Коротко: скорость абразивного износа двигателя зависит от степени износа масла. А скорость износа масла сильнейшим образом зависит от эффективности воздушного фильтра.
В предыдущей публикации мы выяснили, что из-за некорректной работы системы впуска воздуха в моторном масле появляется «первая порция» кварцевой и металлической пыли. Из картера эта пыль попадает во все смазываемые детали двигателя и действует как абразив. Сегодня выясняем, с какой скоростью идет износ масла в двигателе по содержанию пыли, как быстро может «лечь» мотор.
Допустимое содержание абразивных примесей в работающем моторном масле — 1…3 % по массе.
Поскольку мы, РЗФО, специализируемся на выпуске воздушных фильтров для сложных условий работы — для карьерных самосвалов и экскаваторов, сельскохозяйственных тракторов и комбайнов и т.д., — то будем рассматривать именно тяжелые условия эксплуатации.
Например, в картере гипотетического 2-литрового двигателя содержится максимум 4,5 л (или минимум 3,825 кг) масла. Т.е. максимально допустимое количество пыли и металлической стружки в нем — 38,25…114,75 г. Посчитаем время работы при запыленности воздуха 2 г/м3. Допустим:
- 2-литровый двигатель «потребляет» более 600 кубометров воздуха в час;
- воздушный фильтр отсекает 99 % примесей. Т.е. в мотор попадает 0,01х(600 х 2) = 12 г;
- в выхлопную трубу из двигателя улетает 90 % пыли (хотя в некоторых источниках указано, что в двигателе остается до 50 и даже до 70 %).
Тогда в картер смывается «всего» 1,2 г пыли. За час! Предел загрязнения, даже без учета образования металлической «стружки», наступит через 32…97 часов. Приехали…
Слышим возмущенно-недоуменные возгласы: «Замена масла в тракторе 250-500 моточасов, какие 100?!».
Отвечаем: это просто пример для иллюстрации. На самом деле в тяжелых условиях редко работают 2-литровые двигатели. Там обычно техника 8…150 литров, а то и поболе. Соответственно, масла в картере тоже не 5 литров. Правда, и воздуха они потребляют в разы больше.
Впрочем, далее приводим выкладки исследователей, экспериментировавших с двигателями грузовиков. Мы использовали в качестве источников только серьезные научные публикации.
Подтвержденная скорость износа шатунов из-за пыли
При содержании в моторном масле 0,1…0,15 % твердых частиц скорость износа коренных и шатунных шеек коленвала может возрасти в 3-10 раз.
При увеличении содержания «абразива» с 0,05 до 0,2 % скорость износа компрессионных колец может возрасти в 2 раза.
«Едем» дальше. Допустимый износ деталей двигателя:
- коренных шеек коленчатого вала — 0,25 мм (250 мкм);
- вкладышей коренных подшипников — 0,15 мм (150 мкм);
- вкладышей шатунных подшипников — 0,1 мм (100 мкм);
- коренных и шатунных подшипников — порядка 0,1 мм (100 мкм).
Пример
При работе двигателя на технически чистом воздухеза 100 часов износ шатунных и коренных шеек коленвала, соответствующих вкладышей подшипников не превысил 10…13 мкм.
При работе в запыленной среде (из них 17 часов при содержании пыли 2—3 г/м3 на входе в воздушный фильтр) износ коренной шейки составил 90…100 микрон. Т.е. буквально 200 – 300 часов работы — и фсё-о-о, пора ремонтироваться.
А вот еще один интересное исследование. В этом испытании кварцевую пыль добавляли и перед воздушным фильтром, и непосредственно в картер двигателя. И вот что получили.
Удельный износ подшипников двигателя на каждый 1 г кварцевой пыли в зависимости от способа ввода, мкм/г
Да, исследования старые, проводились на старых машинах. Читай — возможно, другой металл. Хотя не факт, что он был хуже современного. И с неэффективными воздушными и масляными фильтрами. А тут — факт: современные воздушные фильтры, по крайней мере производства РФЗО, намного эффективнее не только прежних, но и многих нынешних.
Подтвержденная скорость пылевого абразивного износа цилиндров
Приводим результаты вполне свежего исследования пылевого износа цилиндров на примере четырехцилиндрового двигателя.
Удельный износ цилиндров двигателя на каждый 1 г дорожной пыли в зависимости от способа ее ввода, мкм/г. Зависимость скорости износа поршневой группы от коэффициента пропуска пыли воздушного фильтра.
А что означают «на ощупь» эти цифры и график? А означают они то, что долголетие двигателя напрямую зависит от качества воздушного фильтра. Потому что скорость износа цилиндров ДВС почти прямо пропорциональна коэффициенту пропуска пыли воздушным фильтром.
А знаете, почему замена масла по ТО для некоторой техники, работающей в тяжелых условиях, 500 моточасов, а не 250? Не в последнюю очередь и потому, что воздушные фильтры на этих машинах стоят качественные (мы скромные). Кстати, коэффициент пропуска пыли моторными воздушными фильтрами производства РФЗО — всего 0,02…0,03 %! Это означает, что:
- эффективность очистки воздушных моторных фильтров РЗФО составляет 99,97…99,98 %;
- в ДВС попадают только самые-самые маленькие малоопасные частички.
У нас и справка имеется 😎
Резюме. Скорость износа двигателя напрямую связана с эффективностью воздушного фильтра ДВС. Чем больше коэффициент пропуска пыли, тем интенсивнее протекает абразивный износ. «Воздушно-пылевой износ» сильнее выражен в верхней части цилиндро-поршневой группы. «Маслянный» наблюдается из-за попадания в масло пыли и «содранных» ею частиц металла и сильнее выражен в средней и нижней части ЦПГ, подшипниках и шейках коленвала.
#износ_масла_в_двигателе #металлическая_пыль_в_масле_двигателя #коэффициент_пропуска_пыли_воздушного_фиьтра #эффективные_воздушные_фильтры_ДВС #воздушные_фильтры_РЗФО