Для чего обкатка двигателя
Обкатка двигателя: делать или нет? Как правильно?
Автовладельцам, которые бережно относятся к новенькой машине, тщательно соблюдая регламент ее эксплуатации в первые месяцы жизни, лучше не знать, как порой эти автомобили попадают в автосалоны…
Помнится сцена жигулевских времен: на улице мороз, в воздухе мат, а несчастные Лады с нулевыми пробегами загоняют на автовоз. Балбес с десятком ключей заводит все машины, какие может, а потом с разгону загоняет оглушительно ревущие Жигули на ледяные аппарели. Обкатка, говорите – ну-ну… Газанем, шлифанем, оставим пару рубцов на вкладышах… На родине газелей то же самое: перегоняемая машинка с нуля соревнуется со всеми соседями по трассе, выкручивая моторы наизнанку. А уже если машину гонят в Москву, то надобно добраться побыстрее – расступись!
Ладно, хватит страшилок – лучше сообразим, что реально трется в моторе. Загибаем пальцы на всех конечностях: подшипники коленвала и распредвала, поршневые пальцы, кулачки и толкатели привода клапанов, цепь и башмаки привода ГРМ… А еще есть такие пары трения, как «поршень – поверхность цилиндра» и «поршневые кольца – поверхность цилиндра».
Что реально нуждается в обкатке? Главное, пожалуй, все-таки поршневые кольца. Их задача – герметезировать зазор между поршнем и цилиндром, отводя при этом тепло от поршня. Это могут обеспечивать только хорошо притертые кольца – в противном случае хорошего контакта с цилиндром не будет. Только такие кольца начинают плотно контактировать с цилиндром – неприработанные отдавать тепло не в состоянии. Мало того, неприработанные кольца можно просто сжечь. При этом они потеряют упругость, после чего совсем утратят должные навыки и уже не смогут отводить тепло, а также обеспечивать нормальное газовоздушное уплотнение. Постепенно масло на маслосъемных кольцах начнет закоксовываться – в итоге непременно проявится повышенный расход масла. Заодно упадет давление в цилиндрах, вырастет топливный аппетит, упадет мощность.
Чтобы заранее избежать всех этих неприятностей, необходимо было хотя бы на первой тысяче километров пробега добиться хорошей притирки компрессионных колец к поверхности цилиндра. А для этого было достаточно ездить плавно и не очень быстро. Нельзя давать мотору высоких нагрузок, ездить с прицепом или буксировать другой автомобиль. И уж, конечно же, нельзя пытаться самостоятельно выезжать из непролазной грязи или, скажем, с песчаного пляжа, куда умудрился заехать. В таких ситуациях неопытные водители начинают тупо газовать – обороты становятся большими, а вот охлаждение при этом – никакое. Так зачастую и сжигают кольца вместе со сцеплением.
Спору нет, что обкатку современных моторов убыстряют сегодняшние технологии производства колец и цилиндров. Поверхность цилиндров обрабатывают методом плосковершинного хонингования. Поршневые кольца производитель приспосабливает к достаточно быстрой притирке к цилиндру. В частности, первое компрессионное кольцо, сделанное из стали, содержит на поверхности мельчайшие канавки, расположенные по окружности, которые облегчают и ускоряют его приработку. А еще первое компрессионное кольцо часто покрывают специальными мягкими, приработочными сплавами. Второе компрессионное кольцо, чаще чугунное, имеет коническую наружную поверхность – такая форма тоже облегчает приработку кольца. Иногда на внутренней поверхности кольца в месте перехода к верхней плоскости выполняют фаску – при этом сила трения слегка выворачивает его на небольшой угол, что облегчает притирку. Кольца старых двигателей, не имевших всех этих усовершенствований, нуждались в более длительной обкатке – до 5000-8000 км пробега.
Если дать сразу большую нагрузку на непритертые кольца, то они не будут нормально отводить тепло и перегреются сами, поскольку поршень продолжает отдавать тепло. И такие кольца могут допустить его перегрев.
Тема обкатки плавно перетекает в масляную. Надо ли менять масло в моторе после обкатки? Что бы там ни говорили инструкции, это хорошо бы делать. После первого контакта притираемых деталей неизбежно появление различных микрочастиц, образующихся при удалении изначальных неровностей. Вся эта взвесь купается в моторном масле, которое, конечно же, надо бы поменять вместе с масляным фильтром.
В новенькой машине, помимо двигателя, в обкатке нуждается коробка передач – она прикатывается примерно столько же, сколько и мотор. В первую очередь это относится к полноприводникам с кучей редукторов, в которых использовано гипоидное зацепление. В какой-то степени нужно обкатывать и тормоза, но они, в отличие от колец, притираются буквально на глазах. Главное – это понимание того факта, что даже самый современный автомобиль по своей глубинной сути недалеко ушел от своего прадедушки столетней давности, а потому обкатка нужна и ему – пусть и не такая длительная.
Как правильно обкатать двигатель после капремонта или новый?
Обкатка двигателя – период использования автомобиля в щадящем режиме. Требуется при покупке новой машины или после капремонта мотора.
Основная задача – притирка новых элементов двигателя, при малой нагрузке. Данный процесс сопровождается повышением температуры работы мотора.
Соблюдение правил обкатки продлит жизнь двигателя в 3 раза.
Виды обкатки мотора
Рассмотрим популярные виды.
1.Холодная обкатка двигателя при помощи стенда — самый правильный способ. Для него используют специализированное стендовое оборудование, позволяющее быстро и эффективно провести работу. Она проводится под полным контролем, что позволяет обнаружить неисправности и неточности на самой ранней стадии. Характеристики работы двигателя контролируются электроникой, стенд работает по определенному алгоритму.
2. Холодная обкатка двигателя — попытка повторить работу стенда. Автомобиль тянут на буксировочном тросе несколько часов. Занимает мало времени, но без контроля показателей, об эффективности можно будет судить только по времени до очередного ремонта.
Признаки эффективной холодной обкатки двигателя:
3. Горячая обкатка – самый популярный способ. Проходит на холостых оборотах, но с различными интервалами работы. Между этапами движок должен полностью остыть. ВАЖНО! Следить за техническими жидкостями. После этого этапа рекомендуется провести естественную обкатку.
4. Естественная обкатка — самый простой способ. Заключается в аккуратном использовании автомобиля на первых двух тысячах пробега.
Требует соблюдения определенных правил:
Признаки неправильной обкатки мотора:
Первый запуск двигателя
Запуск мотора очень ответственное занятие. Соблюдение не сложных правил облегчит эту задачу.
Режим обкатки двигателя после капитального ремонта
В этот момент главное придерживаться правил естественной обкатки:
Самые ответственные — первые 500 км. Сизый выхлопной дым — норма, особенно при замене поршневых колец. Холостой ход регулируют после тысячи километров пробега.
После пробега в 2500-3000 автомобиль можно использовать в штатном режиме.
Режим обкатки нового двигателя
Советы по обкатке новой машины носят рекомендательный характер. Категорически нельзя стоять в пробках в первые 500 км пробега.
Устройство автомобилей
Обкатка двигателей
Процесс приработки трущихся деталей нового или отремонтированного двигателя, называют обкаткой. В результате обкатки на поверхностях трущихся деталей уменьшаются микронеровности, интенсивно изнашиваемые силами трения, а взаимно сопрягаемые подвижно детали прирабатываются друг к другу по форме, что в дальнейшем позволяет снизить силы трения между ними, уменьшить износ поверхностей и даже разрушение деталей, а также потери энергии на их нагрев.
В качественной приработке во время обкатки двигателя наиболее нуждаются сопряжения между гильзами цилиндров, поршнями и поршневыми кольцами, шейками и вкладышами подшипников коленчатого вала, а также другие подвижные соединения деталей КШМ и ГРМ.
Обкатку осуществляют в специальных технологических режимах, постепенно увеличивая нагрузку и обороты двигателя, т. е. интенсивность взаимодействия и скорость взаимного перемещения сопрягаемых деталей, подвергающихся приработке. Режимы обкатки двигателей после ремонта, в т. ч. продолжительность приработки, зависят от того, какие детали, узлы или механизмы подвергались замене или восстановлению во время ремонтных работ.
Обкатка двигателя может выполняться непосредственно на автомобиле или при помощи специальных стендов, позволяющих контролировать режимы обкатки и выполнять ее более качественно.
Стендовая обкатка заканчивается испытанием обкатанного двигателя посредством контрольно-измерительной аппаратуры стенда, позволяющей оценить технические и эксплуатационные возможности двигателя на основе анализа полученных в результате испытания характеристик.
Обкатка двигателя на автомобиле
На автомобиле обкатка может выполняться в следующих случаях:
Новый двигатель обкатывается в режимах неполного нагружения с постепенным увеличением нагрузки, при этом водитель внимательно следит за состоянием и работой всех его систем и механизмов по приборам и органолептическими методами.
Продолжительность и технология обкатки устанавливается заводом-изготовителем двигателя.
Если ремонт двигателя выполнялся без снятия с автомобиля (или трактора), и заключался в замене одного-двух комплектов цилиндропоршневой группы, в ремонте головки цилиндров или замене вкладышей шатунных подшипников, то его обкатывают без нагрузки по пять мин на каждой из частот вращения коленчатого вала: 800…1000, 1400…1600, 1700…2100 об/мин.
За частотой вращения коленчатого вала следят по тахоспидометру или измеряют тахометром.
При работе обкатываемого двигателя следят за давлением масла и температурой охлаждающей жидкости. Проверяют подсос воздуха в местах крепления впускных труб.
В конце цикла обкатки проверяют максимальную частоту вращения коленчатого вала при полной подаче топлива.
После обкатки подтягивают динамометрическим ключом гайки крепления головки цилиндров и регулируют зазоры в клапанном механизме. Проверяют и при необходимости регулируют угол опережения впрыска топлива или зажигания, натяжение приводных ремней.
Стендовая обкатка двигателей
Для обкатки новых или отремонтированных двигателей используют специальные стенды. С их помощью можно не только осуществлять приработку сопрягаемых деталей нового или капитально отремонтированного двигателя, но и получить подробную информацию о работоспособности всего двигателя, а также его основных механизмов и систем, контролировать расход топлива, уровень вредных веществ в отработавших газах и другие параметры.
Обкатывают и испытывают двигатели в зависимости от их мощности на электрических тормозных стендах различных типов.
В нашей стране широко применяются испытательные стенды отечественного производства типов КИ или КС. Для двигателей разной мощности могут применяться стенды КИ-5542 (37 кВт), КИ-5541, КИ-5543 и КС-276-032 (55 кВт), КИ-5540 (90 кВт), КИ-5274 и КС-276-03 (160 кВт) и т. д.
Эти стенды позволяют прокручивать коленчатый вал двигателей с переменной частотой при холодной обкатке, а при горячей, когда электродвигатель-тормоз переводится в генераторный режим работы, возвращать электроэнергию в электрическую сеть.
Современные испытательные стенды работают, как правило, в автоматизированном режиме по заранее заданной программе. Подробную информацию о ходе процессов обкатки и испытаний обслуживающий персонал стенда получает на удаленном компьютере.
В процессе стендовой обкатки контролируются следующие параметры:
Обкатку капитально отремонтированных двигателей на стендах проводят в несколько этапов:
После обкатки проводят испытание двигателей, что позволяет оценить их технические и эксплуатационные возможности, а также соответствие мощностным и экономическим показателям, устанавливаемым для данной модели двигателя заводом-изготовителем.
Каждый из этапов обкатки двигателя включает определенные технологические процессы необходимой продолжительности, подготавливающие двигатель к последнему, заключительному этапу – испытанию.
Холодная обкатка двигателя
Режим холодной обкатки установлен техническими требованиями для двигателей каждой марки.
Например, двигатели ЗиЛ-130 обкатывают в течение 30 мин: по 10 мин на каждой из трех ступеней с частотой вращения коленчатого вала: 500…600; 700…800 и 900…950 об/мин.
Двигатель КамАЗ-740 обкатывают в холодном режиме 55 мин, в т. ч.: 15 мин при частоте вращения коленчатого вала 400…450 об/мин и 40 мин при частоте вращения вала 900 об/мин.
Холодную обкатку маломощных пусковых и карбюраторных двигателей проводят в течение 20 минут.
В процессе холодной обкатки проверяют на ощупь нагрев трущихся поверхностей, прослушивают стуки внутри двигателя, определяют герметичность соединений, контролируют давление и температуру масла. В случае обнаружения неисправностей обкатку прекращают и устраняют выявленные недостатки.
В случае необходимости испытываемый двигатель отправляют на повторный ремонт.
Если в процессе холодной обкатки неисправностей и отклонений от технологических требований не выявлено, переходят к горячей обкатке двигателя без нагрузки.
Горячая обкатка двигателя без нагрузки
После холодной обкатки испытываемый двигатель запускают посредством энергетической машины стенда и обкатывают его по режиму, установленному техническими требованиями, плавно увеличивая частоту вращения коленчатого вала и тормозящую нагрузку.
Например, двигатель ЯМЗ-238 обкатывают без нагрузки в течение 20 минут в следующих режимах:
В процессе горячей обкатки двигателя без нагрузки контролируют те же параметры, что и при холодной обкатке (температуру охлаждающей жидкости и масла в смазочной системе, давление масла, герметичность соединений и т. п.).
Дополнительно проверяют работу всех механизмов и систем двигателя в рабочем режиме холостого хода, регулируют тепловые зазоры в ГРМ, выполняют установку зажигания (для карбюраторных двигателей) или угол опережения впрыска (для дизельных двигателей).
При выявлении каких-либо отклонений от установленных технологическими условиями требований на испытываемый отремонтированный двигатель, его дальнейшая обкатка и испытание откладывается до устранения обнаруженных несоответствий и неисправностей.
Горячая обкатка двигателя под нагрузкой
При данной обкатке электрическая машина стенда работает в режиме генератора переменного тока и одновременно служит тормозом-нагружателем двигателя. Работающий двигатель нагружают при полной подаче топлива на соответствующих режимах.
Нагрузочные режимы определены техническими требованиями для каждой марки двигателя. Так, например, дизель Д-240 обкатывают в течение 80 мин на шести этапах нагружения:
В процессе обкатки следят за давлением масла, температурой, прослушивают двигатель, а при необходимости прекращают обкатку и устраняют неисправности.
В отличие от дизелей карбюраторные двигатели начинают обкатывать под нагрузкой при частоте вращения коленчатого вала 1200 об/мин. С ростом нагрузки увеличивают частоту вращения вала.
Ускоренная обкатка двигателей
На ремонтных предприятиях применяют ускоренную обкатку дизелей на топливе с присадкой АЛП-4д, которая заключается в следующем.
В расходный бак стенда добавляют 1 % (по массе) элементоорганической присадки АЛП-4д. Перемешивание присадки с топливом обеспечивает смесительно-дозирующее устройство КИ-11138А. При сгорании присадки с топливом в цилиндрах образуются твердые частицы оксида алюминия размером 2…3 мкм, которые ускоряют приработку деталей цилиндропоршневой группы и сокращают время технологической обкатки на 30…35%.
Горячую обкатку двигателя без нагрузки проводят в течение 15 мин при частоте вращения 1300…1400 об/мин. Обкатку под нагрузкой ведут в течение 20 мин: 10 мин при нагрузке 20% и 10 мин при нагрузке 50% от номинальной. В результате ускоренной приработки трущихся поверхностей при прохождении постоянного тока через пары трения время обкатки двигателя сокращается почти в два раза.
Испытание двигателя по окончании ремонта
Приемо-сдаточным испытаниям подвергают каждый капитально отремонтированный двигатель.
По окончании процедур холодной и горячей обкатки, испытываемый двигатель, работающий при максимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу, плавно нагружают до получения номинальной частоты вращения и записывают показания весового (нагрузочного) механизма испытательного стенда.
Эффективную мощность двигателя определяют по формуле:
При испытании на стенде, оборудованном понижающим редуктором, учитывают КПД редуктора. При стендовых испытаниях запрещается нагружать двигатель полной нагрузкой более 5 мин.
Одновременно контролируют давление масла в магистрали двигателя и определяют часовой и удельный расход топлива.
Часовой расход топлива определяют по формуле:
Удельный расход топлива определяют по формуле:
где gc — удельный расход топлива, г/(кВт×ч)
Значения динамико-экономических параметров, полученные в результате испытаний двигателя, приводят к значениям испытаний этого двигателя в стандартных (нормальных) условиях:
По окончании стендового испытания проводят частичный или полный контрольный осмотр двигателя.
При частичном осмотре снимают поддон, вскрывают и осматривают нижние вкладыши коренных подшипников и шейки вала, осматривают зеркало гильз цилиндров.
При полном контрольном осмотре снимают головку цилиндров, вскрывают коренные и шатунные подшипники, вынимают поршни с шатунами и определяют качество приработки трущихся поверхностей деталей.
Особенности обкатки двигателя автомобиля
Новый двигатель или прошедший капитальный ремонт нельзя сразу использовать на полную катушку. Необходима холодная обкатка двигателя, чтобы детали притерлись друг к другу. Как она происходит, сколько занимает времени, и какое расстояние должен пройти автомобиль, прежде чем его можно будет разгонять на максимальных оборотах?
Для чего нужна обкатка
Обкатка рекомендована для любых механизмов, в которых присутствуют движущиеся, испытывающие взаимное трение детали. Это помогает им постепенно, без лишнего напряжения занять идеальное положение, принять правильную форму.
Все автомобили проходят самую первую обкатку двигателя на заводе. Дилеры многих современных моделей заявляют, что владельцам авто не надо заниматься обкалыванием и дополнительной проверкой. Процедура выполнена специалистами, и покупатель получает машину полностью готовую к любым условиям вождения.
Однако если вы загляните в инструкции к некоторым престижным немецким авто, то сможете найти в них рекомендации по соблюдению режима езды первые 1,5–2 тысячи км. А ведь это и есть не что иное, как обкатка.
Самый первый этап притирки на заводе называют «ввод в эксплуатацию» ( engine break-in). А последний этап называют именно обкаткой — engine run-in.
Обкатки требует не только мотор нового автомобиля, недавно сошедшего с конвейера. После любого вмешательства в устройство двигателя, его необходимо вначале обкатать.
Объяснить такое требование просто. Все детали имеют микроскопические неровности. В процессе трения при высокой температуре эти неровности стираются, мельчайшие частички металла попадают в масло, отрицательно влияют на работу мотора. Со стенкой цилиндров контактируют компрессионные и масляные кольца. На них оказывается высокая нагрузка, и после обкатки они притираются к поверхности, принимают более обтекаемую форму.
Проводя обкатку в щадящем режиме, вы даете возможность деталям прийти в норму, снижая нагрузку на автомобильный двигатель. После процедуры обкатанный мотор прослужит максимально долго, как было заложено инженерами, и автовладелец сможет использовать весь его потенциал.
Обкатка на стенде
Холодную обкатку на стенде проводят в условиях профессиональной автомастерской после капитального ремонта двигателя. Она означает, что части двигателя совершают движения, в то время как он сам не запускается. Процедура пригодна для бензинового и дизельного агрегата.
Скорость вращение электромотора можно менять, что позволяет начинать обкатку с малых оборотов. Процесс контролируется компьютерной программой. К основным узлам подключают датчики, которые передают данные на компьютер. В соответствии с показателями обороты электромотора уменьшают или увеличивают.
Контроль помогает поддерживать оптимальную температуру двигателя, не дает ему перегреваться. Поэтому обкатка получила название «холодная».
Буксировка
Обкатку нового автомобиля, а также автомобиля после ремонта, можно выполнить при помощи буксировки. Сцепка с буксировщиком должна быть жесткой и проводиться на третьей передаче. Из обкатываемой машины выкручивают свечи и выключают передачи. Буксировка длится на протяжении часа. За это время усилия передаются через колеса другим частям автомобиля, что приводит к их постепенной притирке.
Опытные водители говорят, что после капитального ремонта двигатель должен сжечь бак топлива на холостом ходу. Буксировку нельзя назвать идеальным вариантом обкатки, потому что сложно контролировать, насколько нагрелся мотор.
Горячая обкатка
Вместо холодной иногда применяют горячую обкатку. Автомобиль стоит с включенным двигателем, который непрерывно работает. Горячую обкатку применяют также на стенде, когда мотор снимают, подключают к стенду и 3 минуты дают поработать вхолостую. После этого он должен остыть. Так повторяют 3–4 раза, после чего включают на 40 минут.
Поверхность обкатываемого двигателя не должна нагреваться более чем на 80 °C.Остывание двигателя — главное требование процедуры. В результате перегрева части могут деформироваться, что вместо обкатки деталей приведет к выходу из строя всей системы.
Осторожная езда
Чтобы не утруждать себя буксировкой и не тратить деньги на обкатку нового двигателя на стенде, можно выбрать самый распространенный вариант. Он заключается в осторожной езде, в процессе которой детали притираются естественным образом. Существуют несколько правил такой обкатки.
Поскольку в городе соблюдать все условия проблематично, обкатку проводят на загородной трассе. Выезжают, например, рано утром, когда в городе еще нет пробок. Избегают резких разгонов и торможения, езды на высоких оборотах. Допустимое число оборотов указывается в инструкции к любой марке автомобиля. Первые 500 км считаются самыми ответственными. При подъеме на гору понижают передачу и снижают скорость, чтобы не напрягать двигатель.
Передача | Рекомендуемая скорость при обкатке первые 500 км, обороты около 2000 об/мин | Рекомендуемая скорость при обкатке 500–1000 км, обороты до 3000 об/мин | Рекомендуемая скорость при обкатке 1000–1500 км, обороты до 3500 об/мин | Рекомендуемая скорость при обкатке 1500–2000 км, обороты до 4200 об/мин |
1 | 20 | 25 | 30 | 35 |
2 | 40 | 45 | 55 | 60 |
3 | 60 | 70 | 75 | 90 |
4 | 80–90 | 95 | 110 | 125 |
5 | — | 110–120 | 130–140 | 155–160 |
Обязательно обкатывают автомобиль, в котором проводился любой ремонт двигателя. 2000 км считается минимальным пробегом для притирки деталей. Зачастую обкатку продолжают до 5–10 тысяч км пробега при постепенном повышении скорости.
Существует мнение, что новый мотор можно обкатывать на одинаковых оборотах. Однако от такой практики стоит отказаться. В этом случае происходит узконаправленная притирка деталей. Когда вы смените режим, детали начнут притираться по-другому. Произойдет их дополнительный износ, что не лучшим образом отразиться на сроке службы двигателя.
В процессе обкатки в масло попадают металлические микрочастицы, которые забивают фильтр. Поэтому после 1–2 тысяч км пробега его надо менять.
Если дилер залил свое масло перед продажей, то обкатывают авто вначале на нем, а затем производят замену. Заливают качественную марку, рекомендованную производителем.
Существует небольшая разница в обкатке автомобилей с автоматической и механической коробкой передач. Автоматическую КПП надо разогревать перед стартом, нельзя трогать режим «кикдаун» (kickdown) и нельзя допускать, чтобы в движении не заработала нейтральная передача. В остальном отличий нет.
Почему именно двигатель
Почему обкатки требует именно двигатель? Детали ходовой части и рулевого управления не требуют притирки, потому что начинают изнашиваться при первых километрах езды. Составляющие части трансмиссии подгоняются друг к другу еще при тестовых пробежках автомобиля, а переключать передачи рекомендуется плавно независимо от пробега.
Тормозные колодки притираются быстро. Единственное, рекомендуется щадяще тормозить при первых километрах пробега.
Остается сердце автомобиля — его мотор, в котором движутся поршни, детали коленчатого вала и шатуна. Движение происходит под давлением и на высоких скоростях. Внутренние стенки цилиндров, компрессионные кольца, подшипники и другие детали постоянно испытывают трение, нагреваются.
Значительный нагрев может быть не только при высоких оборотах. Такое случается, когда автомобиль едет в гору на 5-й или 4-й передаче с относительно низкой скоростью с сильной подачей газа.
С каждым годом качество деталей автомобилей становится лучше. Это относится к престижным маркам и к недорогим моделям. Ситуация объясняется тем, что улучшаются технологии, точность машиностроения. Применение компьютерного проектирования, лазерной обработки, современных материалов делает конечный продукт более совершенным, более требовательным к качеству топлива и масла. Однако это не отменяет обкатку.
Предосторожность никогда не помешает, как считают опытные водители. Покупая новую машину, о которой давно мечтал, отдавая за нее значительную сумму денег, стараешься относиться к ней бережно. Для того и нужна обкатка, чтобы продлить срок службы, не допустить преждевременной поломки самой важной части авто — двигателя.