для 12-горшкового М275 в версії "65AMG" ще куди не йшло - все-таки без копійок 6 літрів робочого об'єму, дві турбіни, 630 к.с. - ну і стиль водіння - а для чого ще купувати такі авто? Зовсім незрозуміло, коли на "А150" (який в Німеччині на маслі 229.5 має право пройти від ТО до ТО 25000 км) за 25000 км міжсервісний пробігу допустимим є долив 20 літрів масла! І це при заправну обсязі 5 літрів олії. Якась профанація ...
І тим не менше, двигун це Жигулів або двигун Мерседеса - витрата масла - річ закономірна, неприємна, але існуюча. Місцями навіть необхідна.
Що ж, приступимо до розгляду кожної з причин витрати моторного масла.
Чад моторного масла в камері згоряння.
Величина, яка залежить від величезної кількості факторов.По пунктам:
Спробуємо розрахувати, скільки ж реально чадіють масла в циліндрах:
1) вихідні дані - візьмемо двигун М271 (робочий Об'єм 1796 куб.см, діаметр поршня - 82,0 мм, хід поршня - 85,0 мм);
2) товщина масляної плівки, що залишається в циліндрі над поршнем - від 2 мкм до 10-12 мкм в залежності від величезної кількості чинників. Для порівняння - товщина людської волосини -від 50 до 75 мкм. Головні з них:
- число оборотів: чим вище частота обертання двигуна - тим товщі плівка залишається на стінці;
- в'язкість масла в конкретний момент часу (треба розуміти, що масло 10W-60 при нагріванні до 120 ° С буде менш в'язким, ніж 0W-30 при температурі скажімо 60 град.С). Добре, беремо до уваги нормальний температурний режим, справний двигун без залеглих поршневих кілець. Так ось - менша товщина плівки характерна для рідкого масла, велика - для більш густого;
3) площа стінки циліндра - S = 2R * 3,14 * L, де 2R - діаметр циліндра, мм; L - хід поршня, мм. Отже, площа циліндра дорівнює 21900 кв.мм. Площа 4 циліндрів - 87600 кв. мм;
4) означає на стінці одного циліндра площею 21900 кв.мм осідає 44 куб.мм масла при товщині 2 мкм і 263 куб.мм при товщині плівки 12 мкм. Щоб було зрозуміліше - переведемо в кубічні сантиметри - 0,044 куб.см в першому і 0,263 куб.см в другому випадку;
5) скільки ж масла вугор? Навіть для приблизного розрахунку слід враховувати:
- товщина масляної плівки нерівномірна по ходу поршня - товщі в нижній точці і прагне до нуля в зоні зупинки верхнього компресійного кільця в ВМТ;
- при робочому ході не вся площа масляної плівки контактує з гарячими газами - постійний контакт має тільки зона над точкою зупинки верхнього компресійного кільця. При ході поршня вниз інша частина стінок циліндра, покритих олійною плівкою, починають контактувати з гарячими газами;
- час контакту масляної плівки з гарячими газами досить мало - в чотири рази менше часу, протягом якого стінки циліндри контактують з рідиною системи охолодження;
- масло виявляється в надпоршневомупросторі і в процесі такту впуску. Причому в більшій кількості - позначається розрідження в надпоршневомупросторі і тиск картерних газів. Чад в мізерних значеннях може бути присутнім і в цій фазі роботи двигуна, але він мінімізується відносно низькою температурою свіжої порції суміші;
- випаровування масла відбувається не по всій глибині масляної плівки, а тільки в поверхневих шарах. Яка товщина шару з якого буде інтенсивно випаровуватися масло, а значить і чадіти? Розрахувати це, не збудувавши стрункою математичної моделі, не ввівши тисячі поправочних коефіцієнтів і не врахувавши тисячі чинників - нереально. Зі спілкування з людьми, не вірити яким мені немає підстав, виніс для себе, що плівка товщиною від 0,5 мкм до 3 мкм в різних умовах здатна згоріти повністю.
6) недавно тут був присутній укрупнений розрахунок на предмет, скільки ж масла "вугор" з тих 0.044 куб.см / 0,263 куб. см масла, які потрапили в циліндри М271 за один оборот. Залишу тільки результат - від 100 куб.см до 300 куб.см. за 1000 км пробігу (згідно в'язкості використовуваного масла - менша кількість - для більш рідкого, більше - для більш густого при інших рівних умовах). Це приблизно та цифра, яку мені називали конструктора для 4-циліндрових моторів в якості допустимої величини. При 12-циліндрові М275 вони тактовно промовчали.
Так ось - я обіцяв показати на прикладі складність процесів, що впливають на товщину масляної плівки на стінках циліндрів. Приклад - фото 3.1.
Фото 3.1. Схема сил, що діють на поршневі кільця.
де:
Fгідро - сила від дії гідродинамічного тиску масла;
Fупр - сила пружності кільця;
Fтр - сила тертя об канавку в поршні;
Fгаз - сила тиску газів за кільцем;
V - швидкість руху поршня в радіальному напрямку;
ht - зазор між стінкою циліндра і ближньої точкою поршневого кільця;
ho - товщина масляної плівки;
Photo: technomag.edu.ru/doc/220534.html
Статтю є сенс почитати - захоплююче чтиво 8- [
Є ще один фактор, що викликає неконтрольоване кількість масла, що потрапив в циліндри - флатер поршневого кільця. Флаттер - це резонансні коливання кільця в осьовому і радіальному напрямках. Оскільки жодна з сил, показаних на рис. 3.1. не діє постійно, а змінюється, зберігаючи коливальний характер, то часто взаємні коливання різних сил можуть викликати резонансні коливання поршневого кільця. Флаттеру схильні до системи з використанням масел масел середньої і низької в'язкості. Густі масла грають демпфуючу роль. Хоча флатер може виникнути в будь-якому двигуні на будь-якому маслі. Процес нетривалий, закінчується як правило зі зміною частоти обертання коленвала або навантаження на двигун. При радіальному Флаттера в великих межах змінюється зазор між кільцем і стінкою циліндра, при осьовому Флаттера кільце починає грати роль поршня, проштовхуючи в циліндр масло. Виникає досить рідко, але це не означає, що не виникає взагалі ніколи.
Як уникнути великої витрати на угар. Бачу наступні варіанти:
1) використовувати тільки масла, рекомендовані заводом-виробником з в'язкістю, обумовленої в відповідних документах;
2) з числа допущених використовувати масла з мінімально можливим Noack і з листа допуску з максимально високими вимогами, дозволеного для Вашого Двигателя;
3) не допускати програвав двигуна;
4) уникати роботи двигуна на високих оборотах;
5) стежити за станом системи запалювання і сумішоутворення. Небезпеку становить:
- бідна суміш. Відрізняється високою температурою горіння (надлишок кисню). Наслідки зрозумілі;
- багата суміш, так само як і пізнє запалювання, так само як і неякісне паливо, так само як і несправна система запалювання. Горіння повільне (суміш догорає ще і в випускний системі), тривалий. Викликає перегрів двигуна, розмивання масляної плівки, підвищений сажеобразование, коксування кілець в канавках;
- раннє запалення - річ досить екзотична для Мерседесів. Система захисту від детонації працює чітко і різко забирає УОЗ в сторону "пізно". Виникнути може тільки якщо зовсім ослячу сечу залити в бак. Тому раніше запалювання навіть не розглядаю. Пізніше ж легко можна зустріти при високих температурах всмоктуваного повітря, при спрацьовуванні датчиків детонації;
А взагалі сучасні двигуни ох як витрачають масло. Працюючи у дилера, мені доводиться виконувати вимоги, які визначаються переліками технологічних процесів. Задаються вони заводом - виробником. Ну не суть. При видачі кожної машини з ремонту ми заповнюємо перевірочну карту, де розписуємося в перевірці автомобіля за приблизно по 30 параметрам. Там і затягування коліс, і стан елементів гальмівної і виставлене час і ще багато-багато чого. У тому числі рівень масла в двигуні. Так ось - з 10 ... 20 автомобілів, що перевіряються мною в день - 5 ... 15 мають двигуни М272, М273, ОМ642. З них два з трьох мають рівень масла на мінімумі або нижче. Вже на пробігу від 3000 ... 5000 км після останнього ТО.
Втрати масла через систему вентиляції.
Пробіг: 251000 км