К трагическому исходу – необходимости капитального ремонта двигателя обычно приводит каскадный характер процесса накопления в нем неисправностей. При таком характере неисправность предшествующих узлов вызывает деструктивные процессы в последующих узлах и далее по цепочке взаимных связей процесс разрушения постепенно охватывает весь механизм. Инициаторами этого процесса в поршневых автомобильных двигателях являются неисправности воздушных и топливных фильтров, некачественное топливо, неисправность топливной аппаратуры, сбои в работе газораспределительного механизма и системы зажигания, несовершенства изготовления и сборки цилиндропоршневой группы, а также нарушения режимов эксплуатации. Продолжительная работа двигателя с такими дефектами неизбежно приводит к износу цилиндропоршневой группы, а ухудшение состояния цилиндропоршневой группы со снижением величины компрессии ниже критических значений – к последующему износу кривошипношатунного механизма.

Сложившаяся в странах СНГ практика продления ресурса двигателей с помощью капитального ремонта для современных автомобилей часто оказывается малоэффективной тратой времени и средств. Ведь при традиционном капитальном ремонте двигателей восстанавливается геометрия и чистота рабочих поверхностей деталей, но снижается механическая прочность поверхностного слоя цилиндров, коленвала и распредвала в результате их расточки и шлифовки. Любая разборка механизма нарушает cбалансированность его элементов и обрекает на необходимость последующей мучительной приработки, результаты которой не всегда предсказуемы.

Наиболее оптимальным вариантом сохранения работоспособности автомобильных массовых двигателей на протяжении необходимого жизненного цикла всего автомобиля (около 300 тысяч км пробега, после чего резко снижается надежность всех узлов, и автомобиль приходится менять) является предотвращение изнашивания поверхностного слоя деталей.

Для предотвращения ухудшения технического состояния поршневых двигателей необходимо, в первую очередь, защитить от износа их наиболее слабое место - верхнюю часть цилиндров.

Применение качественного моторного масла, сокращение сроков его замены, дополнительные присадки позволяют продолжить эксплуатацию двигателя в предкризисном состоянии, но не способны предотвратить или устранить локальный неравномерный износ цилиндров в области верхней мертвой точки. В результате такого износа снижается величина компрессии в цилиндрах и ухудшается сгорание топлива. Дальнейшая эксплуатация двигателя происходит в режиме самоуничтожения вследствие зашлаковывания двигателя, смыва топливом масляной пленки с цилиндров и накопления топлива в моторном масле.

Кардинально решить эту проблему позволяет конверсионная технология “КЭСОН” путем напыления на стенки цилиндров без разборки двигателя защитного металлополимерного покрытия.

Разработанная в Институте биоорганической химии и нефтехимии Национальной Академии Наук Украины (г. Киев) технология восстановления двигателей без разборки заключается в постепенном распылении в пассивно работающий цилиндр при насосных ходах поршня металлополимерной жидкости с помощью дозирующего устройства, устанавливаемого в свечное (или форсуночное) отверстие обрабатываемого цилиндра. Распыляемый состав конденсируется на охлаждаемой стенке цилиндра и в процессе трения формирует на контактных поверхностях противоизносное антифрикционное покрытие. Такую обработку проходят последовательно все цилиндры (двигатель при этом работает на холостых оборотах).

В результате обработки двигателя по технологии “КЭСОН”:

• очищается камера сгорания,
• устраняется залегание колец,
• восстанавливается геометрия цилиндров,
• устраняются царапины и задиры на цилиндрах,
• повышается и выравнивается по цилиндрам величина компрессии,
• уменьшаются шумы и вибрации двигателя,
• увеличивается мощность и приемистость,
• снижаются потери топлива и масла,
• уменьшается дымность и токсичность выхлопных газов,
• продлевается ресурс нормальной эксплуатации двигателя.

После такой обработки в критических ситуациях масляного голодания и перегрева масляного слоя вместо изнашивания конструкционных материалов пары трения цилиндр-кольцо происходит изнашивание защитного металлополимерного покрытия. При износе этого слоя в процессе эксплуатации металлополимерное покрытие периодически возобновляется (регенерируется) без разборки двигателя.



Рис.10. Влияние металлополимерного покрытия на коэффициент трения и величину износа стальных шариков ШХ15 при экстремальных нагрузках (испытания по ГОСТ 9490-75 в моторном масле М-8В при контактном давлении 500 МПа, частота вращения 1500 мин -1, время испытаний –1 час):

• 1 -без покрытия
• 2- с металлополимерным покрытием «КЭСОН»

Как видно из результатов трибологических испытаний (рис.10) нанесение металлополимерного покрытия позволяет более чем в 2 раза уменьшить величину коэффициента трения и износ металлических поверхностей даже при экстремальных условиях нагружения (в области контактных давлений сравнимых с микротвердостью подложки). Величина номинального давления при трении кольцо-цилиндр в автомобильных двигателях не превышает 10 МПа (100 атм), поэтому металлополимерное покрытие способно длительное время противодействовать износу в условиях фрикционного взаимодействия колец с цилиндрами.

Проведенные ресурсные испытания двигателей различных автомобилей, первичная обработка которых выполнялась при разных исходных пробегах, показали следующее.

Нанесение на цилиндры двигателя металлополимерного покрытия обеспечивает стабильную работу мотора без ухудшения технических и экологических параметров в продолжении примерно 50 000 км пробега ( или свыше 1 000 моточасов). При повторной обработке цилиндров без разборки мотора номинальные значения компрессии восстанавливаются. Периодическое (с интервалом 40- 50 тыс.км пробега) восстановление цилиндров по технологии КЭСОН позволяет продлить ресурс эксплуатации массовых типов двигателей в паспортном режиме без капитального ремонта до 300 и более тыс.км пробега.

Наиболее эффективно первичную обработку цилиндров по технологии “КЭСОН” проводить на ранних стадиях эксплуатации двигателя. В этом случае металлополимерное покрытие наряду с защитной функцией обеспечивает качественную приработку цилиндропоршневой группы и позволяет на 10-20 % повысить значения компрессии по сравнению с паспортными для данного типа двигателя.

Несмотря на простоту технологии, она рассчитана на профессиональное применение опытными механиками. Ведь как профессионализм врача состоит, в первую очередь, в точности постановки диагноза заболевания человеческого организма, так и профессионализм автомеханика заключается в правильности диагностики мотора, осознанном выборе способов устранения неисправностей и грамотном их применении.

Примеры восстановления компрессии в различных двигателях с помощью технологии “КЭСОН” приведены в Результатах обработки.