Нагар масла в двигателе: чем отличается от топливного и что делать

Коротко. Нагар масла в двигателе — это отложения, вещество которых пришло из моторного масла, попавшего в камеру сгорания или на горячие детали, а не из топлива. От топливной сажи он отличается тремя вещами. Происхождением: масло идёт в цилиндр через изношенные маслосъёмные колпачки и направляющие втулки клапанов, залёгшие маслосъёмные кольца, уплотнения турбины и систему вентиляции картера. Видом: масляный налёт чёрный, блестящий, влажный, топливная сажа — сухая и матовая. Составом: масло оставляет несгораемую золу присадок — кальций, цинк, фосфор, серу, — которой в топливной саже нет, и эта зола не окисляется ни при какой температуре, тогда как сажа окисляется. Отсюда практический вывод, который в общих статьях про отложения теряется: очистка снимает слой, но не закрывает канал, по которому масло продолжает поступать. Пока канал открыт, отложения возвращаются, и закрывается он ремонтом, а не процедурой.

Масло участвует в отложениях сразу в двух ролях

Первая роль — сырьё для нагара наравне с топливом. В схеме образования отложений предшественники описаны как длинноцепочечные углеводороды с азотом и кислородом, возникающие при частичном превращении компонентов топлива и масла; дальше идут термическое разложение, окисление, перегруппировка и рекомбинация. Для отложений камеры сгорания вклад источников распределён так: при нормальном топливе в исправном современном двигателе их формирует преимущественно топливо, но масло тоже вносит вклад (G. T. Kalghatgi. Deposits in Engines and Fuel Additives, лекция курса Combustion Energy Frontier Research Center, Принстон, 2018, слайды 10, 13).

Вторая роль — отложения впускного клапана и канала. Там масло стоит в самом механизме образования: слой начинается с реакции топлива и смазочного материала с горячими газами рециркуляции, газами вентиляции картера и прорывными газами, а среди факторов формирования прямо названо масло, стекающее по штоку клапана (там же, слайд 12). То есть налёт во впуске — это в значительной части масляная история, и объяснять его одним качеством топлива неверно.

Механизм роста слоя общий для обоих случаев и держится на температуре поверхности: она названа единственным самым важным параметром, а для бензина предельная температура, выше которой отложения уже не садятся, — около 310 °C (там же, слайд 13). Подробный разбор этого баланса — в отдельном материале про причины нагара в двигателе.

Состав: зола, которой в топливной саже нет

Это самое надёжное отличие, и оно измеряемое. В работе по газовым двигателям, где горючее почти не даёт твёрдого остатка, отложения удалось разложить по элементам и отнести к источнику: кальций, цинк, фосфор и сера пришли из присадок масла, а алюминий, хром, медь, титан и железо — от штатного износа. Элементный состав отложений камеры сгорания в этой работе: кальций 49–56 %, фосфор 15–20 %, цинк 11–19 %, сера 13–16 %, железо 0,64–0,81 %, алюминий 0,26–0,76 % (I. Konkol, J. Cebula, L. Świerczek и др. Characterization of Deposits Formed in Gas Engines Fuelled by Coal Mine Methane. Materials, 2023, 16(6), 2517). Двигатель там газовый и работает на шахтном метане, поэтому переносить проценты на дизель или бензин нельзя. Что переносится — сам перечень элементов и их адрес: это присадочный пакет масла.

Дальше эта зола ведёт себя не так, как сажа. Главные источники золы в сажевом фильтре — присадки моторного масла, а также топливо, износ и коррозия; накопление растёт вместе с расходом масла и его зольностью, потому что присадки масла обычно и есть основной источник. Зола из присадок состоит преимущественно из цинка, кальция и магния в виде сульфатов, фосфатов и оксидов и остаётся в фильтре как несгораемый остаток после регенерации и выгорания сажи. По приведённой в источнике оценке уже после 33 000 миль, то есть 53 000 км эксплуатации, около 50 % накопленного в фильтре материала — зола, а после 150 000 миль, около 240 000 км, зола составляет более 80 %. Именно поэтому спецификация масел CJ-4 ограничивает сульфатную зольность значением не более 1,0 % (DieselNet, Ash Accumulation in Diesel Particulate Filters).

Практический смысл: сажу от неполного сгорания регенерация снимает, зольную часть от масла — нет. Расход масла на угар оплачивается не только маслом, но и ресурсом фильтра.

Нагар, лак и шлам — три разных отложения

Под словом «нагар» в разговоре о масле смешивают три вещи, у которых разные места, вид и последствия.

Разделение важно для выбора действия: раскоксовка адресована первым двум, а шлам снимают промывкой системы смазки и сокращением интервала замены. Разбор самих процедур — в материале про очистку нагара в двигателе.

По каким путям масло попадает туда, где горит

Ни одна строка этой таблицы не устраняется добавкой, промывкой или дополнительным оборудованием во впуск. Это механические причины, и цена ошибки здесь измеряется деньгами за процедуру, которая не могла помочь по устройству.

Как отличить при осмотре

Бензиновый двигатель — по свече зажигания. Заводское диагностическое руководство разводит два состояния прямо. Углеродное загрязнение: юбка изолятора и электроды покрыты сухим мягким чёрным углеродом, причины — частые короткие поездки на непрогретом двигателе, переобогащённая смесь, запаздывание впрыска, слишком высокое калильное число свечи. Масляное загрязнение: изолятор и электроды чёрные и блестящие, с влажными масляными отложениями, причина — утечка масла из-за износа поршневых колец, цилиндра или направляющей клапана, а также высокое содержание масла в смеси у двухтактных двигателей (DENSO, Spark Plug Diagnosis). Отдельно обратите внимание на оговорку источника: масляное загрязнение легко возникает и на новых, и на только что перебранных двигателях.

Дизель — по другим точкам. Свечей зажигания нет, читать нечего, поэтому смотрят патрубок от турбины и интеркулер на присутствие масла, впускной коллектор на маслянистую плёнку, уровень масла на щупе в динамике по пробегу, давление картерных газов и цвет дыма. Цвет дыма разделяет причины грубо, но полезно: чёрный — избыток топлива относительно воздуха, сизо-голубой — масло в камере сгорания, белый — вода или несгоревшее топливо. Подробнее про чтение цвета отложений — в материале про чёрный нагар в двигателе.

Где нашли отложение — какая причина — какой метод

Логика таблицы одна: сначала определить происхождение вещества, потом выбирать метод. Обратный порядок — сначала процедура, потом наблюдение — и даёт повторяющиеся траты без результата.

Частые вопросы

Поможет ли раскоксовка, если масло уходит через маслосъёмные колпачки? Нет. Колпачок находится на штоке клапана, а состав заливается в цилиндр и работает по кольцам и донцу поршня. После процедуры расход масла останется прежним, а отложения вернутся, потому что источник вещества не убран. Признаки, при которых раскоксовка вообще имеет смысл, разобраны отдельно: нужна ли раскоксовка двигателя.

Масло чернеет через несколько сотен километров после замены — это нагар? Само по себе потемнение говорит о работе моющих присадок: они удерживают продукты старения и частицы отложений во взвешенном состоянии, и цвет темнеет. Тревожный признак не цвет, а консистенция и осадок: вязкая масса на крышке клапанного механизма и на сетке маслоприёмника — это шлам, и он требует действий.

Чем масляный нагар опаснее топливного? Он оставляет несгораемую зольную часть. Сажа от топлива при регенерации сажевого фильтра окисляется, зола из присадок масла остаётся: после 53 000 км около половины материала в фильтре — зола, к 240 000 км более 80 %. Плюс к этому масляный нагар почти всегда указывает на механический износ, а не на настройку.

Можно ли по цвету дыма понять, масляный это нагар или топливный? Как гипотезу — да: сизо-голубой дым указывает на масло, чёрный — на избыток топлива. Как диагноз — нет. Гипотезу подтверждают замером расхода масла на угар, компрессией, осмотром эндоскопом и проверкой впускного тракта на присутствие масла.

Влияет ли постоянно установленная водородная система на масляный нагар? На механические причины — нет: изношенные колпачки, залёгшие кольца и уплотнения турбины остаются задачей ремонта. Заявленный производителем механизм работает со стороны полноты сгорания топлива, то есть с топливной частью отложений; условия там названы прямо — исправный двигатель, работающие датчики, незатронутые заводские настройки блока управления. Как это устроено — в материале про водородную чистку и раскоксовку.

Что с этим делать

Порядок один и не зависит от того, чем всё закончится. Сначала измерить расход масла на угар за контрольный пробег, затем компрессия и давление картерных газов, затем эндоскоп в цилиндры и осмотр впуска, патрубка турбины и интеркулера. Если нашлось масло — это ремонт колпачков, колец или турбины, и никакое оборудование во впуск его не заменяет.

Если механика в порядке, а отложения набираются режимом — короткие поездки, длительный холостой ход, постоянная малая нагрузка, — работать имеет смысл с полнотой сгорания. Подбор идёт по рабочему объёму двигателя: до 2 литров — VGA-90, от 2 до 6,5 литров — VGA-120, от 6,5 литров и выше — VGA-240. Питание от бортовой сети: 65–85 Вт на легковых, 175–190 Вт на грузовых, паспортное значение VGA-120 — 75 Вт. Обслуживание: долив дистиллированной воды 1 литр на 5000 км на легковых и 2 литра на грузовых, замена раствора каждые 25 000–30 000 км, зимой в раствор и баблер добавляется изопропиловый спирт 15–20 %. Гарантия завода-изготовителя — 5 лет, расчётный ресурс — до 500 000 км или 10 лет. Цены по трём моделям и условия — на странице стоимости.