Не только цилиндры: детали и системы мотора грузовика, жизнь которых зависит от качества масла

Всё-таки разные

Есть несколько вещей, которые владельцам легковых машин часто просто непонятны. Ну разве можно менять масло раз в 150 тысяч километров, как это иногда  делают на тягачах? А что такое турбокомпаунд? Может, в легковой автомобиль тоже стоит заливать грузовое масло? Об этом мы тоже поговорим.

Нужно понимать, что даже один и тот же мотор в разных грузовиках требует разного регламента замены масла. И у карьерного самосвала, где ресурс будет правильнее измерять в моточасах, а не в пройденных километрах, периодичность замены масла может быть втрое чаще, чем в магистральном тягаче. Да и дизель магистрального тягача отличается от малообъёмного дизеля малотоннажного грузовика: последний конструктивно и эксплуатационно ближе к легковому мотору. Поэтому мы будем говорить в первую очередь о тягачах — особенности всех остальных коммерческих машин по сравнению с легковыми машинами не так заметны. 

Итак, что пойдёт не так в дизеле грузовика, если качество масла окажется низким?

Хе-хе, классика! 

Честно говоря, самое большое количество неисправностей дизелей приходится всё-таки на топливную аппаратуру. ТНВД и форсунки в грузовых моторах тоже имеют ограниченный ресурс, и это их общая черта с легковыми дизелями. Но есть и некоторые другие общие проблемы. Например, если не следить за уровнем масла, можно легко запороть цилиндро-поршневую группу. Ну, тут механизм понятный — “задрать” цилиндры или шейки коленвала при низком давлении масла можно просто от недостатка смазки, как на любом легковом моторе, в том числе и бензиновом. Но у грузового дизеля есть своя особенность.

Дело в том, что любой современный дизельный мотор оснащён системой рециркуляции выхлопных газов (Exhaust Gas Recirculation, EGR ). Оно и правильно — эта система позволяет снизить температуру сгорания смеси, сокращая тем самым выброс оксидов азота NO, что требуют современные экологические нормы. Но с понижением температуры горения растёт интенсивность партикуляции (появления твёрдых частиц в отработавших газах). Другими словами — появляется большее количество сажи. А это в свою очередь приводит к её коагуляции в камере сгорания. Частицы сажи попадают на стенки цилиндров, поршней и поршневых колец. В легковом дизеле положение отчасти спасает более частая замена масла: что-то можно вовремя отмыть. А вот для грузовиков с их очень большими интервалами замены это может стать большой проблемой, вызывая быстрый износ деталей ЦПГ.  

Выход был найден сравнительно простой: грузовые масла приблизительно на 20% состоят из присадок, среди которых много дисперсантов, препятствующих образованию сажи. А вот в леговый маслах присадок может быть всего 5-10%, причём даже в этих процентах доля дисперсантов ниже, чем в грузовых маслах. Так что “неправильное” масло в грузовом дизеле может здорово приблизить ремонт ЦПГ.

И ещё раз про экологию

Уж если мы начали говорить про EGR, то сразу скажем, что старое или некачественное масло может заметно ухудшить и ситуацию с экологическими системами грузового дизеля. Начнём опять с теории.

Как я уже говорил, EGR снижает температуру сгорания смеси, сокращая тем самым выброс оксидов азота NO. Собственно, в этом и состоит её задача. Вот только что делать с сажей, количество которой при снижении температуры наоборот растёт? А вот тут в работу вступает сажевый фильтр. И совместно с ЕГР он помогает укладываться грузовому (и не только) дизелю в нормы Евро 5. Вроде, всё хорошо, но вернёмся на несколько абзацев выше: неправильно подобранноемоторное масло, которое не способно должным образом сокращать отложение сажи, быстро приближает смерть сажевого фильтра. Ну, и исход очевиден — сообщение о невозможности пуска мотора через N километров, замена фильтра… 

Хорошо ещё, что грузовые дизели практически избавлены от системы изменения фаз: они свойственны легковым моторам, особенно бензиновым, которые должны обеспечивать хорошую тягу в большом диапазоне оборотов. Грузовой дизель работает в очень ограниченном диапазоне, и эта система ему не очень-то нужна. Хотя, например,  Caterpillar в своё время всё-таки заморочился и создал дизели Acert серий С13 и С15 с системой изменения фаз газораспределения. Правда, сделал он это исключительно ради попытки уложить в экологические нормы по выбросу оксидов азота без использования системы рециркуляции. Опыт получился не очень удачным, так что запороть маслом отсутствующую систему на грузовых дизелях не получится, а вот вездесущий EGR — запросто. Поэтому некоторые производители стараются всё-таки сокращать зольность, сохраняя высокое количество дисперсантов, предотвращающих образование сажи. Пример — масло TOTAL RUBIA RUBIA TIR 8900 10W40. Зольность — 0,99, щелочное число — 10. Для грузового масла это очень немного, но одобрения большинства европейских производителей грузовых дизелей есть. 

Тот самый турбокомпаунд…

Почему-то существует мнение, что современный малообъёмный дизель легкового автомобиля сильнее форсирован, а значит — и более сложный. Это не совсем так. Нельзя не согласиться с тем, что он, конечно же, работает при более высоких оборотах, и 4 000 об/мин  для него не потолок. Но вот легковушек с турбокомпаундом я не видел, а грузовики с ним существуют. Что же это такое?

Турбокомпаунд — это, грубо говоря, ещё одна турбина,  расположенная в системе выпуска после классического турбонагнетателя. Отработавшие газы раскручивают турбину, с нее крутящий момент через понижающие зубчатые передачи передается на коленчатый вал. Гидравлическое сцепление устраняет рывки и плавно уравнивает угловые скорости. И коленвал мотора получает дополнительный крутящий момент. Турбокомпаунд очень любят шведы: он давно используется, например, на Scania и Volvo. 

Сама по себе система несколько противоречивая. Да, она даёт прибавку в максимальной мощности и моменте, с ней приятнее ехать “внатяг”... Но когда турбокомпаунд выходил из строя, многие предпочитали его просто выбрасывать. Например, так часто делали владельцы Сканий четвёртой серии с топливной системой HPI, которые появились ещё в начале нулевых. Им было проще расстаться приблизительно с пятьюдесятями лошадиными силами, чем с несколькими тысячами американских рублей за новый турбокомпаунд — считалось, что отремонтировать его невозможно. Его и сейчас трудно привести в порядок, так что проблемы с ним есть и сегодня. И будут дальше — он есть и на новых Вольво. Так вот — здоровье этого устройства зависит от качества масла очень сильно. 

Оно и понятно: турбина — она и есть турбина, и влияние на неё плохого масла очевидна. Кроме самых простых причин в виде плохой смазки подшипников, есть ещё несколько факторов, связанных с маслом и сокращающих ресурс турбин ( в том числе и компаунда). Например,  может нормально не работать система вентиляции картера двигателя из-за забитого масляного сепаратора системы. Думаю, объяснять связь “неправильного” масла и закоксовки сепаратора нет необходимости. Ну или турбина может “гнать” масло из-за затруднённого выпуска отработанных газов через систему выпуска. А причина может быть банальна — в забитом сажевом фильтре, о котором мы говорили выше. Или в катализаторе, который тоже быстро выходит из строя в случае критического износа ЦПГ.

Сколь верёвочке не виться…

А вот самая интересная поломка дизельного мотора выглядит страшно в буквальном смысле — это так называемый “разнос” дизеля. В этом случае мотор можно просто развалить, и сломается  в нём всё, что угодно. И причина опять же в масле.

Строго говоря, к разносу приводит не само качество масла. Если в исправным мотор залить “палёнку”, разноса не будет. Зато будет повышенный износ ЦПГ, о чём мы уже предупреждали. Он приведёт к тому, что несгоревшая солярка будет попадать в масло. Когда концентрация топлива в масле достигнет критической точки, мотору будет уже плевать на команды ЭБУ форсункам: он начнёт пожирать собственное масло, принимая его за топливо. А так как воспламенение в дизеле происходит не от искры свечи, а от сжатия (надеюсь, говорить об отсутствии свечей зажигания в дизеле не надо, так ведь?), то начнётся неконтролируемый рост оборотов. И мотор будет молотить на максимально возможных оборотах до тех пор, пока ему будет хватать на это топлива, скопившегося в поддоне картера в составе масла. Ну, или пока не развалится, что тоже возможно. Зрелище, мягко говоря, жутковатое. Заглушить можно только одним способом — включив высшую передачу и надеясь, что мотору просто не хватит тяги. А это получается не всегда. 

Как нормальное масло помогает избежать разноса? Давайте посмотрим на особенности эксплуатации грузового дизеля и связанные с ними особенности грузового масла.

У магистральных тягачей действительно просто огромные межсервисные интервалы. Иногда их действительно растягивают до 150 тысяч километров пробега, хотя обычно масло предпочитают менять гораздо раньше (60-80 тысяч). Часто говорят, что связано это с тем, что там залит большой объём масла, и якобы присадки в таком объёме вырабатываются дольше, а масло лучше сохраняет свои свойства. Это не совсем так. Дело в первую очередь в том, что поршень грузового дизеля за то же время пробегает гораздо меньшее расстояние по цилиндру, чем поршень малообъёмного мотора. Нормальная частота оборотов коленвала для грузовика — 1 500 — 2 000. В таком режиме дизель работает большую часть пробега по трассе. В трассовом режиме нет необходимости часто ускоряться, тем паче, что большинство профессиональных водителей фур предпочитают не пользоваться педалями газа и тем более — тормозами (для замедления есть моторные тормоза и ретардеры) и средний  диапазон оборотов получается гораздо более узким, чем у машин, которые ездят по городским улицам. Меньше и холодных пусков, и резких стартов. Само собой, это положительно влияет и на ресурс масла.

Кроме того, мы уже упоминали, что доля присадок в грузовом масле намного больше, чем в легковом. Правда, при этом растёт щелочное число и зольность, но зато масла грузовиков обычно могут похвастаться хорошими базами. Например, масло RUBIA TIR 8900 10W-40 с вязкостью, похожей на “полусинтетику”, произведено на полностью синтетической базе.

Так что ПАО-база с очень высокими индексом вязкости и стабильностью характеристик сегодня — это вполне нормально. 

Помимо этого, более высокое щелочное число необходимо для того, чтобы нейтрализовать повышенное количество кислот, неизбежно растущее с наличием системы ЕГР из-за повторного сжигания отработавших газов. 

И вот тут производителям приходится долго и мучительно искать правильный баланс: слишком высокие щелочное число и зольность приводят к быстрому выходу из строя сажевого фильтра. С другой стороны, повышенная кислотность грозит коррозией. Плохо и то, и другое. И если регулярно “забивать” на качество масла, которое заливают в мотор, со временем можно дождаться того самого “разноса” из-за обычного износа деталей ЦПГ. А это — самое плохое, что может случиться с дизелем.

Итак, подведём итог. Ничто “человеческое” грузовому дизелю не чуждо. Поэтому от плохого масла в первую очередь страдают цилиндры, вкладыши, шейки коленвалов и другие детали ЦПГ. Следующие проблемы неизбежно возникнут с экологическими системами — EGR и сажевым фильтром. Затем по очереди могут закончить своё существование турбина и турбокомпаунд. Ну, вишенка на торте — разнос. И это уже всё, приехали. И если с EGR и сажевиком можно ещё как-то решить вопрос малой кровью, то остальные неисправности стукнут по карману очень больно. Больнее, чем замена нескольких литров масла. И что ещё важно — “правильного” масла, того, которое делали специально для грузовиков.

Для полноты картины

Кстати, уж если грузовое масло такое хорошее, то почему бы его не заливать в легковые дизели? Скажем, как есть: многие заливают и ездят сравнительно счастливо. Но вообще-то, делать этого не стоит: слишком высокие зольность и щелочное число выведут из строя “экологию” легковушки очень и очень быстро, а если там уже всё угроблено, то стоит подумать хотя бы о более интенсивном образовании нагара на поршнях  и клапанах. То, что переварит грузовой дизель, легковому может оказаться не по зубам. Читайте мануал, спецификации масла и не думайте, что инженеры всегда глупее форумных экспертов.

Правда, есть и компромиссные решения для тех, у кого в гараже стоят и бензиновые, и дизельные грузовики. Их не так много, но, например, RUBIA TIR 8900 10W-40 для парка с бензиновыми и дизельными двигателями можно использовать TOTAL RUBIA POLYTRAFIC 10W40 можно использовать и там, и там. А вот чисто “грузовое” масло лучше в легковушку всё-таки не заливать.