Двигатель: что есть ресурс

Автомобиль сопровождает множество параметров, есть максимальная скорость, нормы по токсичности, экономичность, и, разумеется, каждый параметр обладает определенными допусками и методикой по его измерению. Каждый из них в большей или меньшей степени сложности можно замерить и сравнить с исходными или нормативными показателями. Совсем по-другому следует оценивать такой немаловажный параметр, как качество, и один из его важнейших составляющих - ресурс...

Именно на ресурс в большей степени обращает внимание отечественный потребитель при выборе автомобиля, его значение затеняет и мощность, и максимальную скорость, и комплектацию, не говоря уже о пока совсем не востребованных нашими покупателями параметрах экологической безопасности. При проектировании первых семейств малолитражек Волжского автозавода конструкторами был заложен ресурс в 125 тысяч км, с появлением "десятого" семейства появилась цифра 150 тысяч км. Следует учитывать, что данное понятие достаточно расплывчатое и наши нормативы не содержат, к сожалению, четких критериев того, когда наступает предел технического состояния. Если обратиться к справочной литературе, то применительно к двигателям внутреннего сгорания под ресурсом мы увидим пробег до капитального ремонта, то есть до момента, когда необходимо провести ремонтные работы, связанные с демонтажем коленчатого вала. Ремонтные работы без снятия КВ, к капитальному ремонту не относятся, и, следовательно, это не есть наступление предельного состояния, когда ограничивается ресурс. На практике за критерий наступления предельного состояния двигателя можно принять значимое снижение мощности, появление нефункционального стука, аномально большой расход масла или топлива.

Ресурс и километры

Любопытную зависимость ресурса от пробега автомобиля выявили специалисты управления проектирования двигателей ДТР ВАЗа. Еще во времена существования Союза ССР Волжский автозавод брал из реальной эксплуатации определенную партию двигателей с очень большими пробегами из различных географических районов страны, из Дальнего Востока, Ленинграда, Москвы, Армении, Урала, Средней Азии. Попадались двигатели с пробегами по 400 - 440 тысяч км. Причем завод брал эти двигатели на условиях замены на новые, поэтому потребителям особого умысла приукрашать свои двигатели не было. Никто не скрывал периодичности замены масла, деталей во время эксплуатации. Эти моторы полностью разбирались и дефектовались вплоть до каждой детали. Так вот по результатам этой работы получилось, что техническое состояние мотора не коррелируется пробегом, оно определяется только условиями эксплуатации и качеством изготовления. Испытания показали, что нормально изготовленный двигатель с соблюдением правил эксплуатации, при регулярной замене масел, хорошем топливе способен без капитального ремонта пройти не одну сотню тысяч километров. Естественно, речи не идет о случаях явного брака и эксплуатации на некачественных бензинах и маслах.

Первые километры двигателя

В инструкциях по эксплуатации вазовских автомобилей говорится, что в течение первых 2000 км необходимо соблюдать определенные щадящие правила нагружения двигателя. При этом и на самом заводе некоторые специалисты к этому относятся достаточно критично в том плане, что нельзя потребителя нагружать такой информацией. Вполне можно предположить, что тот же западный потребитель, если бы он прочитал такую инструкцию, мог принять решение отказаться от покупки автомобиля данного производителя в пользу другого. Другое дело, что объективно автомобиль Волжского автозавода обкатку двигателя в составе автомобиля не требует, хотя в инструкциях это пока сохраняется, и никто этой записи не отменял. Обкатка требовалась для приработки пар трения в те времена, когда технология не могла обеспечить готовности поверхностей к работе уже при изготовлении. Были же времена, когда коленчатые валы первых советских автомобилей АМО Ф-1выпиливали напильниками из цельной болванки, с развитием технологии требования к обкатке постепенно ослаблялись.
Горячей обкатке (а на заводе под этим понимается технологическая обкатка) подвергаются все 100% двигателей, каждый мотор запускается, "классические" моторы в течение 15 минут, двигатели для переднеприводных автомобилей - 6,5 минуты. Целью технологической обкатки является не приработка пар трения, а проверка отсутствия течей, стуков, выполнение необходимых регулировочных операций. При этом на переднеприводных моторах снимаются определенные параметры, чего не делалось на "классических" моторах, в том числе мощность, крутящий момент, расход картерных газов. Эта технология позволяет отсеивать двигатели, в которых забыли установить поршневое кольцо, или произошел задир в одном из цилиндров, информация по каждому двигателю накапливается в компьютере, и в любой момент соответствующие службы могут ею воспользоваться и проследить всю цепочку изготовления мотора.
Двигатели серийного производства по заданию службы качества регулярно испытываются в подразделениях дирекции по техническому развитию. Программа испытаний на первый взгляд составлена вопреки всякой логике, новый двигатель, не проходивший никакой обкатки в производстве, устанавливается на моторный стенд, запускается и сразу выводится на максимальную частоту вращения 6000 оборотов в минуту. Дальше двигатель продолжает работать по внешней скоростной характеристике (полный "дроссель", максимальная нагрузка) в течение 20 часов, после чего он подвергается полной разборке с индивидуальным осмотром, малейшие следы задира - повод предъявить претензии изготовителям, такие испытания регулярно проводятся, и моторы абсолютно спокойно их выдерживают.
Технологическая обкатка на заводе производится со времен получения технологии с "Фиата", это все было заложено в проект завода, под это дело возводились стены, закупалось оборудование. С развитием вазовских моторов появились такие вещи, как переплав на кулачках распредвала, намораживание сплава на рабочей фаске клапана, новые технологии обработки коленчатых валов, поршней, блоков цилиндров и другие технологии, улучшающие свойства поверхностей трения. Например, технология плосковершинного хонингования цилиндров имитирует уже на новом двигателе такую геометрию поверхности цилиндров с притупленными вершинками микронеровностей, которая при обычном хонинговании наступает только после длительной эксплуатации. Тем самым исключается образование избыточного количества продуктов износа, оптимизируется вскрытие зерен графита и соотношение площади опорной поверхности с ее маслоемкостью.
Учитывая эту и другие технологии мехобработки материалов, обкатка нового двигателя с целью приработки пар трения уже не требуется.
Другое дело, что может появиться потребность в обкатке на двигателях, прошедших капитальный ремонт. Где, естественно, применяются незаводские технологии и могут использоваться запасные части не соответствующих размеров и качества, таким моторам может и потребоваться последующая приработка.

Байборин Евгений Петрович, начальник отдела испытаний и доводки двигателей внутреннего сгорания управления проектирования двигателей ДТР ВАЗа:
- Исчисление ресурса "пробегом до капитального ремонта", еще сохраняющееся в нормативной документации, носит весьма условный характер. Сегодняшний потребитель вправе вообще не знать, где в автомобиле находится двигатель. Все идет к тому, что сроки предоставляемой изготовителями гарантии будут расти. Уже сегодня есть прецеденты назначения пятилетней гарантии на автомобиль или гарантии на двигатель, равной сроку службы автомобиля. Это требует от изготовителей работы на "ноль дефектов" и обеспечения достойного ресурса.
С момента появления впрысковых моторов на автомобилях "ВАЗ" и до сих пор у многих есть сомнения в надежности новой техники. Да, без отказов не обходится. Но не все знают, что ресурс у впрысковых моторов значимо выше, чем у карбюраторных. Это не закладывалось как цель разработки, а получено, скорее, попутно. Повышение ресурса достигнуто за счет перехода с металлических корпусов воздушного фильтра на пластмассовые. Металлические были в подавляющем большинстве негерметичны, что приводило к попаданию пыли в двигатель и преждевременному абразивному износу цилиндропоршневой группы. Помимо герметичности, воздушные фильтры впрысковых двигателей отличаются и большей пылеемкостъю. Теперь при контрольной разборке впрысковых двигателей с пробегом 150 - 200 тыс. км можно наблюдать прекрасно сохранившуюся хонинговку поверхности, что говорит о минимальном износе.
Есть и вторая причина повышения ресурса впрысковых двигателей "ВАЗ". Все они, за исключением двигателей с центральным впрыском, имеют систему гашения детонации. Хотя эта система и не всемогуща, но детонационные повреждения теперь в значительно меньшей степени влияют на снижение ресурса.

"Семь Верст" № 9 (203)/2003 г.
Дата публикации: 07.04.2003