Сизый дым и расход масла у дизеля

Сизый, голубоватый дым из выхлопной трубы — верный признак того, что в цилиндрах горит моторное масло. Чаще всего он сопровождается повышенным расходом масла: водитель начинает доливать между заменами, а потом и вовсе возить с собой канистру. Многие сразу думают о капремонте, но причин угара масла несколько, и не все из них требуют разборки двигателя. Разберёмся, откуда масло берётся в цилиндре, как это проверить и в каких случаях виновата топливная аппаратура.

Как выглядит сизый дым

Масляный дым имеет характерный синеватый или серо-голубой оттенок, особенно заметный на солнце. Он долго висит в воздухе, не тает, как пар, и имеет специфический запах горелого масла. От чёрного дыма он отличается тем, что не оставляет сажи на руке, а от белого — отсутствием резкого запаха солярки.

Важно смотреть, когда появляется дым:

• при пуске после стоянки — масло стекло в цилиндры через клапаны: колпачки, направляющие втулки;
• при торможении двигателем и сбросе газа — разрежение во впуске затягивает масло через колпачки или из турбины;
• под нагрузкой — износ колец и цилиндров, прорыв газов в картер;
• постоянно на всех режимах — турбина, сильный износ поршневой группы, переполнение картера.

Путь первый: турбокомпрессор

На грузовых двигателях турбина — частая и недооценённая причина масляного дыма. Вал турбины вращается на подшипниках скольжения, смазываемых маслом под давлением. Уплотнения вала — это не сальники, а разрезные кольца, похожие на поршневые. При износе подшипников вал получает люфт, кольца перестают уплотнять, и масло уходит либо в компрессорную часть — во впуск, либо в турбинную — сразу в выпуск.

Ещё одна причина — затруднённый слив масла из турбины. Если сливная трубка пережата, закоксована или если в картере повышенное давление картерных газов, масло не успевает стекать и выдавливается через уплотнения.

Проверка: снимите патрубок после компрессора и посмотрите внутрь. Лёгкий масляный налёт допустим, лужи масла в интеркулере и патрубках — нет. Проверьте осевой и радиальный люфт вала: касание крыльчаткой корпуса — однозначный приговор.

Путь второй: клапанный механизм

Маслосъёмные колпачки уплотняют стержни клапанов. Со временем резина дубеет, трескается, а направляющие втулки изнашиваются. Масло стекает по стержню в цилиндр, особенно во время стоянки и в моменты высокого разрежения во впуске. Характерный признак — облако сизого дыма в первые секунды после пуска, затем дым уходит.

Путь третий: поршневые кольца и цилиндры

Маслосъёмные кольца снимают масло со стенок цилиндра и сбрасывают его через отверстия в поршне. При закоксовке колец, их износе или износе гильзы масляная плёнка остаётся на стенке и сгорает. Одновременно растёт прорыв газов в картер. Признаки: дым под нагрузкой, повышенное давление картерных газов, масло выдавливается из сапуна и щупа, компрессия снижена.

Закоксовка колец часто бывает обратимой — на начальной стадии помогает раскоксовка. Но если кольца залегли из-за перегрева поршня, то причину перегрева нужно искать, и здесь в игру вступают форсунки.

При чём здесь форсунки

Связь форсунок с масляным дымом не так очевидна, но она есть, и она прямая.

Перелив и прогар поршня

Форсунка, которая льёт или плохо распыляет, направляет факел топлива на поршень и стенку цилиндра. Локальный перегрев поршня приводит к закоксовке колец, а в тяжёлых случаях — к прогару днища или разрушению перемычек. Кольца теряют подвижность, масло уходит в камеру сгорания. Плюс топливо, попадающее на стенки, смывает масляную плёнку, ускоряя износ гильзы.

Разжижение масла топливом

Подтекающие форсунки, особенно после долгой работы на холостом ходу, допускают стекание топлива в картер. Масло разжижается, теряет вязкость, легче проходит через кольца и колпачки и активнее испаряется. Уровень масла при этом может даже расти, а потом, по мере выкипания топлива, — падать. Водитель видит сначала «прибавку», а потом повышенный расход.

Насос-форсунки HEUI

Гидравлические насос-форсунки на Caterpillar 3126, C7, C9 и на двигателях International работают от моторного масла под давлением до двухсот с лишним бар. Масло подаётся в форсунки из магистрали в головке блока. При износе уплотнительных колец на корпусе форсунки масло может уходить в топливную галерею или в зону посадки форсунки. Масло в топливе сгорает в цилиндре — расход растёт, а выхлоп приобретает сизый оттенок. Кроме того, у HEUI бывают внутренние утечки через уплотнения плунжера-усилителя.

Путь четвёртый: системы вентиляции и наддува

На ряде двигателей картерные газы через систему вентиляции направляются во впуск. Если сепаратор масла в системе вентиляции неисправен, масляный туман уходит прямо в цилиндры. Кроме того, на некоторых грузовиках воздушный компрессор тормозной системы при износе гонит масло в пневмосистему, а оттуда — частично во впуск, если забор воздуха у компрессора идёт после турбины.

Перелив масла в картер при замене тоже даёт сизый дым: коленвал взбивает масло, масляный туман уходит через вентиляцию.

Нормы расхода масла

Абсолютно не расходующих масло дизелей не бывает. Небольшой расход — нормальная часть работы двигателя. Для больших грузовых моторов производители обычно указывают допустимый расход в долях процента от расхода топлива. На практике для исправного магистрального тягача долив литра-двух между заменами считается нормой, а несколько литров на тысячу километров — уже поводом для диагностики.

С чего начинать

Самые дешёвые проверки — первыми: уровень масла, состояние сапуна и вентиляции, патрубки после турбины, люфт турбины. Затем — давление картерных газов и компрессия. Параллельно имеет смысл отправить пробу масла на анализ: лаборатория покажет содержание топлива, гликоля, кремния и металлов, а это сразу сужает круг подозреваемых. Если в масле много топлива, проблема в форсунках или в их уплотнениях — и именно с них стоит начинать, прежде чем браться за кольца.

Когда двигатель всё-таки идёт в капитальный ремонт, форсунки обязательно нужно проверить. Новая поршневая группа с переливающими форсунками проживёт недолго.

Анализ масла как инструмент

Лабораторный анализ масла — один из самых недооценённых инструментов диагностики. Для парков грузовиков и спецтехники он давно стал обычной практикой, а для владельца одной-двух машин часто оказывается откровением. Проба масла, отобранная из прогретого двигателя, показывает:

• содержание топлива — по снижению вязкости и температуры вспышки; повышенное значение указывает на подтекающие форсунки или их уплотнения;
• гликоль и натрий, калий — следы антифриза: прокладка, стаканы форсунок, теплообменники;
• кремний — пыль, прошедшая через воздушный фильтр или негерметичный впуск, главный абразив для колец;
• железо, хром, алюминий, медь, свинец — продукты износа гильз, колец, поршней, подшипников;
• сажу — признак плохого сгорания, часто связанного с форсунками.

Если повторять анализ при каждой замене, видна динамика. Резкий рост железа и хрома при росте кремния говорит об абразивном износе цилиндро-поршневой группы из-за пыли. Рост топлива в масле — повод проверять форсунки. Это позволяет выбрать ремонт заранее, а не после того, как двигатель начнёт дымить.

Особенности старых двигателей

На двигателях с большим пробегом, например на Caterpillar 3406E или Cummins N14 после нескольких капитальных ремонтов, расход масла растёт постепенно, и владельцы привыкают его не замечать. Но если к росту расхода добавились сизый дым и падение мощности, это уже не плавный износ, а конкретная неисправность. На таких моторах нередко виноваты форсунки: изношенные распылители заливают цилиндры, смывают масляную плёнку и ускоряют износ колец. Отремонтировав форсунки, можно заметно продлить жизнь двигателя до капремонта.

Если масло уходит, а дыма нет

Бывает, что расход масла высокий, а выхлоп чистый. Тогда масло уходит не в цилиндры, а наружу или в другие системы: течь через сальники коленвала, прокладки, масляный радиатор в систему охлаждения, через компрессор в пневмосистему. Ещё один неочевидный путь — в топливо через уплотнения HEUI, когда масло сгорает в цилиндре в таком количестве, что дым почти незаметен на фоне нормальной работы. Проверка топлива из обратки на наличие масла помогает исключить этот вариант.

Для владельцев спецтехники есть ещё один нюанс. Экскаваторы, погрузчики и генераторы, которые подолгу работают на холостом ходу или с малой нагрузкой, страдают от закоксовки колец и «мокрого выпуска». Масло и несгоревшее топливо скапливаются в выпускной системе, а при первой серьёзной нагрузке выгорают облаком сизо-чёрного дыма. Это не обязательно означает износ двигателя: часто после нескольких часов работы под нормальной нагрузкой и проверки форсунок ситуация заметно улучшается. Но если такой режим эксплуатации постоянен, форсунки нужно проверять чаще, чем предписывает регламент.

И последнее: не пытайтесь «лечить» сизый дым загущающими присадками в масло. Они могут ненадолго снизить дым, но маскируют причину, ухудшают прокачиваемость масла на холодном пуске и забивают масляные каналы, в том числе каналы смазки турбины.

Проверка форсунок в ForsynkaCat

Мы проверяем на стенде форсунки Common Rail, насос-форсунки EUI и HEUI для Caterpillar, International, Cummins, Volvo, Scania, DAF и других двигателей: подачу, распыл, подтекание, а у HEUI — состояние уплотнений и работу усилителя. Привезти форсунки можно по адресу: г. Санкт-Петербург, ул. Салова, д. 61, бокс 7. Из регионов — через транспортную компанию. Вопросы — на [email protected]. Режим работы: пн–пт 9:00–19:00, сб 10:00–16:00, воскресенье — выходной.