Не так вже й давно багаторазовий ремонт двигуна з заміною багатьох його вузлів і агрегатів протягом терміну експлуатації автомобіля був нормою життя. Ці часи безповоротно проходять. Сьогодні споживач віддає перевагу автомобілям, що вимагають мінімального обсягу техобслуговування і тим більше ремонту за весь термін його служби. Однак практика показує, що далеко не у всіх автомобілів двигун здатний працювати так надійно і довго, щоб «померти» одночасно з кузовом, коробкою передач, ходовою частиною. Навпаки, саме двигун починає страждати старечою неміччю набагато раніше багатьох інших вузлів автомобіля. І на те є свої серйозні причини, в яких ми вирішили розібратися.
Дійсно, для деяких автомобілів, в першу чергу вітчизняних, довговічність двигуна - досить серйозна проблема. Причому тісно пов'язана з надійністю. Оскільки прискорений знос, дефекти і поломки, в результаті яких потрібно виконати той чи інший вид ремонту, - все це показник і невисокою надійності. На жаль, поки подібні проблеми вирішуються швидше споживачем, ніж вітчизняними виробниками автомобілів. Хоча конкуренція з іноземною технікою на внутрішньому ринку поступово робить свою справу, змушуючи і наші заводи йти від старих архаїчних конструкцій, технологій і підтягуватися до нових, що забезпечує більш надійну і довговічну роботу двигуна.
Однак будемо справедливі, навіть порівняно надійні іноземні мотори не завжди виявляються на висоті: відомо чимало випадків дострокового виходу з ладу двигунів найіменитіших марок. У той же час відомі випадки, коли наші зразки техніки показують завидні чудеса довговічності. Причина? Очевидно, в особливості експлуатації автомобіля. Але грамотна експлуатація - НЕ еліксир довголіття, - термін служби двигуна залежить від його «спадковості» в не меншому ступені.
Одним словом, на продовження терміну життя двигуна «працює» весь комплекс, в тому числі його конструкція, технологія виробництва і використані матеріали. При певних умовах особливості конструкції двигуна можуть стати вирішальним фактором, що впливає на його ресурс. Наприклад, незначні порушення в роботі систем змащення, охолодження, живлення або запалювання для одних двигунів практично безболісні, а для інших - критичні або просто небезпечні. І все ж слід особливо відзначити, що експлуатація має найбільший вплив на надійність і довговічність двигуна, значною мірою змінюючи заявлений виробником ресурс.
Що таке добре і що таке погано, сформулювати основні правила, виконання яких забезпечує максимальний ресурс двигуна, нескладно. Тим більше що вони наводяться у всіх інструкціях по експлуатації: необхідно застосовувати високоякісне паливо, мастильні матеріали і робочі рідини, стежачи за їх чистотою і хорошою фільтрацією, слід уникати позаштатних режимів роботи двигуна, своєчасно і кваліфіковано виконувати техобслуговування. І все. Простіше нікуди. Але тільки в ідеальному варіанті. У реальному житті все набагато складніше - завжди знайдеться маса причин, у багато разів знижують термін служби двигуна. Палива, мастильні матеріали і робочі рідини, точніше, їх якість і відповідність двигуну, - досить заїжджена тема. Проте, значна частка несправностей двигуна «зарита» саме тут.
З маслом пов'язано ще більше неприємностей. Проблеми починаються, як правило, від дріб'язковості, бажання заощадити і залити то масло, що подешевше. А там вже як пощастить - може, обійдеться, а може, й ні. Прямо - російська рулетка. Двигуни старих конструкцій подібне, швидше за все, переживуть, хоча і не без шкоди для своєї довговічності. Зате нові, особливо з наддувом - навряд чи. Ще одна очевидна помилка - масло не по сезону. Наприклад, не замінили вчасно літній масло, і при запуску в холодну погоду воно надійде до підшипників двигуна лише через кілька десятків секунд. Що при цьому буде з підшипниками турбокомпресора, можна тільки здогадуватися. А в спеку мала в'язкість масла - це недостатня товщина і низька міцність масляної плівки, прискорений знос і задираки багатьох деталей двигуна. Тепер про охолоджуючої рідини. На лотках, серед банок численних виробників, об'єднаних загальною назвою ТОСОЛ, зустрічається чимало загадкової підфарбованою «рідини», здатної за кілька місяців «прогризти» наскрізь головку блоку циліндрів, корпус водяного насоса або трубки радіатора. Перегрів ж двигуна (явище аж ніяк не нешкідливе) здатний в найкоротший термін «вбити» будь-який мотор.
Взагалі будь-яке порушення роботи системи змащення або охолодження двигуна має свій еквівалент - зниження ресурсу двигуна на кілька сотень, а то і тисяч кілометрів. Хороша фільтрація всього споживаного двигуном: палива, масла, повітря - ще одна важлива складова високого ресурсу. Забруднене масляний фільтр, як відомо, масло не очищає - воно проходить повз фільтроелемента через перепускний клапан. Повітряний і паливний фільтри при їх забрудненні абразив в двигун не пропускають, але їх гідравлічний опір зростає, і потужність двигуна падає. В один «прекрасний» момент фільтроелемент може не витримати і розірватися, причому водій цього, швидше за все, не помітить. Ці ситуації приведуть до одного і того ж результату - абразивного зносу деталей, що для двигуна найбільш згубно. Особливо, якщо врахувати, що окремо взята тверда частинка, втілившись в м'який матеріал деталі, буде продовжувати свою «брудну» роботу дуже довго, незважаючи на всі наступні «промивання» і «продувки». Режими експлуатації двигуна теж можуть надати фатальний вплив на його ресурс.
Звичайно, виробники намагаються застрахувати свою техніку від різних позаштатних ситуацій. Але всіх особливостей експлуатації навіть вони передбачити не в силах. Пуск і прогрівання двигуна при низькій температурі, коли порушені умови мастила не тільки підшипників, але і циліндропоршневої групи (збагачена топливовоздушная суміш змиває масло зі стінок циліндрів), ніяк не додають йому довговічності. Погано позначаться на двигуні і короткі поїздки з тривалими зупинками - подібні режими погіршують властивості масла і ведуть до відкладень на стінках каналів різних з'єднань. Негативно «спрацює» і тривала зимова стоянка автомобіля - без спеціальних захисних заходів стінки циліндрів корродируют, після чого знос деталей різко прискорюється. До речі, зазначені причини зниження ресурсу цілком закономірні. У техніці переважна кількість відмов відбувається саме під час пуску і зупинці механізмів і пристроїв (згадайте, наприклад, коли зазвичай перегорає електрична лампочка). Саме тому на автомобілях з тривалою безперервною роботою двигуна (таксі, «далекобійні» вантажівки) його ресурс помітно вище. Точно так же «рвані» режими міської їзди ( «газ-гальмо») знижують ресурс двигуна в порівнянні з його «плавної» експлуатацією на автобанах з багатосмуговим рухом.
В цілому ж зазначимо, що двигун, як і будь-який інший агрегат автомобіля, «не любить» бездіяльності, яке не тільки не додає йому ресурсу, як помилково вважають деякі, а, навпаки, знижує його довговічність, веде до виникнення різних дефектів і несправностей. Особливо слід сказати про вплив стилю їзди. Оптимальною можна вважати роботу двигуна на середніх частотах обертання і навантаженнях. Великі навантаження на низьких оборотах можуть викликати підвищений знос деталей через нестачу мастила (у деяких двигунів на таких режимах недостатня продуктивність масляного насоса), а експлуатація на високих частотах обертання - це високі навантаження на деталі, що викликають підвищене тертя і знос. Причому останній фактор здатний знизити довговічність дуже значно: у двигуна звичайного автомобіля ресурс вимірюється тисячами годин, а у гоночного двигуна, що працює на найвищих частотах обертання і навантаженнях, - всього кілька годин. Несвоєчасне і некваліфіковане обслуговування та ремонт двигуна - ще один внесок у зниження його довговічності.
Ось лише кілька прикладів. Припустимо, система управління перезбагачувати топливовоздушную суміш. Очевидно, паливо не тільки буде змивати масло зі стінок циліндрів, а й розріджувати масло в піддоні картера, погіршуючи його мастильні властивості. Таке ж розрідження масла, тільки не паливом, а охолоджувальною рідиною, можливо при негерметичність системи охолодження. В останньому випадку говорити про ресурс просто смішно - двигун на суміші масла з антифризом чи проїде тисячу кілометрів - занадто швидким буде знос підшипників. До ще більш важким, для деяких двигунів, наслідків - катастрофічного зносу деталей ЦПГ за лічені кілометри - може привести вихід з ладу нейтралізатора відпрацьованих газів. Взагалі, своєчасне усунення несправностей - одне з найважливіших заходів у боротьбі за підтримку високого ресурсу двигуна.
Іноді на вулиці доводиться чути автомобіль з явно гуркітливим двигуном. А стукіт - це ударні навантаження, прискорений знос дефектних деталей, швидке засмічення масляного фільтра продуктами цього зносу і, нарешті, абразивний знос всіх інших деталей двигуна. Така ось логічний ланцюжок. У зв'язку з цим своєчасне техобслуговування двигуна з проведенням всіх необхідних перевірок і регулювань, заміною масла, охолоджувальної рідини і фільтрів стає найбільш важливим і дієвим способом профілактики несправностей і продовження терміну служби двигуна. Хоча не слід забувати про те, що часткова розгерметизація внутрішніх порожнин двигуна (наприклад, зняття кришки ГРМ для регулювання зазорів в приводі клапанів) при виконанні техобслуговування - один із шляхів потрапляння пилу до тертьових парам.
І, нарешті, практика показала, що скорочення термінів заміни масла і фільтра в порівнянні з рекомендованим виробниками, особливо, в важких дорожніх умовах, разом з використанням високоякісних сортів масел і масляних фільтрів може підвищити ресурс деяких двигунів (зокрема, вітчизняних) на 30- 50% і навіть більше. Чи допоможе нам конструктор? Досвід експлуатації і ремонту двигунів автомобілів різних марок говорить про те, що є цілий ряд факторів, що мають об'єктивний характер, на які водій або механік впливати з метою підвищення ресурсу двигуна не можуть. Проте, знизити їх негативний вплив цілком можливо, якщо при експлуатації, технічному обслуговуванні та ремонті двигуна вони беруться до уваги. Про що йде мова?
В першу чергу про конструктивні рішення, які визначають надійність і довговічність двигуна. В якості одного з прикладів розглянемо вплив потужних характеристик на ресурс двигуна. Очевидно, чим менше оборотів коленвала і ходів поршнів в циліндрах скоєно за одиницю часу або пробігу, тим більше за інших рівних умов буде ресурс. Тобто, чим менше частота обертання, тим краще. А це означає, що малолітражні двигуни невеликої потужності - основа вітчизняного парку легкових автомобілів - програють в ресурсі двигунів з великим об'ємом циліндрів і високим крутним моментом, що реалізовуються в широкому діапазоні частот обертання.
Перегрів двигунів з «мокрими» гільзами частіше, ніж у моторів з суцільнолитим блоком циліндрів, призводить до втрати герметичності прокладки ГБЦ. Цей список можна продовжувати і далі. Не менш важливі для довговічності технологія виробництва і використовувані матеріали. Якість деталей і вузлів (читай - ресурс) багато в чому визначається саме цими факторами. Абсолютно неприпустимі відхилення геометричних розмірів деталей і їх механічних властивостей від заданих розробниками. Отже, підіб'ємо деякі підсумки. Довговічність двигуна складається з безлічі «цеглинок», щогодини і щодня. У питанні збільшення ресурсу немає дрібниць, зневага кожної здатне закреслити ту надбавку до ресурсу, яка накопичена за багато місяців і років, тисячі кілометрів пробігу. Про це, як нам здається, повинні пам'ятати ті, хто розраховує на високий ресурс двигуна свого автомобіля.
кандидат технічних наук,
директор фірми «АБ-Інжиніринг»