Отчего мотор старитсяМожно рассуждать о совершенстве и несовершенстве конструкции машины и качестве ее изготовления. Можно находить технологические и производственные огрехи, снижающие долговечность автомобиля. Но давайте вспомним о том, как мы сами относимся к своим дорогостоящим экипажам, как их эксплуатируем. Наверное, многое в отношении к машине, в обращении с ней определяется уровнем наших знаний о наиболее важных принципах работы сложных механизмов и основных эксплуатационных материалах. Мы пригласили выступить инженеров Л. С. ЛЮБАВИНУ и О. В. ЯРЕМЕНКО, исследовавших процесс старения автомобиля, характер и причины износа основных деталей его двигатеВ жизни автомобиля можно выделить три основных периода. «Детство», или обкатка, когда происходит взаимная приработка деталей, повышено трение во всех работающих парах и велико количество продуктов 'износа, появляющихся от стирания, срезания, выкрашивания всех микровыступов, оставшихся после механической обработки деталей. Период «зрелости» наступает вместе со стабилизацией интенсивности износа и продолжается до тех пор, пока она остается постоянной. Очень многое в этот период зависит от нашего отношения к машине, качества обслуживания и применяемых материалов, деликатности в обращении с ней и степени нагрузки. При благоприятных условиях эксплуатации 100 тысяч километров далеко не предел более или менее беззаботной жизни автомобиля и его владельца. Но вот зазоры между деталями вырастают до такой величины, что мы отчетливо начинаем прослушивать всевозможные стуки и шумы, возникающие при динамических нагрузках. Нормальная работа сопряжений нарушается, темп изнашивания снова увеличивается, и одновременно изменяется его характер. Это уже «старость». Пора всерьез думать о ремонте и дополнительных денежных вкладах в машину. Можно ли отдалить наступление этого момента? Можно. Для этого надо хорошо представлять себе, что к нему приводит. Бензин и... бензин. За свою долгую жизнь легковой автомобиль может пропустить через свой «пищевод» — крошечные отверстия жиклеров—содержимое большой цистерны. И для его «здоровья» не безразлично, что мы заливаем в бензобак при каждой заправке. На износ двигателя влияют все характеристики бензина: и его антидетонационная стойкость, определяемая октановым числом, и фракционный состав, содержание серы и ее соединений, и количество водорастворимых кислот и щелочей. Октановое число — важнейший показатель качества бензина. В зависимости от метода его определения — моторный или исследовательский — бензин носит марку «А» или «АИ». Влияние недостаточно высокого для данного двигателя октанового числа было рассмотрено довольно подробно в предыдущем номере «За рулем» («А-76? Нет, АИ-93!»), и мы сделаем только небольшое добавление. Если двигатели старых автомобилей и «Москвича—2135» еще могут «переварить» А-72 вместо А-76, то заливать в бак А-76 вместо АИ-93 все равно что сыпать песок в цилиндры. Слишком велика разница в октановых числах — 85 (по моторному методу для бензина АИ-93) и 76. Случается, что октановое число бензинов даже одной марки изменяется от партии к партии. Поэтому, если после очередной заправки заметите, что двигатель детонирует, либо не переходите преждевременно с низких передач на высшие и резко не разгоняйтесь, либо уменьшите угол опережения зажигания. А можно ли ездить на бензине с более высоким октановым числом, чем рекомендуется инструкцией? Для автомобильных бензинов нет ограничений, но есть одно условие — оставить требуемое инструкцией опережение зажигания. От слишком раннего зажигания при длительном движении с высокой скоростью или нагрузкой могут «прогореть» клапаны. Большое влияние на износ деталей цилиндро-поршневой группы оказывает содержание серы в бензине. Увеличение его с 0,003% до 0,1% ускоряет износ в 2,7 раза, а до 0,2% — почти в четыре раза. Возрастает не только износ, но и нагарообразование. Последнее зависит еще и от содержания смолистых и осмоляющихся веществ. Серы и смолистых веществ меньше всего в бензине А-98 со Знаком качества — соответственно 0,05% и 5%. Для А-72 эти цифры 0,12% и 10%; для А-76 0,1% и 7%. Вывод отсюда сделать нетрудно: заливать вместо высококачественного бензина какой-либо другой или смешивать их можно только в безвыходных обстоятельствах. Чтобы маслом не испортить. Чем смазывать двигатель — сказано в инструкции, но надо иметь в виду, что она рассчитана на сравнительно новую машину и «средние» условия эксплуатации. Жизнь подсказывает, что, вопервых, машина стареет, а, во-вторых, эксплуатация ее в Ашхабаде и Норильске, в Прибалтике и на Тянь-Шане далеко не равнозначна. К тому же не всегда масла, указанные в инструкции, есть в наличии. Масла для автомобильных двигателей разделены на несколько групп: А — для нефорсированных, Б — для малофорсированных, В — для среднефорсированных, Г — высокофорсированных, Д иЕ — для тяжелых дизелей. Масла групп Б, В иГ выпускаются отдельно для карбюраторных с индексом «1» и для дизельных двигателей с индексом «2». Кроме группы эксплуатационных свойств в обозначение марки масла включается класс вязкости в сантистоксах при 100°С. Их несколько — 6, 8, 10, 12, 14, 16 и 20. Марка M-8Bi, например, расшифровывается так: М — моторное масло, цифра 8 — вязкость, Б — с индексом 1 означает, что масло предназначено для малофорсированных карбюраторных двигателей. Если последняя буква не имеет индекса — значит масло универсальное. Качество моторного масла зависит от изменения его под действием температуры, способности образовывать на смазываемых поверхностях прочную пленку, противоизносных и антикоррозионных свойств и химической стабильности. Итак, выбор масла определяется двумя факторами: группой эксплуатационных свойств и классом вязкости. Масло более низкой группы можно заменять маслом более высокой группы, но не наоборот. При смешивании масел разных групп их свойства ухудшаются. Масла, применяемые для дизелей, благодаря присадкам имеют повышенную стабильность и хорошие моющие и антикоррозионные свойства. Но заливать их в карбюраторные двигатели рискованно, так как в них может оказаться присадка, защищающая подшипники дизелей, изготовленные из свинцовистой бронзы, от действия кислот. Для других материалов эта присадка неэффективна и порой вредна. Вполне пригодны для автомобильного двигателя все авиационные масла. Что касается других, то лучше их не применять. «Поведение» масла во многом зависит от теплового режима двигателя. Самое вредное действие на работу двигателя оказывают осадки (шлам). Они представляют собой эмульсию 'воды в масле, стабилизированную сложными соединениями железа, свинца и кремния. Основная причина их образования — конденсация и стекание вв картер воды, происходящее во время работы непрогретого двигателя. Количество шлама, образующегося при температуре 30°С в системе охлаждения, в три раза больше, чем при 80°С. Интенсивность образования осадков увеличивается во время работы на обогащенной смеси — с прикрытой воздушной заслонкой и на режиме холостого хода. В первую очередь мазеобразные, липкие отложения забивают масляный фильтр, затем сетку маслоприемника и масляные каналы. Давление в системе смазки падает. Если шлам своевременно не удалять промывкой, то могут разрушиться коренные и шатунные подшипники. Вывод: необходимо обеспечивать нормальный тепло- вой режим двигателя и прогревать его с достаточно высокими оборотами, не злоупотребляя воздушной заслонкой. Теперь разберемся с вязкостью. Маловязкое масло лучше отводит тепло, способно быстро проникать в зазоры между трущимися парами. С ним легче пуск двигателя. Но в то же время оно быстрее проникает в камеры сгорания, что приводит к образованию нагара и заклиниванию поршневых колец. Инструкции рекомендуют масла, вязкость которых обеспечивает оптимальную несущую способность пар трения, в частности подшипников коленчатого вала. Чем больше вязкость и чем меньше (до определенного предела) зазор в паре трения, тем выше ее несущая способность. Значит, менее вязкое масло может привести к задирам и выплавлению подшипников. У необкатанного автомобиля несущая способность в парах пониже из-за неровностей на поверхностях. В процессе обкатки, когда они постепенно сглаживаются в результате приработки, несущая способность повышается, остается высокой в период «зрелости», а затем начинает снижаться вследствие износа и увеличения зазоров. Значит, по идее, при обкатке иу «пожилого» двигателя следовало бы применять более вязкое масло. Но вязкое масло плохо проникает в зазоры и удаляет продукты износа, хуже фильтруется. Поэтому при обкатке, когда идет интенсивное образование мельчайшей стружки от стирания гребешков металла, оставшихся после механической обработки, применяют основную марку масла, но вводят ограничения по нагрузкам. Когда вы заметите, что двигатель начинает «есть» масло, перейдите на более густое той же группы или авиационное: это продлит пробег до ремонта на 20—30 тысяч километров. Для практического использования мы свели в табл. 1 данные о степени изношенности двигателя и климатические условия, где он работает, — факторы, от которых зависит выбор масла. Для эксплуатации автомобиля в тяжелых условиях (в горах, на бездорожье) можно рекомендовать масла следующих по порядку классов вязкости (8 вместо 6 или 10 вместо 8), так как они обеспечивают более надежную работу двигателя при высокой температуре. Несколько слов о трансмиссионных маслах. Лучшее из них на сегодняшний день — ТАД-17И, применяемоекак в обычных, так ив гипоидных передачах. Оно всесезонное для средней климатической зоны. Благодаря присадке «Ангамол-99», наряду с высокими противоизносными качествами, обладает антикоррозионными и антиокислительными свойствами, а также стойкостью к гидролизу. Единственное, в чем оно уступает гипоидному, — не обеспечивает высокой «нагрузки сваривания» (340 единиц против 830 у гипоидного). Это значит, что если гипоидные шестерни не фосфатированы, как это делается у «москвичей» с 1977 года иу «жигулей», то при повышенных нагрузках могут возникнуть задиры на зубьях. Но практически после 1216 тысяч километров, когда шестерни уже приработались, положение может измениться. Есть опыт применения масла ТАД-17И вместо гипоидного и на других автомобилях без вредных последствий. Хотя давать окончательные выводы преждевременно. А вот гипоидное масло годится только для заднего моста, и его не следует заливать ни в коробку передач, ни в картер рулевого механизма: оно содержит свободную серу, которая предотвращает задиры стальных деталей, но вызывает коррозию цветных металлов. Через горы, реки и долины. На долговечность автомобиля самым непосредственным образом влияют дорожные условия. Из опыта известно, что на хороших грунтовых дорогах средняя техническая скорость в 1,3—1,4 раза меньше, чем на дорогах с усовершенствованным покрытием, а на дорогах с твердым изношенным покрытием она меньше вдвое. При этом наиболее важно то, что движение приобретает неравномерный, импульсный характер, увеличивается число оборотов коленчатого вала на единицу пути. Примерно в обратной пропорции по сравнению с пробегом возрастает расход бензина. Вот теперь и решайте: ехать ли с комфортом 200 километров по шоссе или, лытаясь сэкономить 50 километров, тащиться по колдобинам. Дорожные условия принято делить по ровности на три группы, характеристики которых даны в табл. 2. Лучше быстро, чем сильно. Известно: износ напрямую зависит и от нагрузки. На режиме максимального момента износ поршневых колец в 4—8 раз, а гильз цилиндров в 8—10 раз больше, чем при максимальной мощности. Это значит, что очень вредны преждевременное переключение переТАБЛИЦА 1дач «вверх» и преодоление подъемов при работе двигателя «внатяг». Двигатель нельзя доводить до «дрожи» — он при любых условиях движения должен работать легко и свободно. Важно учитывать это прежде всего при обкатке. Не только нагрузка и угловая скорость влияют на износ деталей двигателя, не последнее слово принадлежит здесь и динамике его работы. При резком изменении оборотов коленчатого вала нарушается процесс смесеобразования, внутренние стенки впускного коллектора интенсивно покрываются жидкой топливной пленкой. Неиспарившийся бензин попадает в цилиндры и смывает смазку с их зеркала. Если при установившемся режиме прогретого двигателя на топливную пленку уходит не более 1—2% общего количества подаваемого топлива, то на переходных режимах объем неиспарившегося бензина может достигать 15—20%. Износ при этом увеличивается в 1,5—2 раза. Дорожные исследования показали, что вождение автомобиля на шоссе способом разгон—накат увеличивает износ в 1,3—1,5 раза по сравнению с равномерным движением. Вывод несложен: равномерное движение обеспечивает машине долгую жизнь. Когда мотору холодно. Наиболее существенное влияние на срок службы основных агрегатов автомобиля оказывает их тепловой режим. Он определяется температурой окружающего воздуха, степенью загрузки автомобиля, его скоростью, дорожными условиями, дальностью поездок, а для двигателяеще исправностью термостата и состоянием системы охлаждения. Между температурой охлаждающей жидкости и температурой стенок цилиндров существует прямая связь. Если жидкость имеет 50°С, стенки на середине цилиндра 75—80°С (вверху 105125°, внизу 70—75 е ), при нагревании жидкости до 80°С температура стенок в этом месте возрастает до 95—100°С. Падение их температуры ниже 80°С резко увеличивает износ по причине конденсации на стенках паров воды, плохого испарения пленки бензина, смывания смазки и других факторов. Если принять за единицу износ при температуре воды и масла 75°С, то снижение ее до 50°С увеличивает общий износ двигателя в 1,6 раза, а до 25°С — в пять раз. Когда вы пускаете в морозную погоду холодный двигатель, скорость износа в первый момент в 810 раз больше, чем у нормального, проТАБЛИЦА 2Рекомендуемые маслаКлимат Состояние двигателя теплый лето зима умеренный лето зима зимнее холе дный лето всесезонное зима зимнееХарактеристики дорог по ровности КоэффиПробег циент до капитальровности, ного ремонта и ходимость см/км шин, %0—200ао ах0,0С оСДорожные условияи о.Новый обкатанвсесезонное всесезонный (до 40—60 ное тыс. км пробега) Мало изношенный (свыше 40—60 тыс. км пробега) летнее летнееУсовершенствованные покрытия в хорошем состоянии10075—80всесезонноелетнеезимнееЩебенчатые, гравийные, бу200—600 лыжные покрытия и покрытия I группы в изношенном состоянииIIIповышенной повышенлетИзношенный ной вязнее (замечено увевязкости кости личение расхода масла)повышенвсеной вязсезонное кости (зимнее)Низшие типы покрытий и грунболее 600 товые дороги, а также покрытия II группы в изношенном, состоянии50—6017