Как определить причину расхода масла в двигателе: Большой расход масла в двигателе: причины, следствие, диагностика | SUPROTEC

Как определить масложор в двигателе

Чтобы при покупке автомобиля не попасть в просак и не начать эксплуатацию с дорогостоящего ремонта двигателя, желательно ознакомиться с самыми простыми методами его проверки на исправность. Иначе может получиться так, что вы за собственные деньги купите себе проблему. Сегодня поговорим о повышенном расход масла, так называемом масложоре. Как его определить и устранить.

Уровень масла на щупе

Исправный и правильно отрегулированный двигатель работает ровно, экономично, без каких- либо стуков. При взгляде на выхлопную трубу не должно быть видно следов дымления, кроме случаев появления пара при низких температурах.

Причины большого расхода моторного масла

Угар моторного масла в двигателе происходит в камере сгорания цилиндров. Масло в камеру может попасть через изношенные сальники клапанов из верхней части головки блока, либо из стенок цилиндров, когда маслосъемные кольца изношены.

Поршень и маслосъемные кольца

Кольца могут также быть закоксованы, треснуты и уже не в состоянии снимать излишки моторного масла со стенок цилиндров. В свою очередь, сами цилиндры могу также иметь критический износ, когда масло беспрепятственно попадает в камеру сгорания.

Задиры в цилиндрах — причина повышенного расхода масла

Проверка двигателя на масложор:

· По состоянию выхлопных газов

Если после продолжительной стоянки или при запуске мотора на холодную из выхлопной трубы появляется сизый или синий дым, исчезающий после прогрева двигателя, то это «говорит» об износе маслосъемных колпачков, или как их еще называют, сальники клапанов. Чем больше дымление, тем сильнее изношены колпачки.

Изношенные маслосъемные колпачки

Подтвердить это могут и свечи зажигания, на резьбе которых будут присутствовать следы моторного масла. Сальники клапанов раньше времени выходят из строя при перегреве двигателя, так как берут на себя последствия высокой температуры.

Масло на резьбе свечи зажигания

Подобный же эффект будет наблюдаться при износе направляющих втулок клапанов, когда стержень клапана имеет заметный люфт и быстро изнашивает кромку маслосъемного колпачка, приводя его в негодность.

Направляющие втулки клапанов

При этом, на краю наружной поверхности выхлопной трубы может появится колечко несгоревшего масла и по мере износа сальников клапанов, это колечко будет увеличиваться.

Масло в выхлопной трубе. Фото — drive2

Замена сальников в таком случае будет неэффективной, так как они быстро выйдут из строя и масло будет вновь попадать из головки в камеру сгорания двигателя. Требуется замена направляющих и установка новых колпачков.

Следующую проверку двигателя по состоянию выхлопа можно провести с помощью пробного заезда. Необходимо, чтобы владелец автомобиля проехался по трассе, а покупатель следовал за ним на другом автомобиле. При перегазовках и наборе скорости, если в двигателе есть проблемы, из трубы будет выбрасываться клубок синеватого дыма.

Дым из выхлопной трубы

Следы синеватого облака из выхлопной трубы подскажут о проблеме цилиндропоршневой группы двигателя и необходимости ремонта мотора.

Повышенный расход масла может также происходить из-за изношенных сальников (переднего или заднего) коленчатого вала двигателя, сальника распределительного вала, при неисправности турбины, либо износе прокладки крышки клапанов или прокладки теплообменника.

Сальник коленвала

· Свечи зажигания

При попадании моторного масла в камеры сгорания свечи зажигания покрываются масляным налетом, коксуются и со временем перестают работать.

Попадание излишков моторного масла в камеры сгорания двигателя отражается и на увеличении расхода топлива. Это связано с тем, что электроды свечей зажигания покрываются масляным налетом, появляются перебои в работе цилиндров и топливо не полностью сгорает.

К тому же, при большом угаре моторного масла страдает и катализатор, соты которого забиваются частицами несгоревшего масла, выводя катализаторную решетку раньше времени из строя.

Соты катализатора

Вместо вывода

Ознакомившись с вышеперечисленными способами диагностики двигателя, вы сможете выбрать действительно исправный автомобиль. Либо предупредить масложор на уже имеющейся машине.

Напоследок советуем всегда использовать моторное масло, которое рекомендовано производителем и соответствует его допускам. Не забывайте проверять уровень масла и двигатель проживет долгие годы, проехав не одну сотню тысяч километров.

Как определить повышенный расход масла автомобиля: 3 способа

Один из основных признаков технического состояния двигателя, рассказывающий о его износе, это расход масла на угар. Оно может уходить и другими путями, например, через сальники и прокладки. Но если масложор появился, и точно доказано, что это именно сгорание масла в цилиндрах, потребуется определиться с дальнейшей судьбой мотора.

Содержание статьи:

• 1 Каким должен быть расход масла у исправного двигателя
• 2 Причины масложора
• 3 Как установить причину масложора
  • 3.1 Тест сальников клапанов
  • 3.2 Тест поршневой группы мотора
  • 3.3 Анализ состояния двигателя по капле масла

Какова основная причина угара, когда потребуется ремонт и во сколько он обойдётся. Решение первой задачи позволит перейти к последующим, уже меньше связанным с устройством двигателя и методиками его диагностики.

Каким должен быть расход масла у исправного двигателя

Существует масса моторов, вообще не требующих долива масла между заменами.

Владельцам таких машин незнакома процедура дополнительной закупки между ТО, они не имеют привычки возить запас в начатой канистре в багажнике.

Это никак не означает, что двигатель в принципе избавлен от расхода на угар. Такое невозможно даже теоретически:

• стебли клапанов требуют смазки, которая неизбежно попадёт с потоком смеси в камеру сгорания;
• стенки цилиндров должны быть всегда смазаны, для чего на их поверхности создаётся специальный рельеф – хон, удерживающий смазку из тумана, находящегося в картере;
• система вентиляции картера снабжена маслоотделителем, но не может быть идеальной, как и многие другие системы мотора, например, агрегат турбонаддува с его уплотнениями лабиринтного типа.

Если доливки отсутствуют, то это означает лишь, что расход пренебрежимо мал. Такое вполне возможно и легко достигается ещё на этапе проектирования.

По теме: Лучшие присадки в масло для восстановления двигателя

Более того, многие конструкторские школы сознательно избегают минимизации угара. Двигатели знаменитых компаний, имеющие прекрасную репутацию, долговечные и мощные, расходуют масло с самого момента покупки нового автомобиля, и никакая обкатка этого не останавливает.

Расход масла заложен в инструкции с указанием его предельной величины. Всё, что ниже, считается нормой и не будет поводом для обращения по гарантии. Тем не менее, со временем у любого мотора начинается реальный нештатный масложор.

Причины масложора

Основная причина расхода масла в старых моторах – это нарушения в работе поршневой группы. Возрастают зазоры между поршнями и цилиндрами, изнашиваются и зарастают коксом поршневые кольца. Особенно нижние, маслосъёмные. Они должны собирать масло со стенок цилиндров, оставляя необходимый для смазки минимум, после чего отбрасывать его обратно в картер.

Прочитай: Через сколько км менять масло в двигателе и что будет если этого не делать

Второй часто упоминаемой причиной является расход через направляющие клапанов, как принято считать, через сальники стеблей. Говорят, что задубели колпачки. Так случается всегда, со временем резина изнашивается и деградирует, зазоры растут.

Но проблема сильно преувеличена, обычно к моменту полного отказа сальники успевают заменить по другим причинам, связанным со снятием головки блока.

Да и величина расхода тут небольшая относительно проблем с цилиндрами. Не говоря уже, что есть моторы, где эти сальники вообще конструктивно не предусмотрены, и ничего, прекрасно всё работает.

Как установить причину масложора

Опытный специалист быстро разберётся по косвенным признакам, но таких единицы, прочие пользуются тестовыми методиками.

Тест сальников клапанов

Маслосъёмные колпачки пропускают по стеблям впускных клапанов. Только там существует перепад давления, всасывающий масло в цилиндр.

Для точного выделения этого момента можно дать двигателю поработать в режиме максимального перепада разрежения. В идеале это торможение двигателем, но можно просто подержать мотор полминуты на холостом ходу.

За это время цилиндры наберут достаточно масла, поскольку дроссель прикрыт, там разрежение, а давление в картере близко к атмосферному.

Применив резкое повышение оборотов до 3,5-4 тысяч, можно наблюдать образование характерного клубка дыма из выхлопной трубы. Сизый цвет укажет, что это горит именно масло.

При этом на постоянных оборотах дым обретёт прозрачность. Если, конечно, следующий тест станет отрицательным.

Тест поршневой группы мотора

Тут всё достаточно просто. Проникающее через изношенные и уставшие кольца масло горит постоянно. Расход превышает половину литра на 1000 километров, а начиная примерно с 1 литра за машиной появится сизый дымок. Усиливающийся по мере дальнейшего износа.

Расход зависит от оборотов, поэтому наблюдать дым надо начиная со средних, порядка 3000. Дымление равномерное, сизое. Надо отличать его от серого или чёрного в случае переобогащённой смеси и от белого – признака попадания в цилиндры антифриза.

Компрессию можно измерить, но в большинстве случаев это не поможет, затянутые маслом поршни дадут её увеличение даже при значительных зазорах, но гораздо полезнее выполнить эндоскопию цилиндров. Состояние хона и наличие задиров даст окончательный диагноз – мотор придётся разбирать.

Анализ состояния двигателя по капле масла

Теоретически можно многое сказать о двигателе, если каплю масла из его картера поместить на бумагу и просушить. Образуется картинка, в центре которой сосредоточатся тяжёлые фракции продуктов износа двигателя и самого масла, далее концентрические зоны, окрашенные дополнительным пакетом, основой и всевозможными результатами работы моющих присадок.

Всё это очень интересно, и при наличии большого опыта позволит сделать ценный прогноз. Но в реальности никто этим не занимается.

Состояние очень дорогого или спорного двигателя можно и нужно анализировать по анализу масла, но делается это в лаборатории. Только так результат можно считать объективным и точным.

Для всех прочих более чем достаточно менее шаманских способов диагностики профессиональным мотористом. Это прослушивание, визуальный контроль отработанного масла в ёмкости после слива, эндоскопия, сбор анамнеза.

Разглядывать впитавшуюся каплю никакой необходимости нет. Тем более, что такой анализ потребует очень большого опыта, а при его наличии мастер поймёт, насколько прекрасно он без этого способен обойтись.

Какой допустимый расход масла в дизельных двигателях?

Новости

На этот вопрос нет простого ответа. На потребление масла могут влиять многие факторы, и правильная диагностика проблемы и ее причины может сэкономить вам много денег и времени простоя. Все двигатели будут потреблять некоторое количество масла, и по мере старения и износа двигателя мы обычно допускаем увеличение потребления, но в двигателях с малым пробегом или малым количеством часов расход масла может быть разочаровывающим.

Какой допустимый расход масла в дизельных двигателях?

На этот вопрос нет простого ответа. На потребление масла могут влиять многие факторы, и правильная диагностика проблемы и ее причины может сэкономить вам много денег и времени простоя.

Все двигатели потребляют некоторое количество масла, и по мере старения и износа двигателя мы, как правило, допускаем увеличение потребления, но в двигателях с малым пробегом или малой наработкой расход масла может быть неприятным. Если оставить двигатель с действительно высоким расходом масла без контроля, это может привести к сокращению срока службы двигателя и/или отказу двигателя.

Внешние утечки масла определить проще всего, и их нельзя недооценивать. Несколько небольших внешних утечек могут со временем привести к значительному количеству масла, и, очевидно, это может привести к проблемам с безопасностью.

Внутренние утечки масла, из-за которых масло попадает в камеру сгорания из-за неправильной обкатки колец, неправильной установки колец, негерметичных уплотнений турбокомпрессора, изношенных компонентов клапанного механизма и т. д., их труднее выявить, а ремонт обходится дороже. Это не всегда серьезные проблемы, такие простые, как: неисправный воздушный компрессор, неправильный тип / вес масла или переполнение картера могут привести к расходу масла.

Перед тем, как разобрать двигатель, необходимо провести исследование, чтобы отследить фактическое потребление масла и определить, действительно ли двигатель потребляет сомнительно большое количество масла.

Существуют различные методы расчета перерасхода масла. Некоторые из них связаны с расчетами, включающими коэффициенты нагрузки и BSCO (удельный расход масла для тормозов), а также граммы на час тормозной мощности (г/bkW-h) или фунты на тормозную мощность-час (lb/bhp-h). Сочетание O.E. информации, мы обнаружили, что простейшее руководство, которое мы разработали, показано в таблице ниже. На диаграмме (см. иллюстрацию выше) сравнивается расход топлива двигателем с расходом масла. Использование масла должно регистрироваться как минимум в течение двух последовательных периодов регулярной замены масла, чтобы определить надежную базовую линию.

 
Существуют условия и обстоятельства, при которых двигатели, попадающие в этот сомнительный диапазон, все еще могут находиться в допустимых пределах.

Очевидно, что большую роль могут играть условия эксплуатации, и необходимо учитывать такие факторы, как:  
Коэффициенты нагрузки;
Плотность масла и присадки;
Практика эксплуатации;
Рабочие температуры;
Программы и практика технического обслуживания; и
Применение оборудования.
 
Потратив время на изучение и понимание проблемы, вы сэкономите время и деньги. В некоторых приложениях и средах требования, предъявляемые к двигателю, могут привести к дополнительному расходу масла, а дополнительный «ремонт» двигателя может не привести к улучшениям.

Приведенные выше рекомендации следует использовать в качестве справки. См. последнюю версию O.E. бюллетени и публикации производителя для получения дополнительной информации.

Технический совет предоставлен IPD, www.ipdparts.com.

В этой статье:Смазка

Надежность газовых двигателей: понимание расхода моторного масла

В этом документе объясняются механизмы, влияющие на расход смазочного масла в стационарных газовых двигателях. Это объясняет положительные и отрицательные последствия потребления масла. В нем обсуждается важность учета зольности масла при выборе смазочного масла для газовых двигателей и подчеркивается важность контроля расхода масла в повседневной эксплуатации.

Смазочное масло в стационарном газовом двигателе выполняет множество важных функций. Он смазывает поверхности, движущиеся относительно друг друга, обеспечивая разделение этих поверхностей за счет вискозиметрии жидкости, герметизирует поверхность контакта поршневого кольца и гильзы цилиндра и охлаждает детали двигателя, такие как поршни и подшипники. С помощью технологии присадок смазочное масло также обеспечивает защиту от износа во время запуска и от коррозии кислотными веществами, происходящими из топлива или в результате процессов разложения масла. И, наконец, что немаловажно, двигатель остается чистым.

Системы смазки газовых двигателей

Типичный контур смазки газовых двигателей состоит из масляного картера, масляного насоса, масляного радиатора, клапанов регулирования давления и температуры, полнопоточных масляных фильтров и систем вторичной фильтрации. Масляный насос всасывает жидкость из поддона через сетчатый фильтр. Далее масло охлаждается в масляном радиаторе; термостатический клапан определяет, сколько масла проходит через охладитель, а сколько в обход, чтобы достичь желаемой температуры масла на входе. Масло проходит через масляные фильтры с тонкостью очистки от 20 микрон (номинальная) до 40 микрон (абсолютная). Из масляных фильтров масло поступает в двигатель, питая коренные и шатунные подшипники, распределительный вал и толкатель, зубчатую передачу, турбокомпрессоры, коромысла и валы, поршни и вкладыши. Стержни клапанов и направляющие клапанов обычно не включаются в масляную систему под давлением, поскольку они получают масло от коромысла, свободно протекающего по клапанной колодке. Все масло в конечном итоге стекает обратно в масляный поддон при температуре около 10–15 °C (50–59 °C).F) горячее, чем при входе в двигатель.

Масляная пленка обеспечивает полное разделение подшипников и шеек коленчатого вала. При запуске образуется гидродинамический клин, при котором чем быстрее вал движется в подшипнике или чем больше вязкость жидкости, тем толще будет масляная пленка. Пониженная скорость, пониженная вязкость и повышенная нагрузка уменьшают толщину масляной пленки. Гидродинамический клин также создается между поршневым кольцом и поверхностью стенки гильзы, чтобы обеспечить разделение этих металлических поверхностей; эта масляная пленка также действует как уплотнение для дымовых газов.

Для надлежащей смазки штоков и направляющих впускных и выпускных клапанов требуется минимальное количество масла. Через зазор между направляющей и штоком клапана небольшое количество масла попадет в поток газа. Это масло достигнет седел впускных клапанов и защитит их. Однако на стороне выпуска поток отработавших газов будет препятствовать тому, чтобы он достиг седла выпускного клапана. Вместо этого они защищены золой от масла, сгоревшего в камере сгорания.

Расход масла в стационарных газовых двигателях является нормальной и необходимой функцией для нормальной работы. Производители газовых двигателей учитывают это при проектировании своих двигателей, так как требуется определенное количество расхода масла. У каждого производителя двигателей есть свой собственный диапазон того, что является приемлемым или недопустимым в отношении скорости потребления, часто предоставляемой владельцам в граммах на киловатт-час (г/кВтч). В современных двигателях типичным является расход масла от 0,05 г/кВтч до 0,15 г/кВтч, который имеет тенденцию к увеличению по мере приближения двигателя к плановому интервалу капитального ремонта. Расход масла в малонагруженных двигателях обычно несколько выше.

Скорость потребления масла также может влиять на срок службы масляного бака. Низкий расход масла может означать небольшое количество свежего масла, что может сократить потенциальный срок службы масла. Более высокий расход моторного масла увеличивает скорость подпитки свежим маслом, что может способствовать увеличению срока службы масла, если более высокий расход масла не совпадает с увеличением прорыва газов.

Зола смазочного масла

Масло, потребляемое двигателем, попадает в камеру сгорания, где и сгорает. Однако некоторые металлосодержащие добавки негорючи и остаются в виде золы. Зола от масел для стационарных газовых двигателей часто состоит из кальция, магния, цинка, фосфора, бора и молибдена, используемых в химии моющих и противоизносных присадок.

Расход масла в сочетании с содержанием золы будет определять общий расход золы через камеру сгорания, турбокомпрессор, катализаторы выхлопных газов и котел-утилизатор. Поэтому смазочные материалы для стационарных газовых двигателей часто классифицируют по зольности. Существуют масла для газовых двигателей с так называемым «малозольным» содержанием золы примерно от 0,5% до 0,6% (по весу). Для двигателей, нуждающихся в большей защите, доступны масла для газовых двигателей со «средней зольностью» с содержанием золы до 1,0 % (по весу).

Благотворное влияние золы смазочного масла. Основной причиной использования смазочного масла, содержащего присадки, образующие золу, является роль, которую эти присадки играют в общей защите двигателя. Добавки, образующие золу:

• Добавка к моющим средствам с повышенной щелочностью. Основные соли в этой присадке помогают нейтрализовать кислоты, образующиеся либо при сгорании топлива, либо в процессе старения масла. Такие кислоты могут вызвать коррозионный износ компонентов двигателя, если их не нейтрализовать основными солями из присадки. Детергент в этой присадке необходим, чтобы сделать (неорганические) основные соли растворимыми в смазочном масле. Другая роль моющих средств заключается в поддержании чистоты двигателя.
• Противоизносная присадка. Эта присадка на основе цинка и фосфора обеспечивает защиту в случае смешанного трения/граничной смазки или контакта металла с металлом, который может возникнуть во многих местах двигателя во время запуска, а также при нормальной работе в редукторе и клапанном механизме. . Цинк и фосфор остаются в активной форме в золе смазочного масла.

Вторая полезная роль золы в смазочном масле – защита выпускных клапанов. Небольшой поток масла необходим для надлежащей смазки штоков и направляющих впускных и выпускных клапанов.

Со стороны впуска масло, просачивающееся между клапаном и направляющей, будет переноситься потоком воздуха к поверхности клапана и смазывать посадочную поверхность. Однако на стороне выпуска масло сгорит до того, как достигнет седла клапана. Поэтому посадочная поверхность выпускного клапана смазывается сухой масляной золой, образующейся в результате сжигания смазочного масла в камере сгорания.

Оставшаяся зола может откладываться или припекаться к седлу клапана и торцевым поверхностям, чтобы защитить их от износа и рецессии. На рис. 1 показан незащищенный утопленный выпускной клапан. На рис. 2 показан клапан с мелкими пепельными жемчужинами или пятнышками на поверхности седла, что свидетельствует о достаточной сухой смазке поверхности седла, предотвращающей рецессию клапана.

1. Утопленный выпускной клапан. Предоставлено: Petro-Canada Lubricants

2. Хорошо защищенный выпускной клапан. Предоставлено: Petro-Canada Lubricants

Вредное воздействие золы смазочного масла. Зола от сгоревшего смазочного масла в основном улетучивается с выхлопными газами. Однако некоторая часть будет осаждаться на компонентах камеры сгорания (рис. 3 и 4). Отложения на днище поршня и детонаторе могут увеличить степень сжатия двигателя, что может повлиять на вероятность детонации (детонации). Стук может серьезно повредить двигатель. Поэтому для его обнаружения устанавливаются датчики. Когда возникает детонация, система управления двигателем сначала замедляет момент зажигания (негативно влияет на эффективность двигателя) и, в конечном итоге, снижает нагрузку или полностью выключает двигатель (негативно влияет на производительность).

3. Зола на верхней части поршня. Предоставлено: Petro-Canada Lubricants

4. Отложение золы на клапанной колодке. Предоставлено: Petro-Canada Lubricants

Отложения, образовавшиеся на днищах поршней и верхних поясках, могут действовать как изолятор, препятствуя передаче достаточного количества тепла. Повышается температура камеры сгорания, что также может способствовать детонации.

Избыточные отложения, образующиеся на электродах свечи зажигания, могут перекрывать зазор свечи зажигания, вызывая плохую искру или ее полное отсутствие (загрязнение свечи зажигания). В то время как для обеспечения сухой смазки седел клапанов требуется некоторое количество золы, слишком большое количество золы на посадочных поверхностях выпускных клапанов может помешать полному закрытию клапана, что приведет к воспламенению клапана (рис. 5).

5. Подгорел выпускной клапан. Предоставлено: Petro-Canada Lubricants

На головке поршня могут образовываться масляная зола и нагар. Когда отложения на рабочей поверхности поршня становятся достаточно значительными, чтобы контактировать со стенкой гильзы, отложения нарушают пленку смазочного масла на гильзе и могут истирать и стирать штриховку гильзы, что приводит к полировке канала ствола. Толщина масляной пленки в гидродинамическом режиме зависит от скорости x вязкости/нагрузки x шероховатости поверхности, поэтому, когда шероховатость поверхности уменьшается (штриховка стирается), эта более гладкая поверхность позволяет формировать более толстую масляную пленку. Из-за этого больше масла транспортируется в камеру сгорания пакетом колец, в то время как более толстая масляная пленка не может противостоять давлению сгорания, что приводит к увеличению прорыва газов. По мере развития этого механизма износа увеличивается образование отложений, что приводит к повышенному износу, увеличению прорыва газов и увеличению расхода масла.

Чтобы уменьшить вредное полирование канала цилиндров, производители современных газовых двигателей могут использовать антиполирующее кольцо. Кольцо для защиты от полировки — это кольцо, расположенное в верхней части вкладыша и имеющее несколько меньший внутренний размер, чем вкладыш. Это кольцо постоянно очищает верхнюю поверхность поршня от любых вредных отложений, не позволяя отложениям на верхней поверхности поршня перемыкаться со стенкой гильзы и вызывать полировку канала ствола. Эффект от этого в том, что расход масла не увеличится.

Высвободившиеся отложения золы и частицы углерода из окисленного базового масла могут возвращаться в картер через прорыв газов. Более крупные частицы обычно отфильтровываются в основных масляных фильтрах, а более мелкие удаляются через масляный центробежный фильтр, если двигатель так оборудован.

В когенерационных установках может произойти загрязнение котла, поскольку котел холоднее выхлопных газов, что способствует конденсации паров масла, которые улавливают масляную золу. Повышенный расход масла приведет к повышенному загрязнению котла, в результате чего рекуперируется меньше тепла, что потребует более частой очистки котла.

Многие газовые двигатели оснащены системами снижения выбросов выхлопных газов в виде катализаторов для снижения выбросов CO и NO _x . Отложения масляной золы могут маскировать реактивную поверхность катализатора. Химическая дезактивация также может происходить из-за реакции между катализатором и различными элементами, содержащимися в золе смазочного масла, такими как фосфор и сера. Это приводит к менее эффективной конверсии вредных выбросов в катализаторах выхлопных газов. Повышенный расход масла часто приводит к сокращению срока службы катализатора. Маскировка пеплом также может привести к выходу из строя датчиков выбросов.

Вышеизложенное объясняет, что золопропускную способность необходимо контролировать, находя правильный баланс между потреблением масла и содержанием золы в масле. Цель состоит в том, чтобы обеспечить достаточную пропускную способность золы и обеспечить срок службы головок цилиндров, в то же время поддерживая достаточно низкую пропускную способность золы, чтобы предотвратить чрезмерное загрязнение камеры сгорания, котла-утилизатора и каталитического нейтрализатора выхлопных газов, что может привести к повреждению двигателя. время простоя и значительные денежные затраты на исправление.

Пути прохождения нефти

На расход масла в стационарном газовом двигателе могут влиять несколько механизмов.

Комплект поршневых колец. В современных двигателях с низким расходом масла этот механизм является преобладающей причиной расхода масла. Естественным последствием наличия масляной пленки на стенке гильзы является попадание некоторого количества масла в камеру сгорания в результате выброса масла из пакета колец вблизи верхней мертвой точки. Чем толще масляная пленка, тем больше масла транспортируется вверх пакетом колец. Все масло, транспортируемое выше верхней мертвой точки, теряется за счет инерционного сброса в камеру сгорания и сгорает. Это означает, что для хорошей герметизации сгорания и низкого расхода масла желательна тонкая масляная пленка. Однако для защиты от износа требуется определенная толщина масляной пленки. Поэтому необходимо найти решение, при котором масляная пленка будет как можно более тонкой, но достаточно толстой, чтобы предотвратить износ.

Толщина масляной пленки зависит от длины хода поршня. В середине хода скорость поршня высока, и кольца перемещаются по поверхности гильзы в полностью гидродинамическом режиме. Когда поршень замедляется и входит в любую зону разворота, гидродинамический эффект уменьшается, и поршневые кольца начинают продавливать масляную пленку. Буферный эффект предотвратит попадание колец на гильзу до того, как поршень снова начнет движение и кольца снова войдут в гидродинамический режим. Минимальная требуемая толщина масляной пленки определяется объемом необходимой буферизации. На практике режим смазки с частичным заливом обеспечивает достаточный амортизирующий эффект, чтобы избежать износа кольца/гильзы в верхней мертвой точке, а также помогает улучшить уплотнение камеры сгорания и уменьшить инерционный выброс (уменьшить расход масла).

При заданной вязкости масла и заданной температуре масла и гильзы именно маслосъемное кольцо вместе с шероховатостью поверхности гильзы определяет толщину масляной пленки на гильзе и, следовательно, расход моторного масла через инерционный сброс. Таким образом, маслосъемное кольцо создает четко определенную масляную пленку, по которой могут двигаться другие кольца. При заданной толщине масляной пленки профили компрессионных колец (асимметричный бочкообразный, трапециевидный), жесткость и изгибаемость поршневых колец, радиальное натяжение колец и давление продуктов сгорания в кольцевой канавке определяют, сколько масла соскребается вверх в камеру сгорания и теряется. по инерционному сбросу. Хонингование стенок цилиндров помогает сохранить тонкую масляную пленку и уменьшает инерционный выброс. Для данной механической конструкции жидкость с более высокой вязкостью будет способствовать образованию более толстой масляной пленки и приведет к большему расходу масла. Масла с низкой вязкостью и масла с хорошим контролем вязкости в процессе эксплуатации могут помочь снизить расход масла за счет инерционного сброса (рис. 6).

6. Режим смазки с полным и частичным заливом. Предоставлено: Petro-Canada Lubricants

Штоки клапанов и уплотнения турбонагнетателя. Другой причиной расхода масла является потеря масла, например, между штоком клапана и направляющими или через уплотнения турбонагнетателя. На это также влияет вязкость, но в противоположном направлении: масло с низкой вязкостью легче утекает и может привести к повышенному расходу масла.

Современные двигатели оснащены маслосъемными колпачками, которые помогают дозировать необходимое количество масла в щель между штоком и направляющей. Это помогает предотвратить чрезмерное потребление масла через штоки клапанов. Если уплотнения штоков клапанов и направляющие изнашиваются, потери масла из-за утечек через штоки клапанов могут быть более значительными. Кроме того, в старых конструкциях без дозирующих уплотнений расход масла через штоки клапанов может быть значительным. В случаях меньшей нагрузки двигателя унос масла через штоки клапанов может быть более выраженным из-за более низкого давления наддувочного воздуха или давления во впускном коллекторе; это уменьшенное противодавление позволяет маслу легче стекать по направляющей/штоку. Для хорошей работы сальников турбокомпрессора необходимо, чтобы осевой люфт оставался небольшим. За этим следует следить во время регулярного технического обслуживания.

Продувка задним ходом. Обратный прорыв газов может произойти, когда давление в карманах между поршневыми кольцами выше, чем давление в камере сгорания, например, в середине хода или ближе к концу рабочего хода/такта расширения. Давление в камере сгорания упало из-за расширения, а давление в межкольцевых карманах отстает. Это может произойти, если такие карманы относительно велики или если двигатель работает с частичной нагрузкой. В таком случае давление между кольцами может проталкивать масло мимо пакета колец в сторону камеры сгорания, что способствует расходу масла.

Ряд конструктивных мер может помочь избежать обратного прорыва газов. Например, в этом отношении полезно уменьшить количество компрессионных колец до двух, уменьшить высоту площадок между поршневыми кольцами и подобрать правильный размер прорези для кольца.

Вентиляция картера. Вентиляция картера может быть основной причиной расхода масла. Выхлопные газы картера содержат масляный туман и пары; поэтому системы вентиляции картерных газов оснащаются фильтрами коагуляционного типа для удаления масляного тумана из картерных газов. Если такой фильтр насыщен или перегружен, картерные газы могут выходить нефильтрованными, что значительно увеличивает воспринимаемый расход масла двигателем. То же самое может произойти, если сливная линия фильтра засорится, что остановит обратный поток отсепарированного масла обратно в поддон.

Летучесть смазочного масла. Что касается масла, то масла различного качества, типов базовых масел и вязкости будут иметь разные уровни летучести при воздействии высоких температур. Масла с более высокой летучестью будут терять более высокую фракцию из-за испарения, что способствует расходу масла. Масло для газовых двигателей, приготовленное на основе прямогонного базового масла, будет иметь преимущество перед маслами, использующими смесь более тяжелых и легких базовых масел, поскольку более легкие фракции легче испаряются.

Расход масла и выбор масла: поиск правильного уровня зольности

Естественный расход масла двигателем может быть важным критерием при выборе правильного смазочного масла для двигателя. Это связано с тем, что расход масла определяет выход золы. Например, рассмотрим двигатель, который потребляет 5 литров масла в день (4,4 кг/день). Если предположить, что это малозольное масло с содержанием золы 0,5% (по весу), то через камеры сгорания ежедневно проходит около 22 граммов золы.

Если бы тот же двигатель потреблял 9 литров в день, это означало бы, что каждый день через двигатель проходит около 39 граммов золы. Этого увеличения выхода золы можно было бы достичь и другим способом, например, если бы двигатель, потребляющий 5 литров масла в день, смазывался бы маслом со средней зольностью, содержащим 0,9% золы (по весу). Это также означает, что выход золы составляет 39 граммов в день.

Увеличение выхода золы нежелательно по причинам, упомянутым выше, если только это не требуется для защиты выпускных клапанов. Повышенная защита выпускных клапанов (и, следовательно, более длительный срок службы головок цилиндров) компенсируется пагубным воздействием более высокого выхода золы. Как упоминалось выше, необходимо учитывать более высокую скорость загрязнения камеры сгорания и, следовательно, более частую очистку, риск более высокой скорости износа футеровки, повышенную скорость загрязнения котла-утилизатора и сокращение срока службы катализатора. . Следовательно, зольность смазочного масла является важным свойством, которое следует учитывать при выборе смазочного масла для газового двигателя.

Расход масла как показатель исправности двигателя

Расход масла является отличным индикатором исправности двигателя, особенно пакета поршневых колец и гильзы. Во-первых, это будет сигнализировать о заполнении канавок верхнего кольца нагаром, что нарушит работу верхнего кольца и неизбежно приведет к прорыву газов и повышенному расходу масла. Во-вторых, это будет сигнализировать о полировке канала гильзы: когда рисунок хонингования изнашивается из-за нагара на головке поршня, толщина масляной пленки увеличивается, а расход масла увеличивается (рис. 7). В-третьих, это может помочь выявить такие аномалии, как сломанное поршневое кольцо.

7. Сильные отложения нагара на верхней площадке (слева) и соответствующая полировка канала ствола (справа). Предоставлено: Petro-Canada Lubricants

Повышенный расход масла означает не только повышенный расход свежего масла, но и повышенный выброс золы, ухудшение состояния двигателя и другие неблагоприятные последствия, о которых говорилось выше. Поэтому крайне важно следить за скоростью расхода масла. Идеально использовать расходомер масла с малым расходом, предназначенный для контроля расхода при доливке смазочного материала, обычно устанавливаемый после баков подпитки свежего масла и перед регулятором уровня масла в двигателе. Этот счетчик следует считывать и записывать через регулярные интервалы времени работы для документирования расхода масла.

При отправке пробы масла на анализ рекомендуется сообщать объемы доливки. Когда пробы масла отбираются через регулярные интервалы времени работы, доливочные объемы должны оставаться неизменными. Таким образом можно легко заметить увеличение расхода масла и начать расследование, например, с помощью бороскопии.

Выводы

В этой статье исследованы механизмы расхода масла в газовых двигателях, в том числе пути прохождения через пакет поршневых колец за счет инерционного сброса и обратного прорыва газов, уплотнения штока клапана и турбонагнетателя, вентиляция картера и летучесть смазочного масла.