3. Пыль

Пыль - почти непременный атрибут масла в двигателе. Причин появления пыли не так и много : 1) жадность владельца - использование неоригинальных воздушных фильтров . Поверьте , к качеству картона и рамы воздушного фильтра производитель ( я имею ввиду Mercedes Benz ) относится крайне трепетно . Пыль так или иначе проникает и через воздушный фильтр - в силу конструкции последнего - картон ячеистый материал . Если ячейки будут слишком мелкими - фильтр быстро забьется пылью , будет создавать большое сопротивление потоку и в критической ситуации его "всосет" с вероятным разрывом гофр ( заметьте - это может произойти задолго до предполагаемого срока замены воздушного фильтра ) . Если ячейки будут крупными - значит и более крупные частицы пыли будут проникать в двигатель ; 2) нерадивость ( а может жадность ) владельца - несвоевременная замена воздушного фильтра ( фильтров ) . Все то же самое , только фильтр достигает предела "забитости" ячеек фильтроэлемента уже по превышению пробега . Здесь стоит рассмтривать две ситуации - когда человеку просто наплевать на состояние воздушного фильтра уже тысяч так 30...40 км ( а то и больше ) и ситуация , когда владелец недостаточно объективно оценивает условия эксплуатации . Россия вообще относится к списку стран с тяжелыми условиями эксплуатации . Наши дороги пыльные , грязные . А поездка в пятницу вечером на дачу вообще превращается в исптытание - вереница машин летит по обочине , поднимая тучи пыли . Потом мы доезжаем до проселка , по которому нам еще пять километров пилить до фазенды . По пыли . Страну мы изменить не можем . Климат тоже . В наших силах изменить отношение к периодичности замены воздушного фильтра . Я меняю каждое ТО ( не привязано к пробегам - весной и осенью , около 10000 км между каждым из них ). Мне кажется , покупая Мерседес , мы молча подписываем извещение , что понимаем - дешево это не будет . У кого нет денег или кому их просто жалко - есть другие марки ; 3) глупость владельца . Вспоминаю анекдот : " Писать на борту автомобиля "Я- дебил , который пытается гоняться с трамваями на колымаге , которая и тормозить-то путем не способна " долго , муторно , да и места маловато . Поэтому пишут коротко :"StreetRacing" . Воздушные фильтра - нулевики придуманы для совсем других условий эксплуатации - для соревнований . Удел спортивного , а тем более гоночного двигателя - победить и умереть . Даже будучи грамотно обслуженным , промытым своевременно и пропитанным "правильным" маслом этот фильтр не способен столь же эффективно удерживать пыль . Само название фильтра - "фильтр с нулевым сопротивлением" подразумевает пониженное сопротивление потоку воздуха . На холостом ходу двигатель потребляет 10...16 кг воздуха в час , на режимах большой нагрузки - более 250 кг воздуха в час . Ну и представьте , что нужно сделать , чтобы пропустить такое количество воздуха с "нулевым" сопротивлением . Этого можно добиться либо увеличением площади фильтрующего элемента ( а по мне так "нулевики" раза в три имеют меньшую площадь , чем обычная "гармошка" ) либо увеличением размера ячеек ( т.е. мы заранее увеличиваем размеры частиц , которые смогут беспрепятственно проникать в двигатель ) . Пропитка маслом "нулевика" скорее всего поднимет его эффективность , как фильтра ( но через два дня половина этого масла окажется в двигателе , по пути пройдя через ДМРВ ) - но не надолго : как правило мы имеем дело с двигателями больших объемов , где расход воздуха через двигателя просто громаден ! Задумайтесь , почему инженеры AMG , косвенно участвующие в создании машин DTM ( через команду-завод HWA ) , не перенесли опыт установки подобных фильтров на свои автомобили для рядовых владельцев . Ведь соблазн велик нахаляву получить десяток-другой л.с.! Да просто они понимают , что не смогут гарантировать ресурс своей родукции . И даже на типах 197 ( Mercedes Benz SLS ) и 199 (Mercedes Benz SLR McLaren ) стоят привычные нам картонные воздушные фильтры . И это при том , что ни одна из этих машин не пройдет за свою жизнь и 50000 км ! 4) некачественное обслуживание и ремонт . Здесь я подразумеваю негерметичность системы впуска - поврежденные уплотнения между корпусом воздушного фильтра ( на V6 и V8 , где основной особенностью конструкции является "нахлобучивание" корпуса воздушного фильтра на ДМРВ ) и ДМРВ , повреждения шлангов вентиляции картера , негерметичность системы вентиляции топливного бака ( включая фильтр-адсорбер ), разрушение вакуумных магистралей всевозможных систем с участием вакуума ( управление АКПП , корректор фар , система кондиционирования , центрального запирания , вакуумного усилителя тормозов ) а также неправильную установку элементов воздушного филттра - сколько я видел криво установленных фильтров ! Короче все то , что в обиходе называется "подсосом воздуха" . Причина в половине случаев - "кривые руки" , во второй половине - наплевательское отношение . Сколько же раз мне приходилось выслушивать от клиентов обвинения , что мы "грузим" их : " Стоит к Вам только заехать - тут же нашли чего-то !" Мдаааааааааа ! А по сути человеку предолжили купить таблетку за N рублей , которая спасет его автомобиль от болезни , лечение которой обойдется в 100 х N рублей ! Ну да ладно !

Вернемся к воздушному фильтру ( фильтрам) . Как правило н а и м е н е е эффективно фильтр работает в первые несколько часов работы после замены . В этот момент эффективность фильтра , т.е. его фильтрующая способность составляет порядка 96 % . После того , как крупные частицы пыли заполнят крупные же ячейки картона фильтра , его фильтрующая способность составит 99% и выше ( но никогда не 100% ) . Технические условия на воздушные фильтры , принятые в Mercedes Benz , понятно остаются для нас секретом , но для американских производителей действует примерно такая методика испытания воздушных фильтров (стандарт ISO5011 ) : берется "эталонная" пыль ( 6% масс частиц размером менее 1 мкм , 15,6% частиц размером 1...5 мкм , 17,8% частиц размером 5...10 мкм , 8,6% частиц размером 10...15 мкм и 52% частиц размером более 15 мкм ) и прогоняется через фильтр в количестве примерно 0,5 г пыли на один кубометр воздуха . При этом компрессор исптытательного стенда "прокачивает" через фильтр сотни куб.м воздуха в час . При этом оценивается количество пыли , "захваченной" фильтром ( по разнице весов до и после теста ) ; количество пыли , просочившейся через фильтр ( улавливается "абсолютным" фильтром , установленным за испытываемым ) ; продолжительность фильтрации до достижения определенного сопротивления потоку величины . Процедура и оборудование очень сложные . Попытавшись вникнуть во все это понял одно - фильтр воздушный - это так же сложно и важно , как и все остальное в автомобиле . Мелочей не бывает ! Уверенны ли Вы , что неоригинальный фильтр ( сделанный скорее всего в Китае ) подвергается таким испытаниям ? И соответствует громадному количеству требований , к ним предъявляемым ? Вот в оригинальном я почему-то уверен . На рисунке 3.1. достаточно популярно отражена степень влияния на общий износ двигателя размерность частиц пыли . Как мы видим самыми "страшными" являются частицы размером от 15 мкм и до 30...35 мкм . На самом деле даже самые дряные фильтры вряд ли пропустят частицы размером более 20 мкм , тем более поработав некоторое время . Но вот неплотно установленный воздушный фильтр , "подсосы" в вакуумных системах и вообще любая негерметичность впускного тракта могут позволить частицам больших размеров проникнуть в двигатель . Правда частицы размером более 35 мкм вероятнее всего будут задержаны шторой масляного фильтра .

Так вот , инженеры фирмы Cummins подсчитали , что ресурс двигателя по износу от пыли ( только от пыли ) составляет 1 г пыли на 1 л.с. мощности . Т.е. , если двигатель Вашего авто имеет мощность ну пусть 250 л.с. для простоты расчетов , то надо , чтоб через фильтр и неплотности проникло 250 г пыли . Далее считаем : 1) положим автомобиль у Вас в порядке , подсосов нет . Но эффективность воздушного фильтра составляет в лучшем случае 99,0% ; 2) в обычном воздухе , который мы имеем на трассе , содержится порядка 30 мг пыли на кубометр воздуха ; 3) двигатель расходует в среднем 12 л ( т.е. примерно 10 кг ) топлива на 100 км пути ( я очень упрощаю и осредняю) ; 4) из физики известно , что для сгорания 1 кг топлива требуется 14...15 кг воздуха . Т.е. за 100 км пути двигатель протягивает 150 кг воздуха ; 5) также известно , что кубометр воздуха весит 1,293 кг ( не придирайтесь по поводу разницы - мы на Тибете живем , а мы вообще в Голландии ниже уровня моря . У нас в Норильске минус 100 , в Сахаре - плюс пятьсот - я осредняю ! ) . Тогда объем воздуха , проходящего через двигатель составит порядка 120 куб.м ; 6) значит пыли попадет в воздушный фильтр 120х30мг=3,6 грамма ; 7) из них 0,036 г проникнет внутрь движка ( эффективность же 99%) ; 8) смертельную дозу 250 г делим на 0,036 , получаем , умножаем на 100 . Итог - примерно 700000 км ;

Вот в это я готов поверить . 700000 км - это хороший ресурс для мерседесовского движка , эксплуатируемого в непыльных условиях Западной Европы , в котором вовремя меняют масло , воздушные фильтры , ставят все оригинальное , вовремя ремонтируют , не допускают "подсосов" ( ох , как коробит меня это словцо ! ) воздуха , т.е. когда не жалеют денег . Наверняка так конструкторы и рассчитывали этот момент . Но тут есть следующие нюансы : 1) дизель , тем более что нынешние дизеля все с турбонаддувом , пропускает через себя в два раза больше воздуха . Перерасчет не составит труда ; 2) если эффективность воздушного фильтра , установленного на Ваш автомобиль взамен оригинального ( стоит-то на 500 р дешевле !) будет не 99 % , а 97% - ресурс будет уже не 700 тысяч км , а 230 ! А если еще не так все гладко со своевременным обслуживанием ? 3) если Вы эксплуатируете автомобиль в условиях повышенной пыльности , то расчет надо вести заново . Скажем те же спецы из Cummis считают , что на карьере или стройке концентрация пыли может доходить до 1500...2000 мг пыли на кубометр воздуха , т.е. в 50...66 раз больше . ОК ! По карьерам мы не ездим , но Вы видели процессию по пыльной обочине Ярославки каждое утро ? Там явно не 30 мг ! Скорее похоже на карьер ; 4) пыль - это один фактор , который принимался в данном расчете . Если бы была только пыль ...Есть еще много-много врагов здоровья нашего двигателя . И каждый кто поменьше , кто побольше убивает его ! И здесь какие-то факторы суммируются , а какие-то умножаются .

Итак , мы отвлеклись ! В чем собственно суть отрицательного влияния пыли на двигатель ? А в том , что в большинстве случаев это кремний ! Речной песок , которым наши бабушки как абразивом оттирали сковородки - тоже кремний ! Наибольшим поставщиком пыли в мире является пустыня Сахара - 200 млн.тонн пыли в год ! Космос добавляет - пыль от метеоритов и комет ежегодно увеличивает массу Земли на десятки тонн . Ну и плюс все , что связано с деятельностью человека : Сахара тут отдыхает ! Конечно кремний - это не алмаз , но абразив из него получается неплохой . Часть пыли оседает на стенках цилиндров , уродуя их и поршни и кольца . Вторая часть - проникает в поддон , где смешивается с маслом , забивает масляный фильтр , а что прошло сквозь него - надирает вкладыши . Пыль частично загущает масло, находясь во взвешенном состоянии , часть оседает в поддоне , цементируя осевший шлам . Как дальше жить ?! На рис.3.2. - график концентрации железа и алюминия в зависимости от от содержания кремния в масле . Графики весьма условны - если блок цилиндров будут изготовлен из чугуна - то железо будет фигурировать среди продуктов износа в достаточном количестве . Если блок алюмниевый - алюминия будет больше , железа - намного меньше .

Фото 3.1. Влияние частиц пыли разного размера на износ . Как видно самыми опасными являются частицы размером от 15 до 40 микрон .

Фото 3.2. Влияние концентрации кремния в моторном масле на концентрацию продуктов износа - железа и алюминия

Так , ради интереса , приведу результаты анализа моторного масла , сделанного лабораторией BlackStone Lab. ( Nissan 3,5 V6 (VQ35DE) , масло Castrol Edge 5W-30 ) . Смотрите результаты теста здесь . Суть следующая - на пробеге 79000 миль ( после замены масла прошло 8800 миль ) решил узнать , что с его двигателем и сдал масло на анализ в лабораторию . На что следует обратить внимание - содержание железа (Iron) - выше предельного ( износ цилиндров) , содержание алюминия (Aluminium) - выше предельного ( износ поршней ) , содержание молибдена (Molybdenum)- выше предельного ( износ поршневых колец ) , содержание свинца (Lead)- выше предельного , меди (Copper) - близко к предельному ( износ вкладышей ) . Рекомедации владельцу даны таковы :"Следите за содержанием кремния . Если в следующих анализах оно возрастет- ищите негерметичность в воздушном фильтре ." Причину лаборанты видят в повышенном содержании кремния (Silicon) . Нужны какие-то комментарии ?

Одна ремарка - повышенное содержание кремния может объясняться и попаданием антифриза ( антифризы класса G11 как правило кремнийсодержащие , но во всех остальных - его намного меньше ) . Но тогда содержание бора и натрия было бы больше нормы .