Причины вызывающие преждевременный износ двигателей. Часть2

Европейские двигателестроилели традиционно делают поршня с полной боковой поверхностью из-за экономии топлива и уменьшения температуры верхней канавки. Для минимизации контакта между отложениями на боковой поверхности поршня и зеркалом втулки цилиндра используется удлиненная юбка поршня с контролем осевого смещения поршневого пальца для ограничения поперечного колебания поршня. Тем не менее, износ есть и здесь, и это износ абразивный за счет нагара.. Первичной причиной отложений на поршне является его высокая температура, масло там попросту горит. Кроме этого наличие сажи в двигателе усугубляет этот процесс.

Надо отметить что углеродистые отложения выше первого компрессионного кольца вызывают полировку цилиндра в характерных зонах: на упорной и противоположной сторонах цилиндра в результате колебаний поршня вызванной реактивной силой со стороны коленвала Подчеркнем еще раз это результат не граничного трения а именно абразивного износа. Полировка случается также на осях поршневых пальцев. Это происходит из-за искривления и прогибания блока по причине механических и термических нагрузок. Искривление блока приводит к расцентровке между осями цилиндра и шатуна. Эта проблема часто приводит повышению полировки цилиндров в многоциллиндровых двигателях.

В отличии от поршней с полной боковой поверхностью поршня с усеченной боковой поверхностью обеспечивают более низкую и равномерную полировку цилиндра. Это происходит по причине меньшего контакта отложений с зеркалом втулки цилиндра, даже в искривленных цилиндрах. Расход масла у двигателей с усеченной боковой поверхностью на половину меньше, нежели у двигателей с полной боковой поверхностью и более постоянен. Отсюда вытекает всем известный и мало кем объясняемый факт повышенного ресурса американских моторов. Но это один из факторов, иные мы здесь не рассматриваем.

В Европейских ходовых испытаниях повышенный расход масла всегда ассоциируется с полировкой цилиндра Поэтому то в Европейских стандартах уделяется столь пристальное внимание фактору по полировке, который в Америке практически игнорируется.

Следствие этого различные требования стандартов и различные составы масел.

Нагар на поршнях толщиной всего в несколько десятков микрон, работая на частично отполированных цилиндрах оказывают катастрофическое влияние на расход масла прорыв газов и износ. Процесс начинается почти мгновенно (максимум 10 000 км) и лавинообразно. Чем больше износ, тем больше выгорает масла, значит, образуется больше нагара, который во все больших количествах изнашивает цилиндр и кольца. Быстро полируется практически вся площадь цилиндра, масло не задерживается в зоне трения и снимается нижним поршневым кольцом, заставляя работать остальные в условиях сухого трения. Для двигателя это конец. Что бы запустить этот механизм надо либо протянуть с заменой масла, когда моющие присадки уже сработались и нагар не вымывается, либо изначально использовать некачественный смазочный материал, либо залить высокосернистое топливо. Все названные просчеты в обслуживании автомобиля по принесенному для двигателя вреду соизмеримы с песком, засыпанным в масло, у которого абразивные свойства идентичны нагарам на боковой поверхности поршня.

Износ колец происходит по тему же механизму что и полировка цилиндра. Основные составляющие износа: абразив нагара, который изнашивает кольцо в радиальном и осевом направлении (правда в случае применения совсем никчемных масел, износа торцевой плоскости не произойдет, по причине зависания кольца и потери его подвижности), химическая коррозия, зеркальная поверхность цилиндра не задерживающая масло и создающая условия работы верхних колец в сухом трении, т.е. без масла. Зеркальная поверхность является восприимчивой к задиранию из-за отсутствия способности сохранять масло на поверхности цилиндра. Полировка увеличивает расход масла, износ колец и задирает кольца с цилиндрами.

Отложения состоят из органических и неорганических компонентов: сажи и окисленного масла как загустителя, а также с неорганических металлов и солей и золы.

Неорганические соли образуются из дитиофосфата цинка (ZnDTP) и металлсодержащих детергентов. У детергентов на основе кальция главным неорганическим соединением является сульфат кальция (СаSO4) в форме ангидрида и CaSO4*1\2 H2O - (полуводный) гипс. Детергенты на основе магния имеют главную неорганическую соль MgSO4*6H2O в форме гексагидрита. Именно по причине инертности химического состава нагаров на поршнях, очевидны несостоятельные попытки удаления этих отложений в течение нескольких минут известными препаратами. Нагары надо не удалять, а не допускать появления, применяя масла тех классов, которые предписываются производителями моторов, и тех производителей, которые гарантируют соответствие своей продукции заявленному качеству.