Как отмечают эксперты Castrol, расход масла — это, пожалуй, единственный параметр, который может оценить каждый автолюбитель. Определение количества масла не требует сложной аппаратуры или специальных тестов, достаточно лишь произвести замер специальным щупом. Возможно, именно поэтому скорость, с которой расходуется моторное масло, часто становится темой для обсуждений и порождает множество вопросов на всех автомобильных форумах.

Необходимо помнить, что эксплуатационные характеристики моторного масла оцениваются по целому ряду параметров, однако расход в их число не входит. К критериям оценки качества можно отнести способность масла к нейтрализации кислых продуктов сгорания топлива, антикоррозионную активность смазочного материала, то, насколько успешно оно выполняет свои моющие и диспергирующие функции, а самое главное — насколько эффективно моторное масло минимизирует и предотвращает износ деталей двигателя.

Но вернемся к расходу масла.

 

Александр Антонов, технический директор бренда Petro-Canada:

— Расход масла в двигателе мы покупаем, как «неизбежное зло», вместе с автомобилем — легковым или грузовым. Расход имеет две составляющие. Первая — это внешние утечки из двигателя через уплотнения, а вторая — расход масла внутри двигателя. Но какая бы составляющая ни привела к снижению уровня масла ниже допустимого, результат будет один: выход двигателя из строя и дорогостоящий ремонт. Уровень масла в картере двигателя контролируется с помощью щупа или благодаря подсказкам бортового компьютера. Получив подсказку бортового компьютера или определив визуально, что уровень масла в двигателе падает быстрее, чем мы привыкли, необходимо найти причину этого.

 

Рассказ о каждой из указанных причин может занять довольно много места, поэтому сначала давайте обратимся к внутренним потерям, а в следующем номере — уже к внешним.

 

«Внутренняя сила»

 

Одной из часто обсуждаемых тем является расход масла на угар. Этим термином, как отмечают эксперты Castrol, называют прямое попадание масла в камеру сгорания и его последующее горение вместе с топливом. В каждом двигателе внутреннего сгорания в процессе эксплуатации происходит частичный расход смазочного материала, связанный со спецификой устройства и работы мотора. Например, в цилиндро-поршневой группе задачи смазочного материала сводятся к снижению трения между движущимися поверхностями, частичному охлаждению деталей и обеспечению уплотнения между ними. Моторное масло наносится на поверхности цилиндра и поршневых колец, а в ходе такта рабочего хода маслосъемные кольца удаляют его излишки, оставляя тонкую масляную пленку, которая вместе с топливом выгорает в каждом цикле работы двигателя. Нормы такого расхода учитываются в спецификациях автопроизводителя на каждую конкретную модификацию мотора и в обязательном порядке отражаются в документации на автомобиль. Если угар масла не превышает максимально допустимый расход для данного двигателя, заявленный производителем, поводов для беспокойства нет.

На расход смазочного материала влияют такие факторы, как состояние зазоров в цилиндро-поршневой группе (со временем возможен естественный износ деталей, который приводит к увеличению потребления масла), правильность настроек и регулировок двигателя, давление в картере и нарушение герметичности в тех точках соединения, которые имеют уплотнения или резиновые шланги и т. д.

Не стоит забывать и о стиле вождения: преобладающие режимы эксплуатации оказывают значительное влияние на расход масла. Ольга Романова, специалист отдела технической поддержки «Шелл», сектор «Легковые автомобили», уверена: стиль вождения сильно влияет на расход масла. Если двигатель все время работает на повышенных оборотах, если водитель постоянно гоняет по трассе на большой скорости, резко стартует с места, доливать масло придется часто. Наибольший расход масла наблюдается при дальних поездках с полным газом и частыми торможениями.

 

Александр Антонов:

— Владельца автомобиля может поджидать повышенный расход масла при длительной езде на высоких скоростях и при высоком числе оборотов. Например, доказанный факт, что двигатель может потреблять в семь раз больше масла на скорости 110 км/ч, чем на скорости 60 км/ч. Тяжелые нагрузки при длительной буксировке или при езде по бездорожью, работа двигателя при температурах, превышающих рабочую, тоже увеличивают расход масла в двигателе. В подобных случаях для того, чтобы вернуть расход масла к нормальному, владельцу автомобиля достаточно изменить условия эксплуатации, т. е. обуздать свой темперамент и снизить агрессивность вождения или уменьшить нагрузки.

 

Разумеется, важными критериями являются правильный подбор моторного масла и соблюдение сроков его замены. Масла, не соответствующие допускам, не в состоянии обеспечить эффективную защиту деталей двигателя, что приводит к повышенному износу и, как следствие, к поломке мотора. Кроме того, если в автомобильном двигателе используется неподходящее, загрязненное или уже отработанное масло, то при вращении вала может образовываться масляная пена, которая через систему вентиляции поднимается в направлении системы впуска. Это не только приводит к перерасходу масла, но и может вызвать неработоспособность системы.

Ольга Романова выделяет следующие основные причины расхода масла, связанные с конструктивными особенностями двигателя.

·           Выгорание масла с поверхности цилиндров. При подаче масла в зону поршневых колец оно остается на стенках цилиндров, нагревается, испаряется и выгорает.

·           В турбированных двигателях — смазывание турбокомпрессора.

·           Расход через систему вентиляции картера.

 

Ольга Романова:

— Указанные явления происходят всегда, даже если двигатель полностью исправен. Как устранить проблему: следить за уровнем масла регулярно (раз в неделю или при каждой заправке топливом), при необходимости доливать. Выбирать синтетические моторные масла. Как известно, испаряемость синтетических базовых масел в 2–3 раза ниже, чем минеральных.

 

Александр Антонов:

— Расход масла в двигателе по техническим причинам может иметь несколько источников. Вообще-то «большой» расход масла на угар часто и является признаком повышенного износа деталей ЦПГ и ГРМ. Это может быть радиальный и осевой износ гильз цилиндров, износ поршней, износ направляющих втулок и стержней клапанов. Кроме того, к повышенному расходу масла ведут потеря упругости маслосъемных поршневых колец, «закоксовывание» поршневых колец, потеря эластичности маслосъемных колпачков клапанов.

 

В свою очередь, специалисты Castrol приводят пять, по их мнению, основных причин угара масла.

1.     Ошибки при капитальном ремонте. В случае использования для капитального ремонта двигателя внутреннего сгорания деталей, не соответствующих необходимым параметрам, в процессе последующей работы двигателя могут возникнуть процессы, напрямую влияющие на расход моторного масла. В эту же категорию можно отнести несоблюдение установленных производителем моментов затяжки и последовательности сборки агрегата, а также ошибки при обработке поверхностей (сверление, хонингование). Все это может привести к таким последствиям, как перекос цилиндра, перекос шатунов, изгиб шатунов и т. д. Это, в свою очередь, ведет к преждевременному износу деталей двигателя, а также вызывает попадание масла в камеру сгорания. Решением данной проблемы является использование деталей правильных геометрических размеров и соответствующего качества, знание моментов затяжки резьбовых соединений, последовательности сборки и наличие необходимых специнструментов.

2.     Нарушение режима сгорания и переполнения топливом. При некорректной работе системы подачи топлива несгоревшее топливо может попасть на стенки цилиндров, вызвав тем самым режим трения, при котором детали практически не защищены от износа. Это ведет к ускоренному износу элементов ЦПГ (поршней, рабочей поверхности цилиндров и поршневых колец), что, в свою очередь, вызывает увеличение зазоров и попадание масла в камеру сгорания. Решение — своевременное обслуживание системы впуска воздуха и топливной системы.

3.     ТНВД. Данная проблема относится только к ТНВД рядного типа, смазывание элементов которого осуществляется моторным маслом. В случае износа деталей ТНВД моторное масло попадает через зазоры цилиндра и поршня насоса в рабочее пространство, где перемешивается с дизельным топливом и попадает в камеру сгорания. Решением является замена либо ремонт ТНВД.

4.     Некачественное техобслуживание. Несвоевременное обслуживание, обслуживание не по регламенту, рекомендованному заводом-производителем техники, а также неквалифицированное обслуживание автомобиля — все это может привести к увеличенному расходу масла. Каждый производитель устанавливает регламент по замене или инспекции того или иного узла автомобиля согласно условиям эксплуатации. Несвоевременное обслуживание систем впуска-выпуска, замена жидкостей с превышением регламентированных сроков, использование для обслуживания материалов ненадлежащего качества, несоблюдение заправочных объемов, моментов затяжки резьбовых соединений и т. д. — все это может отразиться на состоянии элементов ДВС. Результатом может быть не только повышенный расход масла, но и ухудшение состояния всего автомобиля в целом. Решение этой проблемы — соблюдение интервалов технического обслуживания, своевременная проверка узлов и агрегатов автомобиля, использование качественных запасных частей, а также проведение работ по ремонту и техническому обслуживанию у квалифицированных специалистов.

5.     Турбонагнетатель. Если подшипники скольжения турбонагнетателя изношены, в результате увеличения зазора нарушается герметичность уплотнений рабочего колеса, и это ведет к «засасыванию» масла во впускной тракт и его сгоранию в камере сгорания. Избежать этого можно лишь с помощью своевременного контроля уровня масла и использования турботаймера.

 

Два варианта

 

Сергей Воробьев, технический директор бренда Texaco, обращает внимание на то, что сегодня в литературе и в обиходе СТО зачастую одновременно встречаются понятия «угар», «расход» и объединенное понятие «расход масла на угар». Инженеры и работники лабораторий скажут: «потери». Из этого следует, что необходимо рассматривать два варианта: «потери от испарения» и «потери, не связанные с испарениями».

С потерями масла, не связанными с испарениями, теоретически проще — это, к примеру, дефекты уплотнительных поверхностей, таких как эластомеры (прокладки, сальники) и уплотнительные кольца поршня (маслосъемное, прежде всего). Если первые еще можно оценить визуально, то для оценки состояния колец, равно как и состояния цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) в целом, придется прибегнуть к приборной диагностике, и возможно, с привлечением специалистов СТО.

Особое внимание к состоянию ЦПГ не случайно, так как наибольшие потери, как уже было отмечено, связаны с физическими явлениями: во-первых, с испарением масла при попадании в камеру сгорания и на сопряженные высокотемпературные поверхности. Во-вторых, наиболее весомый процент этих потерь (примерно в 20 раз, в сравнении с испарением и сгоранием масла) — выброс масла в выпускной тракт. Не случайно на практике ряд двигателей, например Audi, подвергались изменениям ввиду повышенного расхода масла из-за некорректного соотношения давлений между камерой сгорания и картером.

 

Сергей Воробьев

— Несмотря на бытующее мнение о нулевом расходе масла, такового попросту не может быть. Конструктивно подогнанный в соответствии с допусками завода-производителя поршень обязательно имеет определенную степень свободы цилиндра. Те, кто знакомы с переборкой двигателя, знают, что поршень, смазанный маслом, должен под своим весом медленно и плавно опускаться по цилиндру. Слишком плотная посадка при тепловом расширении приведет к высокому износу или даже заклиниванию поршня в цилиндре.

 

Если же зазор в паре «поршень/стенка цилиндра» слишком велик, а это неизбежно наступит для любого двигателя ввиду естественного износа, то возникнут как минимум две проблемы:

– увеличенные масляные потери ввиду большего количества масла, остающегося на стенках цилиндра;

– большая доля отработанных газов будет проникать в картер, действуя на моторное масло как сильнейший окислитель, одновременно с этим повысится давление в картере, увеличивая вероятность потерь масла через сальники и прокладки.

На потери масла косвенно влияет даже состояние топливной аппаратуры, нарушение в работе инжекторов (форсунок) приводит к увеличению доли несгоревшего топлива, которое остается на стенках цилиндра, смывая остатки масляной пленки, вызывая граничный режим смазки (топливо, в особенности дизельное, обладает собственной смазывающей способностью). Последствия — высокий уровень износа поршневых колец и поверхности цилиндра, в том числе уменьшения хона. Износ поверхности цилиндра приведет к увеличению зазора пары «поршень/цилиндр», а это, в свою очередь, — к повышенным потерям масла.

Сюда же стоит добавить износ уплотнения стержня и направляющих клапана, так как уплотнение стержня предотвращает попадание масла в зону направляющей клапана.

Увеличенный зазор данной пары (или ошибка монтажа при ремонте) приведет к попаданию масла в выпуск или впуск, где масло либо сгорит, либо выбросится в выпускной коллектор. Неправильный монтаж головки блока цилиндров, ее минимальный перекос в зоне камеры сгорания приводят к увеличению потерь масла из масляных каналов, хотя визуально уплотнение головки может не проявляться в виде течи.

 

Сергей Воробьев:

— Загрязненная система вентиляции картерных газов (ВКГ) лишь усугубляет ситуацию. Кстати, последней, на мой взгляд, напрасно уделяют мало внимания. Состояние элементов этой системы (в зависимости от конструкции, конечно) — маслоотделителя, редукционного клапана и в особенности пропускной способности трубопроводов и шлангов, сечение которых уменьшено ввиду отложений, — напрямую влияет на потери масла, «не связанные с испарениями». Прорвавшиеся отработанные газы захватывают масляный туман, присутствующий в картере двигателя, и несут его в систему вентиляции картера. Избыточное давление в картере вполне способно протолкнуть масло через уплотнения. Состояние ВКГ является отдельной темой многочисленных исследований, существует даже несколько методик определения технического состояния цилиндро-поршневой группы по увеличению картерных газов.

 

Состояние ЦПГ и системы ВКГ — не единственный фактор потерь, состояние турбонагнетателя (если таковой имеется) также оказывает значительное влияние. Сами по себе горячая и холодная «улитка», или крыльчатки, конечно, не «потребляют» масло, но вал нагнетателя вращается на гидродинамических подшипниках.

 

Сергей Воробьев:

— Смазываются подшипники турбонагнетателя тем же маслом, что и подшипники двигателя (еще их называют «вкладыши коленвала»), — по тому же принципу масляного клина, и потому крайне требовательны к бесперебойной подаче масла с нужным давлением. Справедливости ради отмечу, что существуют конструкции на шариковых подшипниках, но сути это не меняет. Износ подшипников турбонагнетателя наступит вне зависимости от применяемого смазочного материала, вопрос лишь в том — раньше или позже. Масло низкого качества приведет к критическому износу значительно ранее «средней температуры по больнице», известной механикам СТО и специализированных компаний. Турбонагнетатель, «пошедший вразнос», т. е. имеющий люфт, не останется в долгу, и масло будет увлекаться вместе с нагнетаемым воздухом в камеру сгорания.

Сюда же отнесите проблемы с забитой обратной масляной линией системы охлаждения турбонагнетателя.

 

Образование отложений в обратной линии препятствует возврату масла в картер. В результате создается избыточное давление в магистрали, что приводит к увеличению потерь масла через подшипники турбонагнетателя. Точно оценить люфт вала турбонагнетателя сложно, недостаточно просто снять входной патрубок «холодной улитки» и подвигать вал — это даст лишь косвенные сведения о его состоянии.

Если трещину патрубка можно оценить визуально, то оценить количество (нарост) отложений в системе вентиляции картерных газов и сечении патрубков без их снятия уже проблематично. «Гаражный» подход к оценке состояния ВКГ (крышка маслозаливной горловины должна слегка присасываться при открывании (на работающем двигателе), если нет — значит, система вентиляции неисправна) тоже не совсем корректен, так как слишком сильное всасывание крышки может быть следствием разрывы мембраны или негерметичности корпуса клапана, а критерии «слабое/сильное» у каждого свои. Поэтому для устранения причин повышенных потерь масла необходимы как визуальная оценка прокладок, сальников, маслопроводов и патрубков, так и применение профессионального оборудования, доступного СТО.

С потерями масла, связанными с испарениями, значительно сложнее. Работа двигателей внутреннего сгорания характеризуется очень широким диапазоном повышенных и высоких температур, которые, в свою очередь, колеблются в зависимости от принципа работы двигателя и конструктивных особенностей. Рассматривать «сферических коней в вакууме» в виде конкретных температур деталей не имеет смысла, достаточно вспомнить, что одной из важнейших функций моторных масел является отвод тепла от поверхностей деталей.

 

Сергей Воробьев:

— Представьте себе двигатель, работающий в спокойном, с человеческой точки зрения, режиме: 2500 об/мин. Чтобы совершить 2500 полных оборотов за минуту, поршень должен совершить полный цикл — подняться вверх и опуститься вниз 5000 раз за 1 минуту, или 83 раза за 1 секунду. При этом поршень испытывает гигантские механические и температурные нагрузки, а также давления — газов на такте сжатия и расширяющихся газов в такте рабочего хода.

 

На практике автолюбители и сервисмены могут столкнуться с одной из неприятностей, возникающих при переходе от одного производителя масла к другому, — повышенными потерями. Это может быть связано с целым рядом причин, одной из которых является постепенная очистка закоксованых уплотнительных колец поршней и маслодренажа маслосъемных колец. При этом очистка может проходить неравномерно, в процессе работы кольца могут смещаться в пределах канавки, где имеются отложения.

Как следствие, прилегание колец к стенке цилиндра неравномерно, что может вызвать временное увеличение потерь масла.

В обиходе под «расходом масла на угар» понимается количество, потерянное за время эксплуатации автомобиля, согласно меткам масляного щупа. И подход к таким потерям, как правило, прост: надо долить. При этом немногие задумываются о том, что испарение масла по большей части произошло не в картере, а на деталях двигателя. Потери от испарения масел на поверхности деталей — это не только уменьшение объема смазочного материала, но и уменьшение толщины защитной пленки, не говоря уже о возможности образовании отложений.

 

Посчитаем…

 

Расход масла зависит от конструкции двигателя. Расход масла на угар определяется при разработке двигателя во время проведения стендовых испытаний по специальным методикам и указывается в эксплуатационной характеристике. Цифры, приводимые производителем, — отправная точка для оценки расхода масла при эксплуатации двигателя. Если при повседневной эксплуатации расход масла равен или ниже указанного, то все нормально. А вот если он возрос, то это повод задуматься о причинах.

Но вернемся к цифрам. Как отмечает Сергей Воробьев, особенно в народе прижились данные о VAG: от 0,5 до 1,5 л/1000 км, BMW: 0,7–1,5 л, MB: 1,0 л, Toyota: не более 1,0 л. Иногда приводятся процентные данные по расходу масла к расходу топлива, что логичнее, так как расход масла увязывается на нагрузку двигателя.

Но единого реестра таких «допусков» не существует. Более того, это порождает проблемы у владельцев транспортных средств и у механиков, считающих, что данные нормы едины для двигателей объемом как 1,2 л, так и 6,0 л, что не соответствует действительности ввиду конструктивных различий. При этом подход владельцев сильно разнится: кто-то считает, что 0,5 л масла на 1000 км — это «мало», потому что «много» — это уже 2 л. При этом не стоит забывать, что расход зависит от технического состояния двигателя и режима эксплуатации автомобиля.

 

Сергей Воробьев:

— Моторное масло — не легковоспламеняемая жидкость, если, конечно, речь не идет о разбавлении его топливом. За 1 час при температуре 250 ^оС потери составляют до 13 % (масс.). Температура вспышки, указанная в большинстве паспортов на продукты, составляет выше 220 ^оС, но это вспышка в открытом тигле, при доступе кислорода. В камере сгорания количество кислорода ограниченно, и на поддержание горения масла, оставшегося на стенках цилиндра, его попросту не хватит. А вот плавное испарение с нагретой поверхности — другой вопрос, но необходимо помнить, что полный цикл ДВС (4 такта) длится десятые доли секунды. Действительно ли оно горит в камере? Или выбрасывается в выпускной коллектор, далее — в нейтрализатор или, минуя его, сизым облаком в атмосферу?

 

В связи с этим эксперты Castrol приводят такой, по их мнению, наиболее корректный практический способ определения расхода масла конкретного автомобиля, который используется на некоторых дилерских станциях технического обслуживания автомобилей. Способ заключается в следующем. Двигатель тщательным образом исследуется на наличие утечек: проверяются все уплотнения, соединения и т. д. Уровень масла в двигателе устанавливается в соответствии с рекомендациями производителя техники. Затем все детали, через которые можно получить доступ к системе смазки (заливная горловина, щуп, сливная пробка и другие детали), опломбируются. Автомобиль проезжает с опломбированным двигателем интервал, установленный автопроизводителем. Обычно допустимый расход моторного масла в литрах за определенный интервал устанавливается в сервисной книжке, к примеру — «не более 0,8 л/1000км пробега». И после этого производится контроль уровня моторного масла.

На данный момент это самый точный и продуктивный способ практического определения расхода моторного масла. При этом эксперты Castrol отмечают: на расход масла гораздо большее влияние оказывают технологические особенности конструкции отдельно взятого двигателя, износ ЦПГ и режим эксплуатации автомобиля, нежели система впрыска топлива (бензин — дизель).

 

Сергей Воробьев:

— В этом плане принципиальной разницы между дизельными и бензиновыми двигателями нет, ввиду того что в условиях задачи слишком много неизвестных. Особенности конструкции, сопряжение деталей и степень износа ЦПГ, состояние маслосъемных колец (и техническое состояние двигателя в целом), режим эксплуатации, физико-химические параметры моторного масла, скорость циркуляции масла по контуру (как следствие — его температурный режим) и т. д.

Причем если увязывать потери масла с расходом топлива, то режимы «трасса/город» могут иметь существенные различия, а разница в конструктивных особенностях бензиновых и дизельных двигателей будет на уровне «погрешности измерений». Важно осознавать, что масло, к примеру оставшееся в большом количестве в камере сгорания, с немалой долей вероятности означает наличие проблем, а вовсе не «допустимые потери».

 

Одним словом, резюмируем. Все двигатели расходуют масло на угар, но величины расхода различаются в зависимости от условий эксплуатации. Избежать повышенного расхода масла в двигателе можно, если не перегружать автомобиль, проводить регулярное техническое обслуживание, использовать соответствующее моторное масло.