Нагар в двигателе

Что означает нагар на поршнях?

Как известно каждому автолюбителю, поршень является одним из наиболее важных элементов двигателя внутреннего сгорания. Как правило, вся его работа заключается в преобразовании энергии уже сгоревших газов в энергию механическую. Зачастую поршень работает в крайне неблагоприятных условиях. На него постоянно воздействуют механические нагрузки, которые идут от сил инерции, или же от давления газов. Также на поршни воздействуют и довольно значительные тепловые нагрузки в момент непосредственного соприкосновения поршня с горячими газами во время сгорания топлива и при расширении продуктов сгорания. В дополнение ко всему, поршень способен нагреваться от трения о стенки самого цилиндра.

Исходя из этого, можно утверждать, что поршень по своему существу является наиболее загруженной деталью в двигателе. Тот поршень, который может легко выдержать все существующие нагрузки именно в период рабочей температуры двигателя внутреннего сгорания, будет стремительно разрушаться во время воздействия на него не изменившихся механических нагрузок в том случае, когда двигатель перегрелся. Да, мы говорим о извечной проблеме каждого автомобилиста – о нагаре на поршнях.

В данной статье мы попробуем разобраться, из-за чего он образовывается на поршнях, каким образом предупредить появление «такого неожиданного гостя» и как очистить поршни от нагара, если он все же образовался. Итак, начнем.

1. Из-за чего происходит нагар на поршнях

Почти все автомобилисты, которые хотя бы один раз разбирали двигатель собственноручно, возьмутся за очистку двигателя изнутри. И неудивительно, ведь, как правило, грязи там собирается довольно много. Поэтому следить за процессом загрязнения двигателя нужно очень тщательно, от этого зависит вся работа двигателя.

Все то лишнее, что образовывается и накапливается в двигателе внутреннего сгорания в период его эксплуатации, принято называть отложениями. Как правило, все отложения можно условно поделить на нагары, осадки или шламы, а также лаки.

Большая часть отложений образовывается из-за моторного масла, которое проходит в двигателе череду необратимых превращений (как правило, в двигателе оно проходит окисление и разлагается). После того как накапливания с остатками топлива попадают на уже разгоряченные детали двигателя, они образовывают на них слой нагара. Особенно уязвимыми к появлению нагара являются стенки камеры сгорания, впускной клапан, а также, конечно, и днище поршня.

Давайте все же разберемся, что собой представляет непосредственно сам нагар. Как правило, нагар является отложением из углеродистых соединений и золы особой твердости (неорганических остатков при сгорании топлива, присадок и масла). Накопление таких отложений как нагар обычно принято называть «закоксовыванием двигателя». Этот термин используется в большинстве автоцентров среди специалистов.

На практике интенсивность накапливания нагара в двигателе внутреннего сгорания зависит от полноты сгорания топлива, а также и от его качества. В составе топливной смеси всегда имеется некоторая часть смол. Эти неиспаряющиеся жидкие или вязкие вещества с завышенной молекулярной массой полностью растворяются в дизельном топливе и бензине.

Помимо фактических смол, бензин также содержит в себе смолообразующие вещества, которые являются различными нестойкими соединениями, которые по истечению времени, не без участия кислорода воздуха, окисляются, будучи под прямым воздействием высоких температур. Далее, они полимеризуются, конденсируются и переходят в смолы.

Общее количество данных смолообразующих соединений напрямую зависит от химического состава сырья, а также методов его переработки и, что достаточно важно, от качества очистки. Недостаточно стабильными являются те виды бензина, которые имеют в своем составе высокое содержание непредельных углеводородов. Такого рода топливо очень легко и быстро окисляется во время хранения и применения с образованием смолистых осадков. Как правило, температура хранения оказывает существенное влияние на накопление смол в бензине.

Как мы уже упоминали, на боковой поверхности поршня и стенках цилиндров, а также в канавках поршневых колец могут образовываться и такие среднетемпературные отложения как лаки.

Нагар и лак, которые находятся на верхней кромке поршня, способны существенно ускорить процесс износа самого цилиндра. Как правило, лак, который находится в поршневых канавках, а также попавший туда же выкрошившийся нагар способны лишить подвижности поршневые кольца, таким образом, уменьшив компрессию. В этом случае можно наблюдать увеличение расхода масла «на угар».

В том случае, когда отложения заполняют зазор между поршневой канавкой и кольцом полностью, его начинает распирать. При этом, существенно усиливается давление на стенки цилиндра, и происходит это довольно резко. Также ускоряется износ гильзы цилиндра и колец, а также возможно даже возникновение задир, располагающихся на стенках гильзы.

Сквозь «залегшие» кольца существенно возрастает прорыв газов в картер двигателя, а также масла – в камеру сгорания. Благодаря всему этому, нарастание лака и нагара существенно увеличивается.

Все это становится причиной падения компрессии в цилиндрах, снижению мощности двигателя, плохому запуску, перерасходу топлива и масла, увеличению токсичности отработавших газов. Само по себе коксование также может стать причиной ускоренного и сильного износа цилиндропоршневой группы.

В момент сильных нагарообразований, двигатель может осуществлять самозапуск уже после остановки, так как происходит заметное уменьшение камеры сгорания, и частицы нагара, которые продолжают тлеть, производят воспламенение топлива, и при этом двигатель продолжает свою работу.

2. Как почистить нагар на поршнях

Каждый автолюбитель, который хотя бы раз сталкивался с нагаром на поршнях, задавался вопросом о том, как его почистить. Очистка поршней от нагара в обиходе обозначается термином «раскоксовка». Итак, давайте разберемся, какими методами можно очистить нагар, так чтоб глаз радовало и рукам было легко.

На сегодняшний день существуют два наиболее подходящих метода по раскоксовке двигателя. Как правило, их можно разделить на «мягкую» и «жесткую» раскоксовку.

Если говорить об очистке поршней от нагара, во внимание стоит принимать только мягкую очистку, поскольку именно «мягкая очистка» подразумевает очистку от нагара исключительно поршневых колец двигателя, исходя из того, что при очистке нужно использовать специальный очищающий состав. В народе он получил название «промывки масляной системы с эффектом раскоксовки колец», ее принято добавлять в моторное масло за 100-200 км до его замены. Важно помнить о том, что вплоть до смены масла работать двигатель должен в щадящем режиме, нужно тщательно избегать эксплуатацию двигателя на максимальных оборотах.

Как правило, при разработке таких препаратов производители следили за тем, чтобы химический состав раскоксователя максимально аккуратно воздействовал на нижние маслосъемные поршневые кольца, которые чаще всего подвергаются «залеганию». Помимо всех достоинств, «мягкая очистка» имеет и свои, довольно очевидные, минусы. С ее помощью вы не сможете очистить от нагара ни клапаны двигателя, ни камеру сгорания, их можно очистить, только воспользовавшись «жесткой» раскоксовкой.

В целом, большое количество данных препаратов являют собой традиционные промывочные жидкости для масляной системы ДВС и имеют в своем составе дополнительные чистящие компоненты для удаления нагара с поршневых колец. Данный метод очистки особенно хорош там, где не требуется капитальная очистка двигателя при очень сильных загрязнениях, а, наоборот, легкая профилактика. Исходя из этого, его можно применять при каждой замене масла.

В том, что именно требуется для раскокосовки поршней, мы разобрались. Теперь давайте детально рассмотрим, как же происходит раскоксовка на практике. Вся раскоксовка заключается в разрыхлении нагара с последующим его удалением. Как мы уже говорили, для этого вводятся в эксплуатацию всевозможные химические средства, а также различные технологии этого процесса. Мы расскажем вам о наиболее действенном методе, который поможет вам очистить нагар без особенных усилий легко и качественно.

Итак, приступим. Для начала вам нужно выкрутить свечи в двигателе. Затем производим установку всех поршней приблизительно в среднее положение. Сделать это можно по такой системе: сначала вам необходимо поддомкратить переднее колесо на переднеприводных автомобилях или заднее на заднеприводных; затем нужно включить 4-ю передачу, или ту, которая является у вашего автомобиля последней, и прокрутить двигатель за это колесо, при этом, воспользовавшись наиболее подходящей отверткой, определить положение поршней через свечные отверстия. Если у вас имеется «храповичный ключ», можете им воспользоваться, ведь проделать с ним ту же самую работу намного легче.

После проделанной операции через свечные отверстия осуществляем заливку специальной жидкости для раскоксовки в цилиндры. Ждем около 20 минут. В течении этого времени нагар у поршневых колец начинает размачиваться. В период, когда это происходит, вам необходимо помогать жидкости добраться до колец. Для этого нужно пошевелить поршни вверх – вниз, при этом поворачиваем вывешенное колесо вправо-влево где-то на 5-10 градусов. Важно запомнить, что в течении всех 20 минут вам не стоит систематически дергать колесо. Делать это нужно 4-5 раз, через каждые 2-3 минуты.

Далее приступаем к основной работе. Вам понадобится снять центральный высоковольтный провод с крышки трамблера и зафиксировать его где-нибудь, при этом важно создать зазор в 5-10 мм между металлическим наконечником провода и массой.

Далее, важно проделать прокрутку двигателя с помощью стартера на протяжении 5-10 секунд, при этом не забывая включить передачу. Для чего это нужно делать? В первую очередь для того, чтобы выбросить из цилиндров жидкость, которая, возможно, там осталась. В противном случае, если вы не сделаете этого и закрутите свечи, во время завода автомобиля возможен гидроудар, который может повредить двигатель.

Теперь остается самая малость. Вам потребуется собрать все обратно и завести двигатель. Исходя из того, что заводиться двигатель теперь будет с трудом, нужно будет помогать ему педалью газа.

Сразу отметим, что не стоит пугаться в тот момент, когда из выхлопной трубы повалит дым с очень сильным запахом. Так и должно происходить. Также отметим, что раскоксовку проводить лучше всего при разогретом двигателе. После того как вы завели двигатель, вам нужно дать ему поработать на холостых оборотах 10-15 минут.

После этого можете двигаться с места, но будьте готовы к тому, что первые 5-10 км из выхлопной трубы автомобиля все же будет выходить «пугающий» дым, вскоре он должен пройти. После того как вы проехали уже где-то около 200 км, вам стоит начать следить за израсходованием масла, причем вам необходимо сравнить, что было и что стало. Специалисты рекомендуют для сравнения произвести измерение компрессии до раскоксовки и после, через тех же 200 километров.

Почему только через 200 километров? Да по простой причине, что возможно расхождение колец только через некоторое время, или же они разойдутся и снова залягут. Как правило, такое бывает довольно редко и только на очень старых двигателях, где действительно уже затребован капитальный ремонт.

3. Как избежать нагара на поршнях

В том случае, когда двигатель вашего автомобиля еще не успел накопить в себе нагар, вам следует позаботиться о том, чтобы эта проблема обошла вас стороной. Так что же нужно сделать для того, чтобы избежать образования нагара на поршнях? В первую очередь вы должны помнить, что в исправном двигателе качество топлива и условия работы несут колоссальную ответственность за образование в двигателе нагара. Важно особенно следить за состоянием поршневых колец. В том случае, если происходит утечка масла в обильных количествах в камеры сгорания через ставшие уже совсем «деревянными» маслосъемные колпачки и давно изношенные поршневые кольца, из него и образовывается нагар.

В том случае, если вы используете некачественное масло, вероятность образования нагара существенно возрастает. Исходя из этого, важно применять только масло высокого качества и на этом не экономить.

Подведя итоги, нужно отметить, что уследить за образованием нагара на поршнях довольно сложно. Важно следить, чтобы он не образовывался в очень больших количествах, так как если нагара достаточно много, это может стать причиной заклинивания клапанов в направляющих втулках и предельного уменьшения проходного сечения впускных и выпускных клапанов. Специалисты не рекомендуют откладывать ремонт в долгий ящик, когда вы заметили, что двигатель стал обильно «пожирать» масло.

Также стоить проводить тщательную очистку нагара, если он уже образовался, и следить за тем, чтобы она не навредила самому двигателю. Важно всегда помнить, что поршень является одним из наиболее важных элементов двигателя, и работа последнего напрямую зависит от его исправности.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Одним из основных элементов в двигателе внутреннего сгорания, а именно, в цилиндро-поршневой группе является поршень. Поршень — эта первая деталь, которая воспринимает нагрузку от взрыва в рабочей камере сгорания топливно-воздушной смеси. В цикле работы двигателя жесткой сцепкой связаны поршень, шатун и коленвал.

Что такое нагар.

Так как поршень — эта первая деталь, воспринимающая нагрузки от воспламенения горючей смеси (принимает удар на себя), она постоянно подвергается температурным, механическим и химическим воздействиям.

Нагаром называется образование слоя в результате сгоревших химических веществ, содержащихся в подаваемом топливе. В топливе содержатся различные добавки и примеси. При соприкосновении разложившихся веществ топлива с горячими деталями ДВС (поршни, цилиндры, клапана, шатуны) происходит прилипание этих веществ к горячему металлу и оседанию их. Особенно быстро на поршнях образуется нагар из-за не полного сгорания горюче-воздушной смеси и распада (разложения) моторного масла. Другими словами, нагар — это налет, который мешает нормальной работе ДВС, поэтому его надо удалять. Очисткой от нагара также называют раскоксовкой.

Образование нагара на впускных клапанах, днищах поршней, стенках камер сгорания — самое частое явление.

В состав нагара входят зола и углеродистые соединения. Твердый нагар из золы+примеси и частицы несгоревшего топлива и моторного масла, также называется, кокс. Если кокса много на нескольких деталях — это уже закоксовка двигателя.

Очистка поршней от нагара без разборки.

Многие выбирают второй метод очистки поршней от нагара — без разборки. При раскоксовке и залегании поршневых колец используют метод без демонтажа деталей двигателя.

Принцип такой очистки — использование специальных средств, которые способны растворить образовавшийся кокс и налет.

Заливают такие растворители коксов напрямую через отверстия для свеч зажигания (через отверстия для свеч накаливания — для дизельных агрегатов) или через систему смазки (горловина для заливки моторного масла). Залитая жидкость должна растворить образовавшийся черный нагар.

Плюсы раскоксовки и удалению нагара спец жидкостью:

• легко и быстро;
• раскоксуются маслосъемные кольца.

Минусы:

• не удаляется нагар с поверхностей рабочей камеры сгорания, поршней и клапанов;
• с сильно закоксованным двигателем не справится.

Очистка и раскоксовка бывают двух видов:

1. Мягкая. Если заливать растворитель через свечные отверстия — этот способ называется «твердая» очистка.
2. Твердая. Если через отверстие для заливки масла — это «мягкая» очистка.

Мягкая раскоксовка

Суть данного способа заключается в том, что перед тем, как заменить моторное масло, в двигатель заливают промывочную жидкость с эффектом раскоксовки поршневых колец (например, Ликвид Моли, XADO / Ксадо).

При использовании такого способа, надо изучить особенности эксплуатации двигателя после добавки этой жидкости в моторное масло. Как правило, нельзя давать большие нагрузки мотору (использование прицепа, большого багажа, пробуксовок, превышать средние обороты). Это связано с тем, что масло стало разбавленным, физико-химические характеристики масла изменились.

Данный способ очистки, то есть не разбирая двигатель, а используя специальную жидкость для раскоксовки и удаления нагара с деталей ЦПГ через маслозаливочное отверстие надо использовать для профилактики. Тогда будет эффект.

Твердая очистка от нагара

Если налеты на деталях цилиндро-поршневой группы и клапанах большие, тогда можно использовать неразборный метод с заливкой в цилиндры через отверстия для свечей. Залив специальный растворитель нагара напрямую в камеру сгорания, происходит размягчение и отклеивание нагара и кокса от детали. Далее, во время работы двигателя размягченные частицы налета сгорают.

Для заливки через свечные отверстия используют агрессивные растворяющие жидкости для получения максимального эффекта. Это, например, фирма Lavr / Лавр.

Правила использования специального чистящего средства через свечные отверстия:

1. Измерить компрессии всех цилиндров. Это необязательно, но полезно узнать потом, получилась ли разница в значениях давления до и после очистки.
2. Нагреть мотор до рабочей температуры.
3. Выкрутить свечи зажигания или калильные свечи.
4. Выставить все поршни в среднее положение. Для это крутить за шкив генератора на нейтралке или приподнятом домкрате на 4 или 5 скорости крутить ведущее колесо. Рулеткой или отверткой проверить расположение поршней.
5. Через отверстия для свечей залить во все цилиндры жидкость для раскоксовки и удаления нагара.
6. Подождать 30 минут.
7. Покрутить туда-сюда за шкив генератора в нейтральном положении коробки передач или на 4 или 5 скорости за колесо, чтобы жидкость попала в гнезда для колец, чтобы их раскоксовать, если они залегли. Смещать поршни через каждые несколько минут.
8. Повернуть ключ зажигания и заводить с выкрученными свечами для того, чтобы поршни выбросили остатки жидкости через отверстия. Делать это секунд 20. Если останется много жидкости, может произойти гидроудар двигателя.
9. Закрутить свечи.
10. Завести двигатель автомобиля. После очистки от нагара и кокса поршней, колец, стенок цилиндра, клапанов методом жидкостной очистки двигатель автомобиля может сразу не завестись.
11. После пуска мотора дать поработать на холостом ходу около 15 минут. Сразу после запуска двигателя из глушителя будет выходить черный выхлопной газ и едким запахом.
12. Проехать пару километров пока цвет выхлопных газов не станет нормальным.
13. Проверить масло, если не чистое, заменить масло и масляный фильтр.

Поршневые кольца, бывает, сразу после раскоксовывания их не стают подвижными, однако, через небольшой пробег кольца стают рабочими.

Очистка поршневых колец.

Трущиеся поверхности поршней и цилиндров, а также канавки для поршневых колец подвергаются образованию на них лаков. Так как отложения нагара и лака могут закупорить пазы для поршневых колец. Из-за того, что паз будет забит, поршневое кольцо будет расширено, что приведет к порче цилиндров (появятся задиры, царапины). Поэтому, если есть нагар и лаки на верхних боковых частях поршней, то эксплуатация автомобиля при таком раскладе дел приведет к преждевременному износу цилиндров, ремонт которых обойдется намного дороже. Такие причины приводят к капитальному ремонту двигателя автомобиля.

При эксплуатации, если поршневые кольца расширены, с поверхности цилиндров будет сдираться защитный слой — хон, гильза цилиндра подвергнется быстрому износу и сами поршневые кольца износятся.

Забивка зазора или паза для колец, из-за чего само кольцо расширяется, может также привести к поломке кольца. Соответственно, если поршневое кольцо сломалось, то цилиндр и другие детали цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) подвергнутся огромному износу.

Также, может быть и такое, что наличие нагара и лака в пазу для поршневого кольца может закоксовать кольца (они станут неподвижными). Это явление называют закоксовкой или залеганием колец ДВС.

Если поршневое кольцо стало залегло, стало неподвижным, то компрессия будет меньше, чем при исправно-работающем кольце. А, как мы уже знаем, низкая компрессия цилиндра ДВС повышает расход топлива, образует большие слои нагара и кокса, повышает вероятность отказа мотора при пуске и создаст перебои в работе двигателя. Из-за того, что герметичность нарушена по причине залегания поршневого кольца, в цилиндр попадает масла в большем количестве, отсюда и увеличенный расход моторного масла (жрет масло). Превышенное количество масла на поршне и стенках цилиндра не сгорает и делает слой нагара все больше и больше. Каждая последующая эксплуатация такого двигателя без ремонта приведет к закоксовке всего двигателя.

Двигатели с турбокомпрессором обеспечивают более качественное сгорание топлива, повышают мощность и уменьшают расход. Устройство и принцип работы турбокомпрессоров не так сложно изучить.

Появившийся нагар на клапанах способствуют их заклиниванию в направляющих втулках, уменьшаются отверстия подачи и выпуска клапанов.

Процесс очистки поршневых колец также может производиться с разборкой и без. Не разбирая двигатель для очистки поршневых колец применяются такие жидкости, как LAVR, XADO. Порядок выполнения работ тот же, который рассмотрели выше.

Как избежать образование нагара

Во избежание образования налета, нагара, закоксовывания подвижных и неподвижных деталей двигателя внутреннего сгорания следует проводить профилактику:

1. Заливать качественное моторное масло.
2. Должно быть правильно отрегулировано и зажигание, и клапана, и все, что нужно для корректной работы ДВС. Чем полностью будет сгорать подаваемое топливо, тем меньше будет нагара на поршнях, клапанах и камерах сгорания. Не должно быть пересоса и перелива. Поэтому состояние поршней, цилиндров, шатунов, форсунок, свечей зажигания, клапанов, сальников клапанов увеличит срок образования нагара и кокса.
3. Своевременно менять масло и фильтры. Если заливать самое дешевое масло, то, хотя бы надо менять почаще (например, через 7 тысяч км пробега). Чем чище масло в двигателе, тем, соответственно, будут чище детали (нет нагара и кокса). При использовании качественных дорогих моторных масел график замены 15 тысяч километров пробега.
4. Своевременно проходить ТО.
5. Заправлять качественным топливом. В топливной жидкости содержатся смолы, содержание их должно соответствовать нормам. Поэтому, лучше заправлять автомобили в крупных заправках.

Также, по желанию, можно перед обновлением моторного масла по графику, делать «мягкую» очистку для предупреждения возникновения слоев нагара и кокса.

Когда начинается большой расход масла, то уже начались проблемы с двигателем, например, это признаки того, что:

• залегли поршневые маслосъемные кольца или износились;
• не рабочие маслосъемные колпачки;
• прогар клапанов или закоксовка клапанов;

Вывод из всего выше описанного в том, что затраты усилий и денег на профилактику намного меньше, чем делать ремонт закоксованного двигателя.

В этом видео рассказывается о способах раскоксовки деталей цилиндро-поршневой группы.