Грузавтоинфо. Грузовой автотранспорт в деталях.

На дворе поздняя осень. Моросит дождь, не смывая, а разводя грязь. Конечно, осень и зима в России наступают каждый год, стоит ли об этом говорить. Может быть, все уже сказано о зимней эксплуатации автомобилей и сезонном обслуживании?


Безусловно, общие правила, как законы физики, никто не отменял, - но технический прогресс не стоит на месте, а экологические требования к многотонным и совсем небольшим грузовикам просто скачут галопом. Они вынуждают усложнять конструкцию, в первую очередь, двигателя и его систем, вносят корректировки в техническое обслуживание.

Усложнение конструкции – это только видимая часть «айсберга», под которой скрывается колоссальный труд и достижения в области материаловедения и технологии производства. Пользователь, не искушенный в технических премудростях (да и искушенный тоже), всегда хочет не только желаемое, но и необходимое, приобретать за меньшие деньги. В технике, а в автомобильной особенно, риск есть всегда. Наш брат привык рисковать. Тем важнее ему знать, даже не то, чем он рискует (полагаю, каждый понимает значимость отказа техники и стоимость ее восстановления), а на чем он может погореть, покупая «почти такой», но дешевый «расходник».

Требования по фильтрации технических жидкостей, масел, и воздуха заявляет производитель автомобиля. Эти требования доводятся до поставщика комплектующих. Сегодня крупные поставщики фильтров превратились в поставщиков комплектующих, разрабатывающих целые системы очистки и фильтрации (наряду с фильтрами и фильтрующими элементами). При проектировании узлов фильтрации, исходя из предъявленных производителем требований, возможностей размещения фильтров на автомобиле, заказывается фильтрующий материал. Высокие требования, предъявляемые к автомобилю, такие как длительный межсервисный интервал, громадные гарантийные пробеги, должны обеспечиваться качественной во всех отношениях фильтрацией. По такой цепочке рождаются фильтры с необходимыми характеристиками. Обладают ли столь высокими специфическими свойствами изделия небольших сторонних производителей, когда все технические решения защищены патентами? Вопрос риторический.

Фильтрация моторного масла современных дизелей представляет собой целый комплекс. К примеру, на двигателе PACCAR MX, рабочим объемом 12,9 литров, устанавливаемым на DAF XF105, вместо привычного фильтра к двигателю крепится монтажный модуль от компании MANN+HUMMEL с охладителем масла, центробежным сепаратором, и полнопоточным фильтром со сменным элементом. Такая система очистки называется комбинированной.


В какой-то мере, произошел возврат к прошлому и в отношении других решений: еще на ЗИЛ-130 стояла центрифуга и радиатор для масла. Затем стало ясно, что эта конструкция устарела. По мере форсирования двигателей в масло для компенсации высоких удельных нагрузок стали добавлять присадки. Центробежный фильтр эти присадки отправлял в осадок вместе с загрязнениями.

На нынешнем витке технической эволюции к центробежным фильтрам вернулись. Теперь это стало возможным благодаря очень мелкому помолу присадок, добавляемых в современные масла (надеюсь, Вы не применяете «бодяжные»). Когда-то от масляных радиаторов отказались, создав масла, хорошо выдерживающие температуру в 120°С без потери своих свойств. Сейчас температура в дизельных двигателях уже переваливает за эту отметку, и радиаторы для масла потребовались снова.

Центробежный сепаратор для дизелей потребовался, главным образом, для очистки масла от сажи. Конечно, дизели высоких экологических классов не дымят. Так почему раньше, когда «дизель шел в гору» и грузовика не было видно из-за копоти, фильтровать сажу не надо было, а сейчас нужно?

Сегодня давление в топливных системах Common Rail и насос-форсунках составляет 1800 бар и выше. Это в несколько раз больше давления впрыска аппаратуры с механическим ТНВД и форсунками, открывающимися под действием давления. Инжектор в современных системах открывается при помощи электромагнитного клапана, управляемого компьютером. В результате столь гибкого управления процессом приготовления смеси удается достичь эффективного рабочего процесса с высокой температурой, а значит, высокой мощности и низкого содержания частиц сажи в отработавших газах.

Однако из-за этого моторное масло и сам двигатель подвергаются большим термическим нагрузкам. При более интенсивном горении топливного заряда днище поршня нагревается гораздо сильнее, чем это происходит у дизеля с традиционной топливной аппаратурой. Если температура верхней части поршня традиционного дизеля непосредственного впрыска нагревается до 320-350°C, то при системе Common Rail свыше 400°С. В результате, в современных двигателях возникает необходимость в применении синтетических масел, или, по крайней мере, полусинтетических продуктов, способных выдерживать нагревание до 170°C.


В классическом дизеле сгорание топливного заряда происходило по достижению поршнем верхней мертвой точки. В современных дизелях для снижения выбросов окиси азота сгорание происходит позже, когда поршень двигается вниз. Из-за этого на верхней кромке цилиндра остается участок гильзы, смазанный моторным маслом. При горении топлива оставшееся масло термически разлагается, образуя клейкое вещество. При следующем ходе поршень захватывает этот нагар и отводит его в масло. Этот процесс позволяет уменьшить содержание сажи в отработавших газах двигателя. Сажа, однако, попадает в масло.

В связи с этим, моторные масла для экологически чистых дизелей должны обладать высокой способностью удерживать сажу во взвешенном состоянии. Из-за этого в современные масла вводится много кальций-содержащих присадок (свыше 3.000 qqm). Щелочное число дизельного масла становится не столь важным, по сравнению с уровнем содержания кальция. Если у традиционных дизелей содержание сажи в моторном масле не должно превышать 2,5 %, то при системах с высоким давления впрыска оно может достигать 7,5 %. Обычные масла не могут удержать столь много частиц сажи во взвешенном состоянии, и транспортировать их к фильтру. Отметим, что присутствие сажи в масле подавляет противоизносные свойства масляных присадок и усиливает выпадение отложений. В результате происходит образование «нагара» на деталях двигателя, а его ресурс находится под угрозой.

Конечно, можно сократить интервалы смены масла, но это не поможет избежать появления нагара на поршне и кольцах, зато стоимость эксплуатации автомобиля возрастет. Справляться с этой напастью помогают фильтры тонкой очистки, установленные параллельно к основной масляной магистрали.

Через фильтр тонкой очистки (центробежный или со сменным фильтрующим элементом) проходит порядка 5-10 % масла. Центрифуга способна осаждать частицы размером менее 0,001 мл. (1 мкм), скорость ее вращение достигает 10 тысяч оборотов в минуту, и более. Кроме этого, в нынешнем веке, где всем управляет электроника, она добралась и до фильтрации масла. Центрифуга не будет активирована до тех пор, пока давление масла не достигнет заданного уровня. Этим предупреждается масляное голодание. Конечно, при этом центробежный фильтр обходится дороже в производстве и обслуживании.


Кроме центробежных сепараторов для тонкой очистки моторного масла дизелей, применяются фильтры с элементами, сделанными из хлопка или мелкопористой бумаги. Их фильтрующие способности несколько ниже, чем у центрифуг. Интересно отметить, что первый автомобильный фильтр для масла, предложенный в 1923 году, тоже был неполнопоточным (полнопоточный фильтр появился значительно позже).

90-95 % потока масла идет через сменный фильтрующий элемент, таким образом, требования к нему очень высоки. От него зависит работоспособность фильтра тонкой очистки. Экологические требования добрались и до конструкции самих фильтров, чей фильтрующий элемент должен утилизироваться без остатка. К примеру, серия фильтрующих элементов EVOTOP производства MANN-FILTER не содержит металл, и поэтому полностью может сгореть при утилизации. Покупая такой фильтрующий элемент, вы заведомо приобретаете высокотехнологичный продукт.

Современные ухищрения должны обеспечить максимальную очистку масла при минимальном сопротивлении его потоку. Обычно фильтр, применяемый в комбинированной системе очистки масла, должен иметь тонкость отсева не больше 36 мкм, а на новых моделях двигателей и того меньше.

Прошли те времена, когда фильтры для моторного масла отличались лишь размером фильтрующей шторы. Загрязняющие масло частицы задерживаются в порах фильтрующего материала. Поэтому он не должен быть слишком тонким. Слишком толстая штора даст повышенное гидравлическое сопротивление, вследствие чего время работы фильтра с открытым перепускным клапаном во время пуска и прогрева двигателя увеличивается (особенно в зимний период эксплуатации). Если фильтрующий материал слишком плотный, то ресурс фильтра будет небольшим.

Современные комбинированные системы очистки масла позволяют увеличить ресурс полнопоточных фильтров примерно в два раза. Также в этом случае можно увеличить периодичность смены моторного масла почти вдвое. Кроме того, износ подшипников коленчатого вала и маслосъемных колец при использовании комбинированных систем очистки примерно в 2-3 раза ниже, чем с одним традиционным полнопоточным фильтром. Так что современные системы – не одни лишь лишние траты на качественные «расходники».