КУДА УХОДИТ МАСЛО?
Как сделать собственный автомобиль более экономным
Совсем недавно под окнами счастливого автомобилиста засверкал новой краской личный «продукт высоких автотехнологий». Хорошо держит дорогу, уверенно тянет даже с низких оборотов, умерен в расходе топлива. Все хорошо, только вот масляный щуп озадачивает: масло явным образом уходит, уровень его заметно снижается.
Вот буквально вчера добавлено поллитра смазки, уровень был максимальным, пробег с тех пор смешной, а масла в моторе заметно поубавилось… Может, на заводе что-то не так собрали и масло попросту утекает? Но потеков не видно… Ответ из фирменного техцентра звучит как дурацкая шутка: «расход масла до 1 литра на 1000 км — норма». Долить ведро масла за 10 000 км — нормально? Абсолютно новый двигатель пожирает масло раз в 30 активнее древнего мотора заезженной рухляди? Да, именно пожирает, и портал «АвтоВзгляд» выяснил почему.
В погоне за экономией топлива конструкторы автомобильных моторов поднимают КПД двигателей, снимая с каждого литра рабочего объема все большую и большую мощность. Один из шагов к повышению КПД мотора — использование облегченных поршней. Чем меньше боковая поверхность поршня — тем ниже потери на трение этого поршня о цилиндр, а чем легче поршень — тем меньше вредные инерционные силы. Обратная сторона повышения эффективности — рост удельных нагрузок: каждый квадратный миллиметр поверхности поршня теперь испытывает намного большее воздействие, растет опасность задиров поверхности. Противостоять этой напасти можно использованием специальных материалов и покрытий, но недорогое массовое производство идет дешевым путем — оставляет на цилиндре весьма толстый слой масла с помощью соответствующей настройки маслосъемного кольца. Да, именно настройки.
Истинная задача «маслосъемного» кольца вовсе не в том, чтобы полностью снять все масло с цилиндра при ходе поршня вниз. Стандартное международное название «oil control ring» — «маслоконтролирующее» кольцо — намного более точно отражает его миссию: оставлять на цилиндре слой масла определенной толщины, иначе поршню придется туго. При малом слое, характерном для старых малофорсированных моторов, масло при рабочем ходе практически не сгорает, ведь оно находится на охлаждаемом цилиндре. Но с ростом толщины слоя ситуация меняется: само масло работает как теплоизолятор, поэтому внутренняя, обращенная к пламени поверхность масла перегревается и частично улетучивается.
Таким образом, в масляном вопросе имеем печальные зависимости: чем экономичнее должен быть разрабатываемый мотор — тем меньше и легче должны быть его поршни. Чем больше удельная нагрузка на каждый миллиметр поверхности поршня — тем толще должен быть слой масла для защиты поршня и тем больше смазки летит в трубу. Свой вклад в расход масла внесли и экологи.
Рекомендованный ими метод «завел и поехал без прогрева» заставляет инженеров делать поршни несколько меньше в диаметре. После запуска прогрев поршня происходит намного быстрее прогрева цилиндра, поршень расширяется первым, и недостаток зазора может привести к подклиниванию и разрушению поршня. А увеличение зазора приводит к усилению колебаний поршня, ухудшению условий работы «маслоконтролирующего» кольца, вызывает рост расхода масла.
Рецепты снижения расхода масла «энергоэффективными» моторами есть, но доступны они преимущественно конструкторам: необходимо использовать сложную в изготовлении геометрию поршня, качественные материалы, специальные покрытия и т.д. Все это стоит немалых денег, а массовое производство не любит повышать расходы даже на копейку. Неудивительно, что совсем не все автопроизводители стараются устранить «масложор», предпочитая отбрыкиваться дежурными фразами о нормальности поглощения мотором ведер масла. В итоге новые миллионы покупателей машин по всему миру продолжат получать сюрпризы в виде немереного расхода масла.