Диагностика проблем с расходом масла

Примерные цифры

Потребление масла стало проблемой, потому что интервалы замены масла теперь увеличиваются до 10 000 и более миль, а современные двигатели потребляют так мало масла, что многие владельцы транспортных средств забывают регулярно проверять уровень масла в двигателе. Что еще хуже, многие владельцы часто запускают свои двигатели без масла, потому что они не знают, как проверить уровень масла. По этой причине системы предупреждения об уровне масла становятся стандартным оборудованием для многих автомобилей.

Тем не менее, я не знаю какой-либо конкретной цифры, которая указывала бы на чрезмерный расход масла для какого-либо конкретного автомобиля. Примерным показателем расхода масла на новом двигателе может быть литр масла во время первоначальной обкатки. После обкатки расход масла должен стабилизироваться примерно на уровне одной кварты на 2000 или 3000 миль. Для двигателей с пробегом 150 000 и более миль потребление одной кварты масла каждые 2000 миль не должно быть проблемой. По мере износа двигателей совокупные потери от внешних и внутренних утечек масла могут увеличить расход масла до одной кварты на 1000 миль, что не должно быть проблемой, если свечи зажигания не загрязняются масляной золой или выхлопные газы не выбрасываются. масляный дым.

Внутренний расход масла

Предполагая, что двигатель не имеет очевидных внешних утечек через сальники коленчатого вала, масляный поддон, крышку ГРМ или прокладки крышки головки блока цилиндров и распределительного вала, давайте рассмотрим, как моторное масло может попасть в камеру сгорания через внутренние утечки. Примером внутренней утечки является утечка масла из уплотнений вала турбокомпрессора во впускной патрубок двигателя, на что указывает покрытие моторного масла внутри воздуховода между турбокомпрессором и двигателем. Если впускной коллектор на некоторых двигателях с V-образным блоком герметизирует верхнюю часть картера, масло может попасть через одну или несколько прокладок впускного отверстия. Точно так же изношенные или треснутые уплотнения штоков впускных клапанов могут пропускать масло через направляющие клапанов, особенно при замедлении и длительной работе на холостом ходу.

В любом случае свечи зажигания могут иметь некоторое скопление масляной золы на стороне электрода, обращенной к впускным клапанам. Утечка масла через направляющие выпускных клапанов встречается не так часто, поскольку нормальный поток выхлопных газов создает положительное давление. С другой стороны, большая часть расхода масла приходится на поршни и поршневые кольца, о которых наша история пойдет дальше.

Герметизация цилиндра

Масляная промывка свидетельствует о прохождении моторного масла через поршневые кольца (см. Фото 1). Чтобы лучше понять расход масла, связанный с кольцами, давайте рассмотрим конструкцию поршня и поршневых колец. Например, многие верхние кольца плоские с выпуклым или бочкообразным внешним краем, содержащим молибденовую вставку. Молибденовая вставка удерживает масло и устойчива к высоким температурам горения.

Второе компрессионное кольцо не только помогает герметизировать давление сгорания, но и соскребает излишки масла в картер двигателя (см. Фото 2). В отличие от верхнего кольца, второе кольцо имеет форму блюдца, при этом только нижний край кольца касается стенки цилиндра. Когда давление сгорания увеличивается, второе кольцо уплощается относительно поверхности поршневого кольца, что прижимает кольцо по всей внешней ширине к цилиндру, чтобы герметизировать продукты сгорания внутри цилиндра. В отсутствие нагрузки кольцо возвращается к своей блюдцеобразной конфигурации, из-за чего нижний край кольца соскребает излишки масла в картер.

Единственной обязанностью нижнего или третьего поршневого кольца является всасывание лишнего моторного масла в картер. В большинстве случаев третье кольцо представляет собой конструкцию из трех частей, состоящую из расширителя вентилируемого кольца и двух стальных направляющих, которые надеваются на расширитель. Вентилируемый расширитель и канавка поршневого кольца позволяют избыточному маслу стекать внутрь поршня и в картер (см. Фото 3).

Чтобы соответствовать стандартам выбросов, производители уменьшили зазоры между поршнем и цилиндром. Если взять в качестве примера 2,5-литровый 16-клапанный двигатель Skyactiv Mazda 2013 года, минимальный зазор 0,0010 дюйма и максимальный 0,0017 дюйма являются стандартными указанными зазорами между поршнями и цилиндрами для новых двигателей.

Для сравнения, зазоры были почти вдвое больше, чем в старых конструкциях двигателей, чтобы учесть тепловое расширение. Поскольку современные алюминиевые поршни с высоким содержанием кремния испытывают гораздо меньшее тепловое расширение, 0,001 дюйма обеспечивает достаточный масляный зазор между поршнем и прецизионно обработанным цилиндром. Эти узкие зазоры юбки поршня и цилиндры с прецизионной обработкой также удерживают поршневые кольца перпендикулярно стенке цилиндра для гораздо лучшего сжатия и уплотнения масляного кольца (см. Фото 4).

Тем временем большинство двигателей малой грузоподъемности уменьшают трение при вращении за счет использования узких поршневые кольца. Поршневые кольца с низким натяжением также имеют тенденцию служить дольше из-за меньшего окружного давления на цилиндр. Наконец, улучшенная расточка цилиндров и методы хонингования цилиндров с «плато» позволяют поршневым кольцам быстро садиться в стенку цилиндра. После обкатки в цилиндре остается более грубая поперечная штриховка, обеспечивающая хорошую смазку поршневых колец и верхних частей цилиндра.

Смазка двигателя

Зазор подшипника шатуна влияет на расход масла, поскольку поршень и цилиндр смазываются разбрызгиванием масла, проходящего через подшипник шатуна на стенку цилиндра. В нашем двигателе Mazda SkyActiv масло должно пройти через зазор в шатунном подшипнике от 0,0011 до 0,0020 дюйма, прежде чем оно достигнет стенки цилиндра. Помните, что удвоение зазора в шатунном подшипнике увеличит поток масла к поршневым кольцам в четыре раза, что может значительно увеличить расход масла.

Затем моторное масло должно пройти через масляный зазор 0,0001 дюйма между юбкой поршня и цилиндром, прежде чем оно достигнет поршневых колец. Использование высоковязкого масла в новом двигателе снижает смазывание и охлаждение поршневых колец низкого напряжения, что может стать серьезной проблемой для современных высокопроизводительных двигателей с турбонаддувом.

Другая проблема с использованием высоковязкого масла заключается в том, что оно может препятствовать контакту поршневых колец низкого напряжения со стенкой цилиндра, что может увеличить расход масла.

Как упоминалось выше, масло, стекающее с коленчатого вала, не только смазывает кольца, но и охлаждает их. Поскольку масло высокой вязкости уменьшает поток масла через шатунный подшипник, это негативно влияет на смазку и охлаждение цилиндра.

В то время как с одной стороны мы пытаемся уменьшить подачу масла к поршневым кольцам, с другой стороны масляная пленка должна доходить до самого верха стенки цилиндра. Родовые масла с высокой вязкостью могут недостаточно смазывать верхнее и второе поршневые кольца, особенно при холодном пуске. Температура вспышки масла также должна быть достаточно высокой, чтобы противостоять испарению при высоких температурах стенок цилиндров. Использование несинтетических базовых масел в синтетических маслах позволяет этой масляной пленке сгорать во время сгорания, в то время как синтетические масла, как правило, остаются в верхней части цилиндра.

Практически во всех случаях синтетические масла не только защищают верхнюю часть цилиндра, но и защищают верхнее и второе поршневые кольца от мгновенного микроприваривания к стенке цилиндра в условиях движения с высокой нагрузкой. По мере накопления пробега синтетические масла также предохраняют поршни от лаковых отложений, из-за которых поршневые кольца низкого напряжения могут застревать в канавках.

Таким образом, соблюдение рекомендуемых интервалов технического обслуживания и использование указанных моторных масел в значительной степени способствует предотвращению чрезмерного расхода масла в современных двигателях.

Диагностические решения:мы должны это знать, когда видим

1. Все двигатели потребляют масло, поэтому перед его сливом проверьте уровень масла. Сравните пробег на одометре с пробегом на наклейке со смазкой, чтобы оценить уровень потребления масла двигателем, который должен быть отмечен в отчете владельца автомобиля о смазке и осмотре.
2. Бесплатная проверка уровня моторного масла и жидкостей под капотом для ваших клиентов создаст положительный имидж вашего магазина.
3. Нефть течет вниз. Когда автомобиль находится на подъемнике, с помощью яркого фонарика осмотрите двигатель, начиная с крышки распределительного вала или коромысел.
4. Если из области колокола капает масло, помните, что масло для автоматической коробки передач обычно красного цвета, а моторное масло черного или коричневого цвета. Проверьте уровень каждого из них, чтобы определить источник утечки.
5. Большой клуб голубого масляного дыма из выхлопной трубы после продолжительной работы на холостом ходу обычно указывает на внутренний расход моторного масла, вызванный износом поршневых колец, сальников клапанов, прокладок впускного коллектора или засорением маслосливных отверстий в головке блока цилиндров.
6. Расход масла без явного масляного дыма часто указывает на разрушение расширителей маслосъемных колец или изношенные маслосъемные кольца.
7. Плохая смазка может привести к перегреву современных поршневых колец и потере натяжения. В сочетании с избытком лака поршневые кольца могут застрять в сжатом положении.
8. Чрезмерный продув компрессионного кольца приведет к попаданию моторного масла во впускной воздуховод или впускной коллектор.
9. Сочетание движения на низкой скорости и пренебрежения заменой масла в двигателях с переменным рабочим объемом может привести к застреванию поршневых колец в канавках на цилиндрах деактивации.
10. Покрытая коркой масляная зола на свечах зажигания и верхних кислородных датчиках является лучшим индикатором чрезмерного внутреннего расхода масла.