На більшості сучасних бензинових і дизельних двигунах легкових авто встановлено три поршневі кільця: два компресійні та одне маслознімне. Їхні функції легко зрозуміти з назв, але давайте розберемося детальніше.
- Компресійні кільця відповідають за щільне прилягання поршня до стінок циліндра. Вони запобігають прориву повітря, паливної суміші чи продуктів згоряння в картер, тобто зберігають ефективність згоряння і зменшують втрати потужності.
- Маслознімне кільце працює як “двірник”, воно зчищає надлишки мастила зі стінок циліндра, залишаючи лише тонку захисну плівку. Зайва олива відводиться через спеціальні отвори в канавці, не потрапляючи до камери згоряння.
Матеріали з яких виготовляють кільця – це високоміцний чавун або сталь, здатні витримувати екстремальні навантаження.
Ще одна важлива функція: поршневі кільця відводять тепло від поршня до циліндра. Без цього теплообміну двигун міг би перегрітись і вийти з ладу.
Як відбувається залягання (закоксування) кілець?
Однією з найпоширеніших проблем у роботі двигуна є залягання поршневих кілець, або як ще говорять – закоксування. Це явище виникає через накопичення відкладень у канавках поршня, і першими можуть постраждати як компресійні, так і маслознімні кільця.
Під час роботи двигун сильно нагрівається. Температура поршня у бензиновому моторі може перевищувати 300 °C, а в дизельному ще більше. У таких умовах частинки нагару, зношених елементів і старого моторного масла починають осідати в канавках, утворюючи липку субстанцію, яка порушує тепловідведення.
Як розвивається проблема?
Все починається з невеликих осередків відкладень. Погіршення тепловідведення призводить до ще більшого нагріву, що прискорює процес. Коли перше кільце “залягає”, гази прориваються до наступного кільця і далі до маслознімного. Олива починає проникати в камеру згоряння, згоряє, і процес закоксування набуває лавиноподібного характеру.
Ознаки закоксування
- Підвищене споживання масла – один із найочевидніших симптомів.
- Сліди згорілого масла на поршнях і головці блоку (видно при ендоскопії).
- Свічки запалювання вкриті товстим шаром маслянистого нагару.
Якщо проблема починається з маслознімного кільця, це часто свідчить про використання застарілого моторного масла, яке вже втратило свої миючі властивості.
Історія моторобудування знає приклади, коли невдало спроєктовані канавки та кільця не забезпечували належного відведення оливи. У таких випадках закоксування могло виникати навіть при невеликому пробігу.
Як запобігти заляганню поршневих кілець?
Уникайте перегріву двигуна. Відкладення лакових відкладень та з’єднання його з іншими частинками призводить до закоксування кілець, що відбувається за високої температури. Саме тому ми не повинні допускати навіть невеликого перегріву двигуна.
Засмічені радіатори, некоректна робота термостату та електровентилятора можуть призводити до не катастрофічного, але постійного перегріву двигуна, внаслідок чого кільця можуть залягти досить рано. Слідкуйте за температурним режимом і не ігноруйте навіть незначні відхилення.
Стежте за чистотою паливної систем. Справна система живлення забезпечує точне дозування та рівномірне розпилення палива. Якщо форсунки “лиють”, надлишок пального згоряє неправильно, утворюючи сажу – головного ворога поршневих кілець, який призводить до втрати їхньої рухливості.
Недарма автовиробники рекомендують присадки-очисники паливної системи.
Заправляйтесь якісним паливом. Пальне з правильним октановим числом містить каталізатори горіння, які покращують рівномірність згоряння, зменшують утворення сажі та знижують ризик закоксування.
Період заміни масла. Ресурс масла обмежений і, у міру деградації, його захисні властивості знижуються, а шкідливі явища прогресують. Після цього ризик утворення відкладень і залягання кілець зростає. Тому дотримуйтесь рекомендацій виробника та враховуйте сезонність (в’язкість має бути оптимальною для зими і літа).
Дотримуйтесь оптимальних навантажень. Щоб уникнути передчасного зносу двигуна та зберегти ефективність роботи поршневих кілець, важливо дотримуватися помірного режиму експлуатації. Двигун повинен працювати в межах навантажень, передбачених виробником. Це означає, що не варто перевантажувати автомобіль, наприклад, перевозити надмірну кількість вантажу або використовувати причіп, якщо така експлуатація не передбачена конструкцією. Також слід уникати тривалого руху з надвисокими швидкостями. Надмірне навантаження на мотор у таких умовах може призвести до перегріву, втрати еластичності поршневих кілець і, зрештою, до їх залягання.
У зимовий період до двигуна висуваються додаткові вимоги. Короткі поїздки, менш ніж на 5-10 кілометрів, вважаються складними умовами експлуатації. За таких обставин мотор не встигає прогрітися до робочої температури, а волога та залишки пального накопичуються в оливі, погіршуючи її властивості. Саме тому в холодну пору року рекомендується періодично давати двигуну навантаження:
- для бензинових моторів – розкручувати оберти до 4000 об/хв,
- для дизельних – до 3000-3500 об/хв.
Це сприяє випаровуванню вологи з моторної оливи та очищенню системи зсередини. Такий підхід дозволяє зберегти чистоту поршневих кілець і запобігти їх закоксуванню навіть у складних кліматичних умовах.
Підсумки
На завершення варто згадати ще одну важливу проблему, яка часто є наслідком перегріву або неправильної експлуатації двигуна. Однією з причин може бути поява задирів на поверхні поршня. У таких випадках кільця можуть заклинити в канавках, втрачаючи здатність вільно рухатися.
Ще серйозніша ситуація виникає, коли кільця втрачають свою пружність. Вони вже не забезпечують щільного притиску до стінки циліндра, що критично для нормального тепловідведення. Такі кільця називають «спаленими». Вони зазнали дії надмірно високих температур, які змінили їхні механічні властивості. Цікаво, що подібне пошкодження може виникнути навіть без явного перегріву двигуна. Наприклад, при частих прогазовках на високих обертах без навантаження, особливо в спекотну погоду. У таких умовах тиск у циліндрах залишається низьким, і поршневі кільця не притискаються до стінок з достатньою силою. Як наслідок, тепло не відводиться належним чином, кільця перегріваються, втрачають еластичність і вже не можуть ефективно виконувати свою функцію. Це ще раз підкреслює, наскільки важливо дотримуватись правильного режиму експлуатації двигуна навіть, здавалося б, у безпечних ситуаціях.
