Компрессионно-вакуумная диагностика двигателя (КВД)

Рано или поздно любой двигатель в зависимости от сроков и условий эксплуатации изнашивается до состояния, при котором его дальнейшая работа в нормальном режиме становится невозможной.

В момент, когда износ достигает своей критической точки, в работе двигателя начинают проявляться следующие проблемы (по отдельности или комплексно), при наличии которых двигатель приговаривают к капитальному ремонту:

• Повышенный расход масла или топлива
• Неравномерная работа двигателя
• Снижение мощности (ухудшение тяги двигателя)
• Проблемы с запуском при отрицательных температурах
• Повышенная шумность работы и вибрация двигателя Повышенное дымление через вентиляцию картера
• Увеличение дымности через выхлопную систему (глушитель)

Но далеко не всегда такие симптомы в сочетании с большим пробегом однозначно говорят о необходимости капитального ремонта. Часто на практике в связи с применением сернистых видов топлива и малокачественного масла (или неправильно выбранного, или не соответствующего масла) такие же проблемы возникают в двигателях с небольшим пробегом, а значит, о каких критических точках износа может идти речь? И вот здесь очень важно определить чему отвечает такое состояние двигателя. Распознать это возможно только с помощью КВД –компрессионно-вакуумной диагностики двигателя, которая практически безразборным методом позволяет произвести тщательный анализ реального состояния деталей. Соответственно ремонт из-за своевременно принятых мер можно зачастую избежать либо отложить по времени.

Компрессионно-вакуумный метод – это измерение трех параметров через свечные или форсуночные отверстия двигателя, а именно: компрессии, полного вакуума и остаточного вакуума.

Величину максимального разряжения в цилиндре, которое спо­собна создать цилиндро-поршневая группа (ЦПГ), называют полным вакуумом. Благодаря эффекту масляного клина величина полного вакуума при удовлетворительном состоянии гильзы цилиндра и герметичности клапанов не бывает ниже определенного значения для каждого типа двигателя и практически не зависит от состояния поршневых колец. Поэтому в зависимости от величины полного вакуума можно сделать вывод о состоянии гильзы цилиндра (эллиптичность, наличие задиров) и клапанов газораспределения.

Величину потерь давления рабочего тела через кольца в цилиндре двигателя при максимальном давлении в цилиндре называют остаточным вакуумом. При удовлетворительном состоянии гильзы цилиндра и герметичности клапанов величина остаточного вакуума характеризует состояние поршневых колец – степень износа, залегание (коксование), поломку перемычек на поршне, поломку колец.

На основании показаний приборов и расчетных данных наши специалисты предоставят достоверную информация о состоянии двигателя, а именно:

Определят степень износа гильз цилиндров.
1. По всем цилиндрам износ должен быть приблизительно одинаковым и соответствовать реальному пробегу автомобиля.
2. В случае несоответствия стоит задуматься о применяемом в двигателе масле.
3. Для двигателей, прошедших капитальный ремонт – это возможность аргументировано оценить его качество.
4. По степени износа цилиндров определяется остаточный ресурс двигателя.

Выявят состояние износа/коксования/залегания компрессионных колец по цилиндрам.
Данные показатели объяснят причину повышенного расхода масла, причину ухудшения динамики автомобиля.

Определят работоспособность клапанов и гидрокомпенсаторов.
Неправильная работа компенсаторов по причине их износа либо подклинивания ведет к несвоевременному открытию/закрытию клапанов ГРМ, что может привести к их прогару, заклиниванию и поломке.
Неплотное закрытие клапанов также возникает из-за нагара на рабочей поверхности.
На некоторых двигателях износ компенсаторов влечет за собой повышенный износ кулачков распредвала.

Выявят перегрев двигателя.
Перегрев ДВС приводит к повышенному сажеобразованию и коксованию поршневых колец. Перегрев сильной степени приводит к повреждению прокладки ГБЦ, к трещинам и короблению самой ГБЦ с последствиями дорогостоящего ремонта.

Определят реальный пробег автомобиля по показателям износа цилиндро-поршневой группы.
Диагностические показатели износа скажут о характере предыдущей эксплуатации автомобиля, покажут степень остаточного ресурса двигателя, позволят точно определить его реальный пробег и вскроют добросовестность продавца.

Восстанавливающие антифрикционные препараты (ВАФП)

Продиагностировать и поставить диагноз – это половина дела. Важно не только своевременно узнать состояние двигателя, но и оказать ему своевременную помощь.

Один из таких методов связан с развитием триботехнологий, где для решения задач борьбы с трением и износом, а также увеличения срока службы машин и механизмов, широкое распространение получили восстанавливающие антифрикционные препараты.

В настоящее время существует несколько десятков наименований ВАФП, которы можно классифицировать на группы по структуре и свойствам главных активных компонентов:

• Реметализанты поверхностей трения.
• Тефлоносодержащие антифрикционные препараты.
• Полимерные антифрикционные препараты.
• Слоистые модификаторы трения.
• Эпиламные и эпиламоподобные противоизносные препараты.
• Мелкодисперсные композиции на базе искусственных алмазов.
• Геомодификаторы трения или ремонтно-восстановительные составы.

Проведенный сравнительный анализ показал, что сегодня наиболее перспективной группой ВАФП являются геомодификаторы трения, которые позволяют улучшить свойства поверхностей трения путем добавления их в моторные и трансмиссионные масла.

Учитывая возможность конкуренции, многие производители моторных масел настроены к ремонтно-восстановительным составам резко отрицательно, аргументируя тем, что современное масло уже содержит весь необходимый пакет присадок, и введение в масло дополнительного компонента может нарушить баланс свойств пакета базовых присадок, а это крайне нежелательно и даже вредно.

Данное утверждение ошибочно, равно как и ошибочно относить вышеперечисленные группы ВАФП к одному определению – присадки. У них принципиально разное действие: одни образуют на поверхностях трибологического узла защитную пленку, способствующую уменьшению трения, эффект которой пропадает при замене масла, другие взаимодействуют с металлическими поверхностями, модифицируя их, образуя неотделимый слой, существенно предотвращающий износ.

Смазочные масла для улучшения своих свойств действительно содержат пакеты функциональных присадок, использование которых является залогом длительного срока службы и хороших эксплуатационных качеств транспортного средства, но при идеальных условиях эксплуатации. Они работают одинаково как для нового, так и для сильно изношенного двигателя. Но условия смазывания на разных стадиях эксплуатации двигателя различны, и эксплуатационный износ поверхностей каждого узла трения носит сугубо индивидуальный характер. Поэтому присадки к маслам определяют только свойства масляной пленки трибологического узла, практически не влияя на поверхности трения.

На сегодняшний день общепринятое толкование принципа действия   ремонтно-восстановительных составов на базе природных минералов заключается в следующем: при наличии в масле мелкодисперсных частиц геомодификатора и попадании последних в локальные зоны трения, происходит их «раздавливание, растирание» пиками микрорельефа поверхностей с высвобождением большого количества тепловой энергии, что инициирует возникновение и протекание микрометаллургических и физико-химических процессов на атомарно-кристаллическом уровне с образованием модифицированного слоя на поверхностях контактирующих металлов,   обладающего высокой износостойкостью и новыми свойствами. Свойства улучшенных поверхностей зависят от материала деталей в сопряжении, а также от нагрузки и температуры в зоне трения.

Поверхность металла до обработки геомодификатором трения (материалы Государственного Токийского Университета им. Васеда)

Поверхность металла после обработки геомодификатором трения (материалы Государственного Токийского Университета им. Васеда)

Полученные геомодифицированные поверхности неизменны в течение 50…120 тыс. км пробега и обладают следующими свойствами:

• имеют резкой границы между собой и металлом, на котором они образовались.

• по своей природе не чужеродны металлу.

• имеют одинаковый с материалом, на котором они образовались, коэффициент линейного термического расширения, т. е. не скалываются при нагреве и охлаждении.

• увеличивают срок работоспособности масла, снижая его окисление и разложение.

• коэффициент трения деталей аномально низок и снижается в среднем до 50 % в зависимости от материалов пары трения.

• по своей природе являются диэлектриком и огнеупором. Температура их разрушения больше 1500°С.

• стойки к износу, окислениям и коррозии.

•  защищают металлы от водородного растрескивания, приводящего к охрупчиванию и старению.

• поверхности можно возобновлять по мере их срабатывания, проводя дополнительные обработки геомодификатором.

В этом  заключается одно из основных отличий геомодификаторов от присадок к смазочному маслу. Они принципиально не изменяют свойств масел, и объектом их воздействия служат металлические поверхности трения (шероховатость, микротвердость, адгезия и т.д.). В процессе формирования модифицированной поверхности также происходит оптимизация микрогеометрии зазоров сопряжений.

Реагент восстановительного действия (РВД)

Профессиональная обработка двигателя реагентом восстановительного действия, относящегося к геомодификаторам трения, проводится безразборным методом в режиме штатной эксплуатации (что очень важно при экономии денежных средств и времени), способна существенно улучшить характеристики ДВС на различных режимах работы.

Сферы применения РВД препарата:

• Автомобильная и специальная техника (двигатели внутреннего сгорания всех типов, агрегаты трансмиссии, насосы гидроусилителей, подшипниковые узлы, навесное гидравлическое оборудование, двигатели мотоциклов, яхт и катеров).
• Компрессоры промышленные и бытовые.
• Гидравлическое оборудование дорожно-строительной и специальной техники (экскаваторное, крановое, бульдозерное, грейдерное).
• Подшипники качения.
• Сельскохозяйственная техника.
• Локомотивный и подвижный состав железнодорожного транспорта.
• Суда морского и речного флотов. Крановое оборудование портов.
• Средства малой механизации (редукторы пневмо и электроинструмента, мотопомпы, бензопилы, электростанции).
• Металлообрабатывающая, станкоинструментальная промышленность (станочный парк и средства механизации промышленных объектов, режущий инструмент).

Комплексное предназначение препарата РВД:

Общее:

• Только для поверхностей трения из черных металлов.
• Для существенного снижения трения, защиты от дальнейшего износа, водородного растрескивания металлических поверхностей трения, охрупчивания и старения металла.
• Для оптимизации зазоров в парах трения за счет суперфинишной приработки поверхности и формирования защитного слоя.
• Для устранения некоторых погрешностей, допущенных при изготовлении деталей сопряжения на изношенном оборудовании.
• Для предотвращения «масляного голодания» пар трения.
• Для многократного увеличения ресурса агрегатов и механизмов, следовательно, увеличения межремонтных сроков эксплуатации.
• Для возможности устранения коррозионных последствий на парах трения неэксплуатируемых агрегатов вследствие их длительного хранения.

Двигателей внутреннего сгорания:

• Для устранения износа гильз цилиндров поршневой группы.
• Для раскоксовывания поршневых колец.
• Для улучшения сгорания топлива и уменьшения его трассового расхода.
• Для уменьшения расхода масла на угар.
• Для повышения и выравнивания компрессии по цилиндрам.
• Для оптимизации зазоров в парах трения.
• Для улучшения разгонной динамики автомобиля.
• Для снижения вибрации и рабочих шумов двигателя.
• Для облегчения запуска двигателя в зимнее время.
• Для сокращения времени обкатки двигателя.
• Для снижения концентрации токсичных выбросов в атмосферу.

Агрегаты трансмиссии коробка перемены передач, редуктор заднего моста, раздаточная коробка (кроме узлов с применением дифференциалов повышенного трения, вискомуфт).

• Для снижения вибрации, гулов, шумов и нагрузок в агрегатах трансмиссии.
• Предотвращение износа зубьев шестерен в пятнах контакта
• Для устранения зазолров в подшипниках качения
  

Препарат РВД не применяется:

• При сильном износе двигателя (более 50%); в случае явных механических поломок внутри него, проявляющих себя повышенными металлическими шумами и стуками звонкого или глухого тонов (к данным шумам не относятся звуки, связанные с работой клапанов и гидрокомпенсаторов).
• При аварийном давлении масла. Аварийное давление масла, как правило, свидетельствует о большом износе в сопряжениях «шейка коленвала – вкладыш».

Наглядные примеры

На фото ниже продемонстрированы результаты длительной работы (в сравнении) защищенных и не защищенных от износа поверхностей деталей, принимающих активное участие в работе ДВС, где явно видны следы выработки и выкрашивания незащищенных от износа поверхностей.

Фото 1: масло из вентиляции картера около дроссельной заслонки. Это из-за коксовки колец идет повышенный прорыв картерных газов к дроссельной заслонке. Такого быть не должно.

Фото 2:Сажа и  кокс на маслозалиной горловине и пробке. Состояние, характерное для  двигателя с закоксованными кольцами.

Фото 3:Изношенные компенсаторы – предел (уже ничем не помочь). Из-за этого износа неправильная работа клапанов ГРМ (несвоевременное закрытие-открытие)

Фото 4:Предельный износ деталей ГРМ: съеденый кулачок распредвала, предельный износ рокеров.

Фото5:  наружних рабочих поверхностей гидрокомпенсаторов обычных (слева) и подверженных  противоизносной обработке РВД-составом (справа).

Фото6:  наружних рабочих поверхностей гидрокомпенсаторов обычных (сверху) и подверженных  противоизносной обработке РВД-составом (снизу) многократное увеличение

Фото 7 и 8:Защищенная (обработанная)  РВД-составом гильза цилиндра и шейка коленчатого                           вала при значительном пробеге ДВС. Поверхность золотистого цвета, зеркальная,                            15-16 класс чисототы,с  многократно увеличенной теплопередающей поверхностью                                                           и способностью удерживать масло.

Остается лишь принять решение: эксплуатировать двигатель до  неизбежного и стремительно приближающегося дорогого капитального ремонта со всеми вытекающими… или ограничиться малозатратной своевременной «терапией», сохранив оригинальные детали двигателя в стабильном рабочем состоянии, нервы и совсем не лишнюю круглую сумму.  Выбор за Вами!!!