10 причин перегрева мотора
Хорошее время лето, вот только у многих автомобилистов может появиться проблема — перегрев двигателя. Стоя в пробках, внимательно и настороженно наблюдают они, как неуклонно лезет вверх температура двигателя. Еще не хватало «закипятить» мотор на дороге!
Помимо нервотрепки, потери времени, которое требуется на периодические стоянки с открытым капотом, удара по престижу и репутации, вызванному либо сочувственными, либо презрительными взглядами из проезжающих мимо машин, все это крайне неполезно для мотора.
Даже однократный кратковременный перегрев мотора может обеспечить ему массу проблем в дальнейшей жизни. Дело в том, что у мотора есть немало деталей, которые очень чувствительны к повышенным температурам. Во-первых, это маслоотражательные колпачки клапанов. Резинка, что с нее возьмешь! Да даже если колпачки силиконовые, то все равно — и они перегревов не любит. Во-вторых, это поршневые кольца, маслосъемные в первую очередь. Пружинные расширители маслосъемных колец при высоких температурах «отпускаются», теряют упругость. И это кольцо превращается в простое украшение поршня. И первое, и второе влечет за собой резкий рост масляного аппетита двигателя. Но, помимо необходимости частого долива масла и дымного выхлопа, рост расхода масла имеет еще одну опасную сторону. Поверхности камеры сгорания зарастают отложениями, препятствующими нормальному охлаждению двигателя, что усугубляет ситуацию с перегревами.
И даже не это самое страшное. Детали, как известно, при нагреве расширяются. Если все штатно, то при охлаждении они возвращаются в исходное состояние. Как говорят механики, деформация линейна, остаточных деформаций нет. А при перегреве — расширяются больше, чем это предписано конструкцией. И деформация может выйти за границы «линейного закона» — перейти в пластику. А это ведет к тому, что после охлаждения деталь уже не вернется к начальному состоянию — появляются остаточные деформации. Отсюда коробление блока и головки цилиндров, рост размера поршней вплоть до их задира. Вот это уже совсем неприятно, поскольку требует серьезного ремонта двигателя. Ну, наверное, хватит страшилок. Давайте разбираться с причинами.
Почему же вдруг начинает греться мотор? Причин можно насчитать с десяток. Причем перегрев может быть и внешним и, что более опасно, внутренним. Признак внешнего перегрева — рост температуры охлаждающей жидкости. Это мы видим и можем оперативно на него среагировать. А вот внутренний перегрев снаружи сразу не заметен. Тепло как бы остается внутри мотора, повышения температуры жидкости практически нет. Но двигатель реагирует резким снижением мощности из-за ухудшения наполнения и роста механических потерь, детонацией и калильным зажиганием, и, в худшем варианте, — задирами поршней.
Четко прослеживается аналогия с человеческим организмом. Как и у человека, повышение температуры мотора — это свидетельство того, что «организм» сопротивляется. Даже при исправном термостате некоторый рост температуры двигателя в определенных ситуациях дело нормальное. Долгое стояние в пробках, езда в горку с полной нагрузкой — повышение температуры неизбежно. Но это проявление «внешнего» перегрева. А вот вспомните ситуацию, когда плохо совсем, а температура низкая! Это еще хуже, чем, допустим, 38 на градуснике. «Организм не борется», — говорят в таких случаях. У мотора — аналогично. Бывают ситуации, когда «внутренний пожар» никак не отражается на указателе температуры. Это перегрев «внутренний».
Причины двух видов перегрева разные. Начнем с «внешнего».
Первая причина, и самая простая, — недостаточное количество охлаждающей жидкости в системе охлаждения. Вода, или тосол — это жидкость, которая, как известно, дырочку найдет. В системе охлаждения мотора, с кучей трубок, трубочек, патрубков, хомутиков и прокладочек, таких дырочек может быть много. Вот и уходит постепенно тосол и из расширительного бачка, и из радиатора системы охлаждения. Свидетельство этого — белые потеки на внешних поверхностях двигателя, капли тосола под машиной после длительной стоянки. А уж совсем плохо, если тосол уходит в масло и в цилиндры двигателя. Как уже говорилось ранее, такое возможно при разрушении или прогаре прокладки блока цилиндров, короблении посадочных поверхностей головки или блока. Тут последствия могут быть куда жестче: от гидроудара до заклинивания коленчатого вала.
Вторая причина — малая эффективность воздушного охлаждения радиатора. Этому может быть тоже несколько причин. Если вентилятор приводится ремнем от коленчатого вала, то может ослабнуть натяжение этого ремня. Если привод вентилятора электрический, то может дурить датчик температуры. А еще это может быть следствием сильного загрязнения ребер радиатора системы охлаждения. Грязь — очень плохой проводник тепла, а под капотом ее обычно достаточно. Кстати, о сильном загрязнении радиатора говорит малая скорость нормализации температуры при начале движения после длительной стоянки. В нормальном состоянии обдув радиатора при движении даже со средней скоростью приводит к очень быстрому снижению температуры до нормальной. Если этого нет, радиатор надо мыть или вообще менять!
Третья причина — нарушения в работе термостата. Тут тоже все понятно. По мере накопления отложений в системе охлаждения подвижность упругого элемента термостата теряется, и он перестает реагировать на температуру тосола, выходящего из двигателя. Дальше все зависит от того, в каком положении он зависнет — либо постоянно начнет гонять жидкость по большому контуру, и мотор будет труднее прогреваться; либо по малому, тогда перегревы неизбежны. А особенно термостат «любит» воду, а лучше всего — жесткую, с большим содержанием солей и минералов. Тут зависания его упругого элемента можно ждать уже через пару тысяч километров после замены. Некоторые герметики системы охлаждения тоже могут дать аналогичный эффект, особенно если ими злоупотреблять.
Четвертая причина лежит в области неправильной регулировки системы зажигания или впрыска. Позднее начало сгорания сдвигает момент окончания горения топлива практически к моменту открытия выпускных клапанов, а то и еще дальше. Тогда сгорание не кончится и на выпуске. Итог — резкий рост температуры отработавших газов. Головка блока цилиндров до 40–50% тепла получает именно из выпускной системы. Если добавить к этому очень сложные условия охлаждения головки, то избежать кипения тосола в такой ситуации, скорее всего, не получится. Паровые пробки в полостях охлаждения «затыкают» весь контур охлаждения, вот вам и тяжелый перегрев.
Пятая причина — длительная работа бензинового двигателя в условиях детонации. О детонации можно говорить много, но один из «сухих остатков» этого разговора — резкий рост износа деталей двигателя при детонации.
Шестая причина — длительная работа двигателя в нерасчетных режимах. Эффективность работы системы охлаждения зависит от расхода охлаждающей жидкости, прокачиваемой через контур охлаждения. А расход жидкости зависит от частоты вращения коленчатого вала: чем она больше, тем больше тосола гонит помпа через полости системы охлаждения. Но вот частая ситуация. Лето, жарко. Загородная трасса, трудяга-«жигуленок» тянет на дачу многочисленное семейство с детьми, кошками, огромным верхним багажником и прицепом, заваленным всякими нужными вещами. А на пути — длинный-длинный подъем, по которому с трудом и дымом тянется старенький «КамАЗ»-лесовоз. И не обогнать — навстречу поток машин… Итог очевиден и многим знаком — кипение двигателя. А все почему? Скорости набегающего воздушного потока не хватает, ползем ведь еле-еле. Обороты двигателя малые, система охлаждения работает через пень-колоду, а педаль в пол — нагрузка на мотор сумасшедшая. Вот и все самые неблагоприятные факторы в одну кучу собираются.
Та ситуация, которая описана, характерна для так называемых буксировочных режимов работы двигателя. Это самое то, что нужно для скорейшего отправления бензинового мотора на свалку. А еще мотор очень не любит длительное стояние в пробках, когда он молотит на холостых. Хоть нагрузка и минимальна, но набегающего потока вовсе нет, только от вентилятора. А его может и не хватить.
Cедьмая причина — прогар выпускного клапана. Тут все понятно. Трещина в клапане пускает на выпуск высокотемпературные газы еще на такте сгорания, а это повышает температуру отработавших газов и, следовательно, деталей двигателя. Реагирует на это и температура охлаждающей жидкости.
Первые семь причин — это «внешний» перегрев. Мы можем как-то оперативно на него прореагировать, потому что видим, как стрелка указателя температуры постепенно приближается к красной черте. Значительно опаснее следующие причины, поскольку они вызывают «внутренний» перегрев двигателя, который проявляется уже своими последствиями.
Итак, восьмая причина — большое количество отложений в полостях охлаждения. При длительной работе на стенках полостей охлаждения, особенно головки блока цилиндров, накапливается слой отложений, чаще всего минеральных солей, выделившихся из тосолов или воды. Они очень вредны. Во-первых, отложения перекрывают часть сечения каналов и уменьшают тем самым расход жидкости. Во-вторых, они плохо теплопроводны, и поэтому создают дополнительное сопротивление для потока тепла, который должен отбираться тосолом. Вот и идет внутренний перегрев. Внешне, на указателе температуры, все нормально, а внутри — слишком горячо! Кстати, отложения могут дать и внешний перегрев, расход-то тосола уменьшается, вот его температуры и растут. Но все-таки внутренний перегрев здесь будет более выраженным и опасным. А еще эти отложения повышают опасность возникновения крайне опасного явления — кавитации полостей охлаждения, при котором металл стенок двигателя может быть «съеден» до сквозных дыр очень быстро. Часто повреждения, наносимые кавитацией, путают с обычной коррозией и относят к использованию некачественных тосолов. Внешне они похожи, и действительно те и другие вызваны «левым» происхождением охлаждающей жидкости, но причины их возникновения разные. Впрочем, какая вам разница, отчего потечет блок или головка — от кавитации или коррозии? То и другое одинаково неприятно.
Девятая причина — большой уровень отложений в камере сгорания. Вот это четкий внутренний перегрев двигателя. Камера сгорания при этом как бы теплоизолируется слоем нагаров, практически неспособных проводить тепловой поток. Особенно это характерно для моторов с изрядным износом, где в цилиндры идет много масла. Оно плохо горит и дает эти самые отложения в цилиндрах. Причем все развивается как цепная реакция: перегревы вызывают повышенный расход масла, он увеличивает слой отложений в камере сгорания, и перегревы еще более увеличиваются. И опять, внешне, со стороны указателя температуры двигателя, все благополучно. Поток-то тепла в тосол уменьшился, и температура остается нормальной. А вот мотор «тупеет», валит сизый дым из трубы, по утрам не завестись. Опасны эти отложения еще и тем, что при их большом количестве они могут вызвать и раннее, и позднее калильное зажигание, очень опасную аномалию сгорания в бензиновом моторе.
Наконец, последняя в нашем описании, десятая причина возможных внутренних перегревов — это нерациональное использование ряда присадок к моторному маслу, тех, что относятся к классу автохимии. Дело в том, что принцип работы определенного класса присадок — это наращивание металлокерамического слоя на поверхностях цилиндров. А металлокерамика — мощный теплоизолятор, и работает он, с точки зрения перегревов, аналогично внутренним отложениям в камере сгорания, описанным выше. Поэтому, несмотря на очевидные преимущества металлокерамического слоя в плане трения и износа, перестараться с ним опасно. У нас были случаи, когда после подобной обработки межкольцевые канавки у поршней вышибало на первой сотне километров пробега. И это тема для отдельной статьи, к которой мы обязательно вернемся в дальнейшем.
Итак, при самом беглом взгляде на закипевший мотор мы нашли целых десять возможных причин его перегрева. Так как быть, чтобы избежать этого опасного явления? Советов в целом немного, и все они сводятся к одному: надо следить за мотором своего автомобиля. Правильная регулировка, своевременная подтяжка ремня привода помпы и вентилятора, если они есть, конечно, использование качественных бензинов, не детонирующих даже в самых сложных условиях, — это азбука эксплуатации. А еще надо помнить, что чистоту любят не только люди! Слой грязи на радиаторе, внешних поверхностях мотора снаружи не виден, но мешает его работе изрядно. Еще больше мешают грязь и отложения на поверхностях внутренних полостей мотора. А вот с ними поможет справиться «подкапотная» автохимия, благо очистителей двигателя в продаже нынче много!
Не восставшие из ада: как и почему умирают моторы от перегрева и потери масла
Мотор работал-работал да умер. Так бывает, никто не застрахован от его смерти, даже обладатели очень надежных «миллионников», владельцы новых машин и уж тем более не застрахованы водители даунсайзовых турбожужжалок не первой свежести. Это может произойти с каждым. Причем иногда владельцы машин буквально вышагивают по краю, не замечая признаков надвигающейся беды, а иногда это происходит с самыми бдительными и внимательными к своим машинам водителями. Обычно признаки приближающихся проблем проявляются задолго, их можно «прочитать» сканером по десяткам показателей работы двигателя, но случаются и «скоропостижные» смерти, даже со спецэффектами.
К ак умирают моторы, из-за чего, и когда стоит остановиться и отправить машину в сервис на эвакуаторе? Надеюсь, вы не найдете в тексте своего «анамнеза», но прочитайте до конца, в жизни бывает разное.
Перегрев
Нормальная температура мотора обычно находится в пределах 80-125 градусов Цельсия, на этот температурный режим рассчитаны все материалы, технические жидкости и навесное оборудование. Причем практика показывает, что температуры выше 90 градусов противопоказаны в любом случае: растет риск детонации под нагрузкой, уменьшается время службы резиновых и пластиковых деталей, датчиков и прочего.
Что будет с мотором?
К счастью, единичный нагрев даже до 130 градусов не вызывает серьезных повреждений, разве что чуть более хрупкой станет резина и пластмасса. «Настоящий» перегрев случается, когда температура охлаждающей жидкости подскакивает до 150 градусов. Температура головки блока при таких значениях может перевалить и за две-три сотни градусов, поршневая группа раскаляется даже сильнее, а антифриз и масло просто закипают.
После таких «адских приключений» все пластиковые и резиновые детали выходят из строя быстро и навсегда. Из-за термического расширения и изменения свойств металлов рабочие пары в двигателях получают необратимые повреждения – прихваты и задиры, а ряд металлических деталей изменяет свои свойства.
В общем, после серьезного перегрева двигатель уже не жилец. Бывает, что «ведет» не только головку блока цилиндров, но и сам блок, из-за большой разницы температур его частей он теряет форму и получает микротрещины. Естественно, деформируются точки соединения ГБЦ с блоком, а также посадочные места коленчатого и распределительного валов. Поршневые кольца размягчаются, поршни теряют геометрию, прихватывает поршневые пальцы, проворачивает вкладыши в нижних головках шатунов… Уже само перечисление проблем говорит о том, что даже если половина неприятностей случится, то мотор проще отправить в утиль, чем отремонтировать.
Почему так происходит?
Причины сильного перегрева обычно банальны: утеря герметичности системы охлаждения с утечкой рабочей жидкости, часто вследствие повышения температуры в контуре из-за завоздушивания, остановки вентиляторов или забитых радиаторов. Реже случается остановка помпы, повреждение ее крыльчатки или заклинивание термостата, попадание раскаленных газов в систему охлаждения. Когда в рубашке охлаждения мотора не остается кипящей жидкости, появляются локальные зоны перегрева, а когда жидкость испаряется, происходит резкий скачок температуры выше.
В общем, перегрев – это один из самых надежных способов убить свой мотор быстро и необратимо. Владельцы современных машин, с их теплонагруженными двигателями, врущими указателями температуры, очень зажатыми моторными отсеками и постоянно работающими вентиляторами, должны осознавать, насколько близко они к краю пропасти.
Достаточно пять минут не замечать загоревшуюся лампочку перегрева на машине без «стрелочки» или игнорировать стрелку термометра в красной зоне… И мотор моментально наберет те двадцать-пятьдесят градусов, которые отделяют «нормальную» температуру от критической.
У машин постарше запас выше и времени чуть больше – если система охлаждения не находится в «кипящем» режиме, то утечки идут не так быстро. Впрочем, запас этот не слишком велик. Спасти мотор от печальной участи может только быстрая и своевременная реакция и постоянный контроль температуры. А кроме того – периодическая проверка на наличие утечек жидкости из системы охлаждения и работоспособности ее основных узлов.
Потеря давления масла
Второй по тяжести последствий способ моментально загубить двигатель – это лишить его масла совсем или понизить давление в системе смазки до критически низкого. Кстати, для вполне полноценной работы двигателя с малыми оборотами моторного масла нужно не так уж много, 200 миллилитров вполне достаточно.
Но это если мы говорим о простом четырехцилиндровом моторе без регулировки фаз ГРМ. Если фазовращатели есть, то минимальный объем возрастает по полулитра. Правда, с таким объемом ни о какой стабильной температуре масла или устойчивости системы к отливам смазки на поворотах говорить не приходится. К счастью, в современном моторе масла минимум раз в шесть-восемь больше, но даже такой «избыток» не способен застраховать от потери давления.
Что будет с мотором?
В первую очередь без смазки пострадает коленчатый вал и шатунные вкладыши. Подшипники скольжения в этих узлах способны работать без давления масла лишь без нагрузки, да и то через несколько минут износ станет слишком серьезным. Под нагрузкой вкладыш моментально «размазывает» по поверхности шейки коленчатого вала, полностью перекрывается подача масла и дальнейшее развитие событий зависит лишь от конструктива или случайности.
Чаще всего мотор теряет мощность и глохнет с возрастанием сопротивления вращению, но если обороты были высокими, то заклинивший на коленчатом валу шатун может оборвать, он способен повредить зеркало цилиндра или просто проделать дыру в блоке. Да-да, «рука дружбы» – это именно из-за заклинивания подшипников коленчатого вала.
Если коленвал не сломался и шатун не приварился к нему, то повреждения множатся. В первую очередь задирает поверхности подшипников скольжения распредвала и контактные поверхности его кулачков. Поршневая группа тоже страдает, ибо с уменьшением объема поступающего через маслофорсунки и отверстия в шатуне масла повышается температура поршня, а теплопередача через поршневые кольца ухудшается, к тому же они начинают работать почти «на сухую».
Так как в отсутствие смазки усиливается трение и поднимается температура, то неизбежно повреждение зеркал цилиндров и поршневых колец. Также из-за потери давления масла неизбежно ослабляется гидронатяжитель цепи или ремня ГРМ (если он там есть) и нарушаются фазы, множа без того фатальные разрушения. Ну а если ваш мотор турбированный, то с «улиткой» тоже можно попрощаться, потому что вал с крыльчатками тоже смазывается маслом.
Все вышеперечисленные ужасы – это про почти полное отсутствие масла. При кратковременном же падении давления повреждений меньше, обычно все ограничивается прихватами на вкладышах коленвала без полного их выхода из строя да легкими повреждениями ГБЦ. Иногда – «проскоком» цепей ГРМ на зуб-два и повышенным износом пластиковых деталей.
Почему это происходит?
В первую очередь из-за банального падения уровня масла вследствие «масложора» и отказов датчиков уровня/давления и невнимательности водителя. Но даже у рачительных водителей, проверяющих уровень, возможны проблемы.
Можно пробить картер, причем покорять бездорожье для этого совсем не обязательно – современные легкосплавные или даже пластиковые поддоны не держат удар камня. Еще к быстрой потере масла приводит выход из строя, казалось бы, неважной системы вентиляции картера. Никто не застрахован и от повреждений заглушек маслоканалов, разрыва трубок маслоподачи (например, на турбину), а также появления трещин в блоке и ГБЦ.
Достаточно часто встречается загрязнение сетки маслозаборника, проблема типична для машин со слишком мелкой сеткой маслоприемника или при замене масла после серьезного перепробега – в поддон смывается разнообразный шлам. Сворачивание масла в результате «масляной чумы» по последствиям приводит к тому же – об этом я писал достаточно подробно.
Отказ маслонасоса или редукционного клапана тоже встречается не так уж редко, как может показаться. Чаще всего подводят маслонасосы, приводимые ремнем или цепью от коленвала, у них банально обрывает цепь под нагрузкой, например, при холодном утреннем старте. Впрочем, маслонасос на валу тоже не гарантирует от подобных неприятностей. Полностью давление он может потерять только при полном отказе редукционного клапана, но при простом износе или повреждении крышки уже может не обеспечивать рабочее давление на малых оборотах.
Целый ряд моторов не дает стабильной подачи масла при больших ускорениях в поворотах. Хорошо знакомы с этим явлением «субаристы», но и остальные марки проблема не обошла. К счастью для большинства водителей, касается это лишь машин, на которых можно на повороте показать очень большую скорость.
Риск кратно возрастет на холодном моторе при больших оборотах: вязкое масло может начать скапливаться в ГБЦ, которая обычно не рассчитана на большой поток и быстрый слив масла. Так, уровень масла в картере падает, и при поворотах и торможениях возможно кратковременное падение давления. В общем, еще один повод не гонять с утра по морозцу, опаздывая в офис.
Пожалуй, последняя по вероятности причина аварийного снижения давления масла – это банальный износ вкладышей коленвала, вкладышей балансирных валов и ГБЦ. Тут по мере старения давление падает медленно, зато верно – никакая лампочка об этом не предупредит, и уровень по щупу проверять будет бесполезно.
Что же делать?
Последствия потери давления масла по тяжести не уступают перегреву. В большинстве случаев мотор отправляется в помойку целиком. Достаточно не прислушаться к повышенному стрекоту гидрокомпенсаторов, не увидеть загорающуюся в поворотах лампу аварийного давления, проигнорировать помаргивание ее на холостых оборотах, или погромче включить музыку, чтобы ну слышать ритмичное постукивание под капотом… и вот уже ситуация быстро сменяется от плохой к худшей.
Печально, но факт, иногда все происходит слишком быстро, да еще и при большой нагрузке. В отличие от перегрева, тут счет идет обычно не на минуты, а на секунды.
И забудьте про «наносоставы». Они не спасают, под нагрузкой даже самые работоспособные из них дадут фору на десяток секунд, не более того. Лучший метод предотвратить катастрофу – бдительность и контроль давления. Иногда это дополнительный манометр давления масла, иногда лишний литр масла в картере. И всегда хорошее масло, частая его замена и чистота мотора.
Если давление масла присутствует и температура в пределах нормы, то не факт, что мотор может нормально работать. Причин безвозвратного выхода из строя еще множество. Например – механические повреждения узлов: в первую очередь ГРМ и поршневой группы. О них мы расскажем во второй части статьи. Оставайтесь с нами!
