Czyszczenie układu smarowania silnika.
W samochodowych silnikach samochodowych wykorzystywane jest zwykle tarcie płynne, występujące, gdy współpracujące części rozdziela zawsze warstwa oleju. Odpowiednia konstrukcja układu smarowania silnika zapewnia skuteczne wprowadzenie pomiędzy wszystkie współpracujące ze sobą elementy silnika należytej ilości oleju. Newralgicznymi miejscami, wymagającymi wyjątkowo skutecznego i intensywnego smarowania w silniku są powierzchnie styku:
- tłoków i pierścieni tłokowych z cylindrem,
- czopów wału korbowego i wałka rozrządu z panewkami,
- korbowodów ze zworzniami tłokowymi,
- współpracujących elementów układu rozrządu (popychaczy, prowadnic, krzywek wałka rozrządu, trzonów zaworów).
Warunkiem skutecznego smarowania współpracujących powierzchni jest zapewnienie tzw. klina smarnego, powstającego na skutek wzrostu ciśnienia oleju, wynikającego z wzajemnego mechanicznego nacisku obu współpracujących elementów. Klin zwiększa się w miarę wzrostu wzajemnej prędkości obrotowej współpracujących powierzchni, aż do ich całkowitego rozdzielenia.
W silnikach samochodowych smarowanie realizowane jest głównie metodą ciśnieniową, choć pośrednio występuje również smarowanie rozbryzgowe (poprzez wykorzystanie wirujących części silnika do rozbijania kropel oleju na zawiesinę oleju w powietrzu, czyli wytworzenia tzw. mgły olejowej, wnikającej pomiędzy współpracujące powierzchnie) oraz roztworowe (polegające na rozpuszczaniu oleju w paliwie, poprzez wymieszanie się mgły olejowej osadzającej się na ściankach cylindrów z paliwem dostarczanym do komór spalania cylindrów).
System smarowania ciśnieniowego wykorzystuje miskę olejową jako zbiornik oleju, a jednocześnie chłodnicę oleju. Odpowiednie ciśnienie oleju w układzie smarowania gwarantuje pompa, napędzana od wałka rozrządu. Pompa tłoczy olej, pobierając go z miski olejowej poprze filtr wstępny i dokładnego oczyszczania do głównego kanału olejowego. Dalej z wykorzystaniem kanałów pomocniczych olej podawany jest do łożysk głównych wału korbowego, a dalej przez otwory w czopach głównych do czopów i łożysk korbowodowych. Wydobywający się z nich olej rozbryzgiwany jest po wnętrzu komory korbowej, tworząc mgłę olejową, smarującą gładzie cylindrów, tłoki z pierścieniami i sworznie tłokowe.
Zasadniczym zadaniem oleju w trakcie pracy samochodowego silnika spalinowego jest oczywiście ograniczenie współczynnika tarcia i ograniczania stopnia zużycia powierzchni współpracujących wzajemnie elementów. Pozostałymi funkcjami, które spełnia olej w silniku są:
- usuwanie ze współpracujących powierzchni drobnych opiłków metali i cząstek stałych produktów procesów spalania (nagaru),
- zabezpieczenie metalowych elementów silnika przed czynnikami korozyjnymi (aktywnymi składnikami spalin i pary wodnej),
- odprowadzanie nadmiaru ciepła z silnika do atmosfery,
- uszczelnienie współpracujących powierzchni elementów (tłok-pierścień-ścianka cylindra oraz trzon zaworu-prowadnica).
W celu spełnienia powyższych funkcji przez olej, musi on posiadać następujące właściwości fizyko-chemiczne:
- zdolność wytwarzania powłoki smarnej,
- odporność na utlenianie się,
- odpowiednią lepkość,
- trwałość właściwości w szerokim zakresie temperatur roboczych.
W trakcie eksploatacji pojazdu, zjawiskiem normalnym jest zmiana właściwości oleju silnikowego, spowodowana jego starzeniem. Szybkość tego procesu uzależniona jest od stopnia utleniania składników oleju oraz intensywności zanieczyszczeń oleju (opiłków metali, płynu chłodzącego). Ilość zanieczyszczeń w oleju zależna jest przede wszystkim od warunków eksploatacji i stanu technicznego silnika.
Właśnie w związku z utratą przez olej podstawowych własności, wynikającą z jego zanieczyszczenia, producenci pojazdów samochodowych podają zalecane okresy wymiany oleju.
Najniebezpieczniejsze dla systemu smarowania jest jednak to, że z powodu zbyt długich okresów między kolejnymi wymianami oleju zakłócona zostaje funkcja usuwania zanieczyszczeń (opiłków metalu, nagaru). Skutkiem tego jest proces tworzenia się szlamu i laku pokrywającego nieruchome i ruchome powierzchnie elementów silnika. Dopóki olej jest świeży i aktywny produkty spalania są skutecznie rozpuszczane w jego objętości. Jednak gdy olej jest zbyt długo eksploatowany (a w związku z tym i filtry tracą zdolność ich zatrzymywania) zanieczyszczenie i zawartość cząstek stałych nadmiernie rośnie. Każda taka cząstka staje się ogniskiem wokół którego zbierają się laki. Zachodzący w ten sposób proces jest bardzo niebezpieczny dla silnika, ponieważ tworzące się grube warstwy zanieczyszczeń ograniczają przepływ oleju pod ciśnieniem w kanałach olejowych. Zbierające się warstwy laku na denkach tłoków znacznie zmniejszają proces ich chłodzenia. Osadzające się w ten sposób warstwy zanieczyszczeń w szybkim tempie wpływają na newralgiczne miejsca silnika doprowadzając je nieuchronnie do zniszczenia. Dlatego też okresowa obsługa serwisowa układu smarowania jest tak istotna dla prawidłowego i bezawaryjnego działania silnika. W zależności od producenta pojazdu oraz rodzaju oleju zakłada się wymianę oleju po przebiegu od 10 do nawet 30 tysięcy kilometrów.
Stosowane tradycyjne wymiany oleju polegają na jego grawitacyjnym spuszczeniu przez korek spustowy w misce olejowej są coraz rzadziej stosowane, zwłaszcza w renomowanych warsztatach samochodowych. Związane jest to z tym, że ten sposób usuwania oleju nie gwarantuje usunięcia wszystkich zanieczyszczeń z układu smarowania silnika, a zwłaszcza tych, które osadzają się na dnie miski olejowej, będących zarazem największym zagrożeniem dla silnika.
Innym sposobem wymiany oleju w silniku jest zastosowanie wysysarki, usuwającej olej przy podciśnieniu rzędu 0,05 do 0,2 MPa. Przy tej metodzie, dzięki wykorzystaniu sprężonego powietrza olej jest zasysany z układu smarowania poprzez otwór kontrolny poziomu napełnienia oleju. Niestety również zastosowanie wysysarki nie jest w stanie w sposób skuteczny usunąć zanieczyszczeń oleju nagromadzonych w układzie smarowania (kanałach olejowych i na dnie miski olejowej).
Zarówno tradycyjna metoda spuszczania oleju, jak i ta z wykorzystaniem wysysarki nie jest w stanie opróżnić układ smarowania do końca skutecznie. W zależności od konstrukcji silnika pozostaje w nim po opróżnieniu tymi metodami około 0,4 do 0,7 litra zużytego oleju nasyconego zanieczyszczeniami. Sytuacja tego typu bardzo niekorzystnie wpływa na dalszą eksploatację silnika, pomimo napełnienia układu świeżym olejem, ponieważ zanieczyszczenia mieszają się z nowym olejem, powodując jego szybsze i nadmierne zużycie.
Jedynym sposobem na skuteczne rozwiązanie w tego typu sytuacji jest zastosowanie przy okresowej wymianie oleju urządzenia do płukania silnika. Dzięki użyciu systemu pneumatycznego oraz odpowiedniego detergentu, urządzenie tego typu może rozpuścić i wyczyścić zanieczyszczenia w układzie smarowania, bez konieczności demontażu silnika, zapewniając tym samym odpowiednio wysoką jakość na nowo wlanego oleju oraz zwiększenie wydajności pracy silnika. Czyszczenie układu smarowania silnika przy użyciu tego typu urządzenia realizowane jest poprze podłączenie odpowiednich złącz do gniazd filtra oleju i korka spustowego miski oleju. Czas trwania procesu czyszczenia nie przekracza 15 minut. Przyrząd tego typu skutecznie usuwa wszelkie zanieczyszczenia o wielkości powyżej 15 µm. Czynnikiem czyszczącym w tym urządzeniu jest specjalny detergent, który skutecznie usuwa zanieczyszczenia i nie uszkadza łożysk, ani uszczelek. Urządzenie to jest bardzo skuteczne w działaniu, bowiem przy usuwaniu opiłków metali z układu smarowania, przy zwykłej wymianie (spuszczeniu starego i zalaniu nowym) skuteczność wynosi zaledwie 75%, natomiast przy użyciu tego urządzenia skuteczność usuwania zanieczyszczeń wzrasta aż do 99%.