Обкатка двигателя

Под этим словосочетанием понимают определенный режим эксплуатации мотора, во время которого недопустима эксплуатация в режиме полной тяги, а допустимы лишь только те режимы, во время которых не возникает повышенной нагрузки на цилиндро-поршневую группу. В инструкции чаще всего рекомендовано придерживаться щадящей эксплуатации первые пару тысяч километров, с последующей обязательной заменой масла, или без таковой.

Понятие о приработке поверхности цилиндров благополучно дошло до нас из прошлого века,

когда это требование было напрямую связано с изменением качества поверхности в процессе работы пар трения. Хонингование в то время было островершинным (а) — профиль поверхности маслоудерживающего слоя не финишировался — дополнительно не обрабатывался. Интенсивная эксплуатация таких пар трения могла привести к неэффективной приработке,  с нежелательными последствиями в виде неравномерности компрессии, повышенного расхода масла и т.д., также опасались и «схватывания» пар трения из-за повышенного нагрева.
0612em_06_z+cylinder_head_honing+crosshatch_angle
В 70-х появился новый вид хонингования — плосковершинное (б). Такая поверхность уже не требовала приработки — была полностью готова эксплуатации. Кроме того, дополнительно к финишированию стало применяться и суперфиниширование — обработка щетками — крацевание. Это позволяет раскрыть зерна графита в поверхности чугунного блока или гильзы. Графит заметно снижает трение и увеличивает ресурс ЦПГ.
xon2
Примерно в середине 90-х, BMW перешла на производство блоков цилиндров с гладкой алюминиевой поверхностью — технологию почти одновременно освоили компании Mahle и Kolbenschmitt. Маслоудерживающая поверхность в этом случае формируется при помощи химического травления, или механобработки — происходит раскрытие зерен кремния. Кремний имеет высокую твердость — таким образом, получается одновременно гладкая, прочная и эффективно удерживающая масло поверхность. Разумеется, после такой обработки обкатки поверхностей также не потребуется:
liners-sleeves-alusil-cryst

Вот что говорит по этому поводу сам производитель:

«У современных двигателей приработка деталей  производится  заранее,  уже  в процессе обработки.  Это  означает,  что  рабочие  поверхности отверстий  цилиндров и  поршневых колец  изготавливаются так ,  что  только что  изготовленные двигатели  работают  в оптимальных условиях эксплуатации  с самого начала.  Качество поверхности при  изготовлении  оптимизируется  настолько, что  уже  при  первом запуске  двигателя  не возникает  больше  никакого приработочного  износа,  и  детали смогут работать дольше. Это  на сегодня  особенно важно,  поскольку из- за строгого законодательства по выхлопным  газам  транспортные  средства и  в новом  состоянии  должны  соблюдать соответствующие  значения по выхлопным  газам.  Большое время  приработки,  при  котором  оптимальные эксплуатационные  параметры устанавливаются  только после  многих тысяч  километров ,  больше  не желательно , соответственно,  более  не практикуется.  При  сглаживании стенки цилиндра  и  снятии вершин  кристаллов  кремния поршневыми кольцами  кольца из-за раннего  износа потеряли бы часть их предусмотренных  свойств  и  долгого  срока  службы. Наоборот,  очень  твёрдые,  уже  при  обработке  оптимизированные в  их форме кристаллы кремния означают,  что  внутренняя поверхность цилиндра  с самого запуска  в  течение  очень  длительного периода времени  не изменится.  Это значит,  что  некруглости  и  прочие отклонения  формы внутренней  поверхности цилиндра  не выглаживаются  (не могут выглаживаться)  поршневыми кольцами.  Это  идёт вразрез  с прежними  подходами в  двигателестроении,  когда  цилиндр,  а также  поршневые кольца, должны  были взаимно приработаться путём  износа. Поэтому внутренние поверхности цилиндров хонинговались, соответственно ,  шероховато,  и  поршневые  кольца подвергались  высоким касательным напряжениям.  Сегодня качество рабочих  поверхностей цилиндров в производстве  двигателей  практически  достигает  оптимума, поршневые кольца работают,  несмотря на меньшие касательные напряжения, намного  лучше и  дольше ,  чем  это  было четыре года  назад.»

С одной стороны, сама технология «обкатки» означает программируемый износ, возможный только лишь при взаимной относительной мягкости поверхностей и сравнительно грубой технологии производства — большим, по современным меркам, значениям зазора в паре трения как до, так и после обкатки. Изначально износ интенсивен, далее следует его замедление — рабочий износ поверхностей вплоть до планового ремонта (во времена моторов типа ГАЗ-21, это примерно 250-500 тысяч км). Показатели ресурса, как видно, что тогда, что сейчас были бы достаточными, но, во-первых, это достижимо лишь в условиях нормальной эксплуатации, а во-вторых, советую не забывать про степень сжатия моторов того периода — всего 6-7 и обороты — не более 4000. Это очень щадящие условия, по современным меркам.


С другой стороны, современные технологии производства блоков цилиндров и колец просто не дадут деталям «прикататься» — зерна кремния на поверхности алюминиевых блоков, например, попросту слишком тверды для этого процесса, да и «стачиваться» у такого блока почти нечему — глубина рабочей поверхности минимальная и может составлять менее 0,01 мм. Современные поршневые кольца становятся все уже и тверже — тут тоже не может идти речи ни о какой «обкатке». Старые чугунные поршневые кольца с высоким профилем были значительно мягче современных чугунных с хромированием и стальных с азотированием, не говоря уже о перспективных разработках, когда тонкое поршневое кольцо упрочняется крайне твердым и износостойким нитридом титана. Тут просто нечему «прирабатываться»: стенка цилиндра и кольца умышленно изготовлены твердыми. Аналогичнам образом дело обстоит и в случае использования экзотического вида покрытия — Никасил — одного из самых твердых покрытий в истории моторостроения. Обкатываться там тем более нечему.

Дело обстоит несколько иначе, если мотор прошел ремонт во внезаводских условиях — обкатка, с последующей заменой масла, поможет убрать неизбежно попадающие в двигатель посторонние частицы, в том числе и слишком малые для удерживания масляным фильтром — со старым маслом вы просто сливаете всю грязь, не имеющую прямого отношения к продуктам износа .

Количество продуктов износа в двигателе после обкатки для современного мотора ничем не отличается от количества при последующей, нормальной эксплуатации. Обкатка современного двигателя — почти декоративный процесс, ничтожно мало влияющий на реальный ресурс. Главная же опасность для старых моторов — опасность термического сваривания поверхностей трения — сейчас и вовсе отсутствует. Разница при «щадящем» режиме эксплуатации и эксплуатации «без ограничений» — 3000 циклов в минуту и 6000 циклов в минуту, для современного даже «неприработанного» мотора незначительна, что, однако, вовсе не отменяет требуемой приработки для более архаичных моторов с примитивными техпологиями механобработки. Например, предложенное инженерами Porsche для ВАЗ 2108 в начале 80-х годов плосковершинное хонингование прижилось, а вот от крацевания было решено отказаться в силу экономических причин.

Также рекомендую обратить внимание на использование т.н. «обкаточных» масел среди производителей бюджетных автомобилей — в такие масла не добавляют противоизносные присадки — умышленно «срабатывают» поверхности в более интенсивном режиме. В общем, если предоставляется такая возможность, стоит выяснить особенности конструкции приобретенного вами автомобиля или…бережно обкатывать его первые пару тысяч километров для собственного спокойствия.

В качестве иллюстрации, привожу результаты элементного анализа масляной отработки нового мотора с алюминиевым боком цилиндров, поверхность которого сформирована химическим травлением и в принципе не должна быть подвержена обкатке, что отлично иллюстрируют результаты — они ничем не отличаются от «обкатанного» мотора.
0_85fbe_b30a58a5_orig

Источник

Оставить комментарий

Вы должны быть залогинены чтобы оставить комментарий.