Синий дым из выхлопной трубы бензинового двигателя

О чем говорит синий дым, струящийся из выхлопной трубы вашего автомобиля? Не напоминает он Синюю Бороду из сказки Шарля Перро? Этот злодей убивал своих жен якобы из-за их чрезмерного любопытства, которое он считал нравственным изъяном. Ну, что можно сказать, маньяк он и во Франции маньяк. Тем более что некоторые считают: любопытство — не порок, но источник знаний.

Любознательные читатели узнают из предлагаемой статьи — что приводит к такой красивой окраске автомобильного выхлопа.

Почему бензиновый мотор дымит?

Когда на дороге встречается дымящий автомобиль, с уверенностью можно сказать о наличии проблем с его двигателем. Если тот находится в исправном состоянии, выхлоп будет прозрачным, поскольку в нем не содержится никаких окрашивающих веществ. Из чего состоят выхлопные газы бензинового двигателя?

95% их объема составляют азот, кислород, а также газообразные продукты горения бензина: оксиды азота, углерода и углеводородные радикалы. Все эти вещества не имеют цвета, поэтому глаз человека их не обнаруживает. Наконец, от 3 до 5% выхлопа занимают водяные пары, которые являются продуктом пиролиза (термического разложения) молекул бензина.

Остается предположить, что дым из трубы глушителя появляется при сгорании в цилиндрах мотора, кроме бензина, каких-то посторонних веществ. И это действительно так. Бензиновый мотор во время работы использует некоторые вспомогательные материалы. Для смазки деталей применяется жидкое моторное масло, а для охлаждения цилиндров — охлаждающая жидкость (тосол или антифриз).

По ряду причин эти жидкости могут попадать в цилиндры, где смешиваются с горючим. Продукты их сгорания и придают окраску выхлопным газам — движок начинает дымить. Причем выходящий дым может иметь различные цвета и оттенки. Их можно разбить на три группы: белый, синий и черный дым. Опытный механик по характеру дымления способен определить причину неисправности.

О чем говорит синий дым

Чтобы понять — почему двигатель дымит синим дымом, достаточно использовать простой индикатор. К трубе глушителя подносят лист писчей бумаги. Через некоторое время бумажная поверхность покрывается масляными каплями.

Это свидетельствует о том, что голубой или синий цвет выхлопу придают частицы масла. Но, если оно присутствует в отработанных газах, значит, каким-то образом попадает в камеру сгорания. Если читатель мысленно представит ее устройство, нетрудно определить вероятные источники. Ими могут быть:

1. Каналы впускного коллектора. При такте всасывания открываются впускные клапаны, через которые теоретически вместе с воздухом (или топливно-воздушной смесью в карбюраторных двигателях) может попадать и масло.
2. Картер двигателя. Происходит подсос масла из картерного пространства при каких-либо неисправностях поршневых колец.
3. Клапанная коробка. Масло проникает через изношенные уплотнения впускного или выпускного клапана (маслосъемные колпачки).

Масло из воздуха

При такте всасывания воздух (или топливно-воздушная смесь в карбюраторных двигателях) предварительно проходит через воздушный фильтр. Нередко водитель не обращает внимания на состояние системы вентиляции картера, из-за чего каналы забиваются маслянистыми отложениями, и повысившееся давление картерных газов забрасывает моторное масло в корпус воздушного фильтра.

У нерадивого водителя фильтрующий элемент часто не способен задержать жидкую смазку, и она с воздухом попадает в цилиндры.

У двигателей с турбонаддувом ротор смазывается жидким маслом при помощи специального маслонасоса. Вследствие износа увеличиваются зазоры в подшипниках, через которые масло начинает гнать в холодную (воздушную) полость турбины. Здесь оно распыляется крыльчаткой и смешивается с нагнетаемым воздухом, после чего поступает в камеру сгорания.

Еще редкий случай, имеющий место только на авто с коробкой-автоматом, оснащенной вакуумным датчиком нагрузки. Последний с помощью шланга подключается к впускному коллектору. Иногда бывает, что диафрагма датчика рвется, и разрежение в коллекторе сосет масло из коробки. Мало того, что коробка лишается одной из управляющих систем, теряет масло, так она еще является виновником дымления двигателя.

Братство колец

Теперь о том, как масло попадает из картера в рабочую камеру напрямую. Поршни двигателей внутреннего сгорания (ДВС) работают в условиях высоких температур и значительных сил трения. Для смазки и охлаждения трущихся поверхностей используется масло, заливаемое в картер двигателя. На стенки цилиндров оно подается разбрызгиванием или под давлением с помощью специальных поршневых форсунок.

При ходе поршня вверх на поверхность гильзы наносится масляная пленка, при ходе вниз — маслосъемное кольцо удаляет нагретую смазку, забирая тепло от стенок цилиндра. Для изоляции камеры сгорания от моторного масла, а также для создания в ней определенного давления (компрессии) используются компрессионные кольца.

Обычно поршни бензинового мотора имеют по 3 кольца (как у племени эльфов): одно нижнее — маслосъемное и два верхних — компрессионных.

В результате износа компрессионных колец горячие рабочие газы начинают прорываться в картерное пространство, что приводит к повышению в нем давления среды. А за счет разрежения, образующегося над головкой поршня, масло из картера подсасывается в полость цилиндра. Таким образом, масло поступает в цилиндры по причине износа деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Что может способствовать развитию этого процесса:

• Износ маслосъемных и компрессионных колец. Приводит к увеличению зазоров, в результате чего пропадает барьер между газовой и масляной средами.
• Выработка поршневых канавок. При увеличении их ширины ухудшается работа лабиринтного уплотнения, а также возникает подсасывающий эффект, за счет которого масло качается из картера в цилиндр, словно насосом.
• Разрушение межканавочных перемычек. Этот дефект часто наблюдается на поршнях из-за такого явления, как термическая усталость материала.
• Закоксовывание колец. При сгорании масла образуется нагар, который лишает кольца подвижности, и они теряют возможность упруго поджиматься к стенкам цилиндра.
• Изменение формы стенок цилиндра, геометрии поршня.
• Задиры, образующиеся на стенках цилиндров вследствие неправильной работы смазочной системы (масляное голодание).
• Некачественные смазочные материалы или использование масла с несоответствующими эксплуатационными характеристиками, например, — не той вязкости.
• Монтаж колец без использования специального съемника. Деталь при этом деформируется, что ведет к ускоренному износу зеркала цилиндра.

Когда дубеет сальник клапана

Наконец, последний маршрут попадания масла в выпускной тракт бензинового ДВС — через клапанные уплотнения: маслосъемные колпачки или сальники клапана. В качестве уплотнения направляющих втулок применяются резиновые кольца.

Резина вообще чувствительна к температурным перепадам. А рассматриваемые детали бросает, словно Ивана-дурачка, «из котла с водой студеной да в другой котел — с вареной». Зимой пред запуском двигателя они могут быть насквозь промороженными, а через некоторое время нагреваются свыше ста градусов. Например, втулки выпускных клапанов нагреваются до 120 — 220С, а их стержни — до 220 — 400С.

Неудивительно, что со временем сальники теряют свою эластичность, «дубеют», как говорят водители. В результате качество уплотнения ухудшается, и масло начинает засасывать или гнать через направляющие втулки: в камеру всасывания, либо напрямую в выпускной коллектор, где и сгорает.

Симптомы масляного угара

Признаки поступления масла в горючую топливно-воздушную смесь:

• Двигатель дымит синим или голубовато-сизым цветом, при этом возрастает потребление масла. Особенно дым сгущается на динамических режимах движения.
• В начале изнашивания дымление происходит только в момент прогрева двигателя («на холодную»), пока тепловые зазоры не пришли в норму. При дальнейшем нагреве дымность нормализуется. Поэтому проверка компрессии в цилиндрах не всегда выявляет неисправность.
• Когда износ прогрессирует, картина меняется. Несмотря на то, что с нагревом двигателя тепловые зазоры уменьшаются, они уже не в состоянии сдержать проникновение масла сквозь щелевые промежутки. С ростом нагрева последнее все более разжижается, в результате чего расход смазочного материала увеличивается.
• Масло, попадающее в цилиндры, забрызгивает свечи, из-за чего они покрываются нагаром. А это вызывает ослабление искры и пропуски воспламенения. Мотор, как говорят, «не тянет» или начинает «троить».
• Разрыв диафрагмы на вакуумном датчике автоматической коробки диагностируется выворачиванием свечи цилиндра, расположенного рядом с местом подключения вакуумного шланга. Эта свеча будет забрызгана маслом, в то время как остальные остаются сухими.

Поиск неисправности следует начинать с проверки компрессии. Если же, как было сказано выше, результаты не являются достоверными, проверяют состояние маслосъемных колпачков, поскольку эта работа менее трудоемка по сравнению с разборкой ЦПГ. И только в последнюю очередь приступают к основательной разборке двигателя.

Даже если вы не в состоянии своими силами устранить причины синего дымления бензинового двигателя, хотя бы получить представление о возможных неисправностях вполне реально. А это позволит избежать лишних расходов при составлении план-графика восстановительных работ, который должны составить работники ремонтного сервиса.