Перекрытие фаз и воздух вместо поршня: как устранить масложор чип-тюнингом

Повышенный расход масла имеет множество причин. Они бывают разными, и если масложор можно устранить заменой маслосъёмных колпачков, это считается удачей. Хуже, если нужно проводить капитальный ремонт, который сегодня обходится дорого для всех моторов, кроме самых простых отечественных. Однако иногда справиться с расходом масла можно намного проще – перепрошивкой блока управления двигателем.

Если нет клапана 

Начнём издалека: для чего мотору нужен фазовращатель? В первую очередь, конечно, для изменения фазы газораспределения в зависимости от оборотов двигателя. Точнее, не самой фазы (её ширину он изменить не может, она зависит от формы кулачка распредвала), а её смещения для лучшего наполнения цилиндров. И часто говорят, что основная задача фазорегулятора заключается именно в этом. Что, мол, с «фазиком» машина лучше тянет на низах и одновременно лучше едет в мощностных режимах. Однако это слишком упрощённое представление о принципе работы системы изменения фаз. На самом деле всё немного сложнее.

Как вы знаете, распредвалы моторов без системы изменения фаз – это один большой компромисс. Точнее, обычно два, если клапанов 16, но это неважно. Важно, что для стабильных холостых оборотов нужно как можно позже открывать и закрывать впускные клапаны, а выпускные, наоборот, закрывать пораньше, задолго до верхней мертвой точки. Такой режим выпуска оптимален только на холостых оборотах без нагрузки, а в любом другом режиме выпускные клапаны нужно закрывать позже. Если в моторе используются фазовращатели на впуске и выпуске, то они меняют положение обоих распредвалов, но если «фазик» один, то он практически всегда установлен на впуске, а не на выпуске. И именно потому, что точной регулировки выпуску не требуется – выпускные клапаны почти всегда, кроме холостого хода, открываются и закрываются поздно. 

Работа на холостом ходу не так важна, поэтому тут можно обойтись более грубой настройкой газораспределения с помощью регулирования только времени открытия и закрытия впускных клапанов. А вот в режимах частичной или полной нагрузки требуется гораздо более точная регулировка фаз, причём регулировать можно только впускные клапаны – выпускные, как мы уже выяснили, всегда будут установлены на позднее открытие и закрытие. Не будем углубляться в разницу между полной и частичной нагрузкой, отметим только, что между этими режимами есть небольшая разница, и тут вся ответственность за сдвиг фаз возлагается исключительно на впуск. Но в любом случае для более-менее оптимальной работы бензинового двигателя достаточно только одного фазовращателя на впускном распредвале. Однако возможность настроить фазы более точно – это не единственная функция фазорегулятора.

Вторая функция заключается в следующем. На средних оборотах и при частичной нагрузке фазорегулятор на впуске открывает впускной клапан намного раньше, чем в других режимах. А выпускные клапаны, как мы помним, закрываются в таких режимах поздно. Это приводит к перекрытию фаз, когда одновременно открыты и впускные, и выпускные клапаны, из-за чего отработавшие газы частично попадают к свежей порции воздуха. Ничего не напоминает? Да, верно – так работает система рециркуляции отработавших газов, она же – EGR. И вторая задача фазовращателя – это организация рециркуляции отработавших газов на тех моторах, где нет физического клапана EGR. Важно отметить, что в мощностных режимах фазорегулятор немного сдвигает впуск в сторону чуть более позднего открытия. За счёт этого EGR как бы выключается, а приток свежего воздуха возрастает. И это как раз то, что в этих режимах и требуется.

Получается очень изящное техническое решение, в котором можно недорого и надёжно реализовать рециркуляцию перекрытием фаз без использования дополнительных механизмов, причём попутно сделать мотор более приёмистым и экономичным. Это действительно хорошо работает, пока кто-то своими действиями не нарушает тонкостей предусмотренной инженерами газодинамики. 

Газодинамика и scavenging effect

Что происходит с газами на такте впуска на небольших оборотах и при небольшой нагрузке в момент перекрытия фаз? Поршень опускается вниз, создаётся разрежение, засасываются свежий воздух и частично – отработавшие газы с выпуска. И скорость этих потоков не слишком велика. А на высоких оборотах и при большой нагрузке картинка немного другая: из-за высокой скорости воздушного потока в выпускном коллекторе создаётся своеобразный «воздушный поршень» – быстро идущие по выпуску отработавшие газы создают за собой зону разрежения. Возникает то, что называется scavenging effect – эффект продувки, при котором благодаря повышенному разрежению в цилиндр поступает чуть больше свежего воздуха через впускной клапан. И в мощностном режиме это прекрасно.

А теперь представим, что получается, когда кто-то несознательный удаляет каталитический нейтрализатор, который у современных моторов стоит очень близко к выпускному коллектору или прямо в нём (если это так называемый катколлектор). Катализатор не только сокращает выброс в атмосферу оксидов азота NOх и несгоревших углеводородов, но и создаёт некоторое противодавление, которое сдерживает scavenging effect в разумных пределах. Если катализатор убирают оттуда, где он должен быть, вакуум получается слишком сильным и длительным. Впускной клапан уже закрыт, и воздух через него поступить не может, а ненормальное разрежение его требует. И воздуху не остаётся ничего иного, кроме как подсосаться из картера прямо через поршневые кольца, которые хотя бы немного, но негерметичны, как минимум в силу присутствия замков на компрессионных кольцах. А воздух в картере – это не совсем воздух, а картерные газы, в которых очень много масляного тумана. То есть, грубо говоря, масла, которое начинает в буквальном смысле вылетать в трубу. Причём чем сильнее изношены кольца, тем существеннее будет масложор, а после удаления катализатора он может вырасти скачкообразно от почти незаметного до катастрофического.

Что делать?

Мы уже рассказывали о том, почему после удаления катализатора может вырасти расход масла. И говорили, что часто причина кроется в отсутствии противодавления, которое создаёт катализатор. Подробно раскрывать эту тему не стали, но отметили, что от этого неприятного последствия иногда спасает установка пламегасителей или других приспособлений, которые создают препятствие для отработавших газов. Это действительно так, но намного лучше было бы поставить не пламегаситель, а хороший ремонтный катализатор, который и токсичность выхлопа вернёт в норму, и его звук сделает потише, и, вполне возможно, поможет избежать масложора. Кстати, так называемый «спортивный» катализатор, имеющий более низкое противодавление, от масложора, скорее всего, не спасёт – его в такой ситуации ставить смысла нет. И всё бы хорошо, если бы не космическая стоимость хороших катализаторов, которая отбивает любое желание с ними связываться. Что тогда делать? Чиповаться!

Если на исправном моторе с удалённым катализатором программно убрать перекрытие фаз (то есть, отключить имитацию рециркуляции), то scavenging effect пропадает. И связанный с этим масложор, само собой, тоже. Вернёмся к тому, о чём говорили выше: на мощностных режимах фазорегулятор немного сдвигает впуск в сторону чуть более позднего открытия, и в этом случае перекрытия фаз практически нет. А значит, нет и scavenging effect, и повышенного разрежения. Этот фокус отлично срабатывает в реальной жизни у тех чип-тюнеров, которые хорошо освоили теорию и правильно применили ее на практике. И их опыт подтверждает, что даже на моторах с одним фазовращателем изменения в прошивке помогают избавиться от масложора после удаления катализатора. Правда, при одном условии: мотор не должен иметь задиров или других критических неисправностей. То, что мертво, чиповать уже поздно. В этом случае поможет только серьёзный ремонт.

Источник