Износ и смазка
Подвижное в подвижном
Нет контакта — нет износа
Чистота — залог долговечности
Маслом механизм не испортишь
Одинаковы, да не совсем
Когда мы приобретаем сверкающую хромированными и лакированными деталями новую машину, тщательно обкатываем ее на первых тысячах километров и наслаждаемся затем мягкой и мощной работой двигателя, то кажется, что мотоцикл всегда будет новым. Однако проходит время, и через 20—40 тысяч километров пробега (в зависимости от класса машины, стиля езды и других факторов) двигатель начинает издавать неприятные стуки, его мощность падает, в подвесках дают о себе знать люфты, которые заставляют водителя на плохих дорогах сжимать с удвоенной силой руль, прыгающий из стороны в сторону. Очевидно, прошла пора буйной молодости и спокойной зрелости вашего механического коня. Приближается старость. Какие же необратимые изменения, происшедшие в механизмах мотоцикла, так отличают его от той великолепной, восхищавшей своего владельца машины, какой она была сравнительно недавно? Чем они вызваны?
«Подвижное в подвижном» — девиз капитана Немо — поможет ответить на эти вопросы, которые интересуют многих молодых водителей. Мотоцикл предназначен для передвижения, и он состоит из множества подвижных деталей. А они не только перемещаются одна относительно другой, но и несут при этом определенные нагрузки. Тут и масса, и силы инерции при ускорении и замедлении (не обязательно в горизонтальном, продольном направлении, но и в поперечном, вертикальном, например когда мотоцикл подскакивает на бугре), аэродинамическое сопротивление. Все эти силы должны быть восприняты и уравновешены различными, в том числе движущимися, деталями мотоцикла.
Известно, что при относительном перемещении двух прижатых одна к другой деталей между ними возникает сила трения, действующая по касательной к поверхности их контакта и в направлении, противоположном направлению перемещения. Эта сила, понятно, производит работу, которая расходуется в основном на механическое разрушение соприкасающихся поверхностей деталей, короче — на износ. И вот уже в цилиндро-поршневой группе нет необходимой компрессии, падает мощность двигателя, а изношенные детали трансмиссии становятся причиной самопроизвольного выключения передач и поломок.
Отчего же зависит износ, а следовательно, срок службы деталей мотоцикла? Прежде всего от удельного давления, воспринимаемого трущимися поверхностями, то есть от соотношения нагрузки с их площадью. С увеличением удельного давления, при прочих равных условиях, износ резко возрастает. Вот почему тросы управления никогда не перетираются там, где они соприкасаются с неповрежденной гладкой внутренней поверхностью оболочки. Износ наступает всегда в местах закрепления, в зонах контакта с краем оболочки, где из-за малой площади возникают большие по значению удельные давления. Достаточно разместить трос так, чтобы он не касался края своей оболочки пли наконечника (что, как правило, легко сделать, устранив перекос троса на входе), и обеспечить свободный поворот его шарнира в гнезде ручки управления, и срок службы троса вырастет в несколько раз.
Следующий важнейший фактор, от которого зависит износ, — это «путь трения». Его можно определить как сумму произведений скоростей движения одной детали относительно другой на время движения. Сумму потому, что детали мотоцикла не работают в непрерывном режиме, как генератор электростанции, например. Отсюда вывод: при одинаковом времени работы быстрее изнашиваются детали, двигающиеся с большей скоростью. Действительно, поршни, кольца и цилиндры спортивных мотоциклов, средняя относительная скорость движения которых в 3—5 раз больше, чем на дорожном мотоцикле, изнашиваются за несколько десятков часов соревнований, а те же детали мотоцикла дорожного служат сотни, а то и тысячи часов.
В удачно сконструированном и отработанном эксплуатационными испытаниями мотоцикле удельные нагрузки и скорости перемещения всех трущихся пар подобраны так, чтобы обеспечить нормальную работу машины на протяжении 20—40 тысяч километров пробега.
Все сказанное относится к так называемому «нормальному» износу, когда трущиеся детали правильно смазаны и защищены от попадания абразивных частиц, начиная от дорожной пыли и кончая отвинтившимися гайками. Если два эти условия не соблюдены, наступает «аварийный» износ, который может произойти очень быстро — за несколько часов, а то и секунд (например, заклинивание поршня и задир цилиндра в случае, если двухтактный двигатель запустить на чистом бензине, без добавления масла).
Влияние пыли на трущиеся поверхности автор этих строк испытал на своем опыте. Однажды он не заметил, как у ЯВЫ-250 съехал патрубок, идущий от воздухофильтра к карбюратору. В результате всего за четыре часа езды по пыльным украинским шляхам диаметр нового цилиндра вырос на 0,2 мм! Такой износ соответствует примерно 40 000 км пробега при правильной эксплуатации.
Никогда не окупается экономия на копеечных сальниках, прокладках, уплотнениях, резинках — дефекты в этих «мелочах» очень скоро оборачиваются необходимостью замены крупных деталей на десятки рублей. Всякий раз, например, снимая колесо с мотоцикла, стоит обращать внимание не только на состояние тормозных колодок (это азбука водителя!), но и на маленькие фетровые колечки, которые защищают подшипники колеса от попадания грязи, и на накладки, предохраняющие от проникновения смазки из подшипника.
Все маленькие усовершенствования, направленные на лучшую пылевлагоза-щиту трущихся пар мотоцикла, о которых пишут бывалые водители в журнале «За рулем», стоят того, чтобы каждый мотоциклист побаловал ими свою машину. На серийных экземплярах их нет не потому, что конструктор считал их лишними, а потому, что многие из них эффективны лишь при определенных условиях эксплуатации и обслуживания. Владельцу же мотоцикла полезнее и приятнее потратить день своего труда на профилактику, чем неделю на ремонт (тем более что не всегда он сам выбирает для этого место и время).
О смазке мотоциклов существуют разные мнения, зафиксированные в инструкциях и рекомендациях. Многие из них весьма категоричны и способны озадачить даже искушенного мотоциклиста, если ему доведется познакомиться со всеми или многими из них.
Например, в перья передней вилки «Планеты-спорт» завод рекомендует заливать только жидкость МГП-10. А что делать, если ее нет? Почему именно ее, а не какое-либо масло, как на других моделях? Можно ли составлять топливную смесь на масле АСп-6, если другого нет на бензоколонке, и не накладывает ли это каких-то ограничений на эксплуатацию мотоцикла?
Чтобы разобраться во всех этих тонкостях, рассмотрим, что делает смазка в трущейся паре, каковы важнейшие свойства, отличающие одну ее марку от другой. Попадая на поверхность металла, масло смачивает ее и образует тонкую, в тысячные доли миллиметра, но очень прочную пленку. При соприкосновении с этой поверхностью другой металлической детали масло предохраняет их от непосредственного контакта, благодаря чему уменьшается трение и износ. Способность образовывать такую пленку (ее называют смазочной способностью, или маслянистостью) сохраняется только до определенной, критической температуры, которая существенно (на 50—70°) ниже температуры вспышки масла.
За счет смазывающей способности масло разделяет трущиеся поверхности тонкой пленкой при небольших скоростях скольжения. При увеличении скорости, если поверхности не абсолютно параллельны (а только такие на практике и встречаются), образуется клиновидный масляный слой. Он обладает «подъемной силой», причем несущая способность его возрастает с ростом скорости (аналогично возникающая подъемная сила поддерживает на поверхности воды мчащийся скутер). Клин способен выдержать значительно большие нагрузки, чем масляная пленка, а толщина его в зависимости от скорости и вязкости масла может достигать сотых и даже десятых долей миллиметра. Благодаря этому слой масла надежно покрывает все микронеровности на поверхности трущихся деталей и полностью разделяет их. Кроме того, молекулы масла, непосредственно соприкасающиеся с каждой из поверхностей, прилипают к ней и неподвижны, а все относительные перемещения происходят в слое масла. Поскольку масло— жидкость, то перемещения молекул не приводят к разрушению этого слоя. Только повышенные температуры и окисляющее воздействие кислорода воздуха со временем разрушают длинные, сложные углеродные цепочки, из которых состоят молекулы масла, снижая его смазывающую способность.
При прочих равных условиях масляный клин может выдержать тем большую нагрузку, чем выше вязкость масла. Она выражается в сантистоксах — сСт (сантистокс — сотая часть стокса, единицы кинематической вязкости жидкостей) и входит в обозначение марки смазки. При этом необходимо учитывать, что для машинных (индустриальных) и турбинных масел в их обозначении указана вязкость при 50°. Для моторных же — автотракторных (автолов), дизельных и авиационных масел значение вязкости дано при 100°, поскольку они предназначены для работы при более высоких температурах, чем машинные. Вязкость любого масла значительно снижается с увеличением температуры, поэтому по ее величине при 50° нельзя судить о том, какой она будет при 100°.
Нормальная рабочая температура трущихся поверхностей для деталей цилиндро-поршневой группы составляет 100—350°. При 200° вязкость моторных масел значительно уменьшается, так что фактором, определяющим износ, становится критическая температура масла. С этой точки зрения для смазки двухтактных двигателей наилучшим является авиационное масло МС-20 (см. таблицу).
Помимо износа на состояние двигателя влияет количество нагара. Он отлагается в основном на самых нагретых участках — на головке поршня и у поршневых колец. Избыток его приводит к прнгпранию колец, в результате чего они перестают выполнять свои функции, компрессия двигателя уменьшается и мощность резко, порой в два-три раза, падает. Нагарообразование тем меньше, чем выше температура вспышки масла. Отсюда следует, что масло МС-20 опять-таки является лучшим.
Масло АСп-6 способно обеспечить удовлетворительную работу двухтактного двигателя лишь на средних режимах. При большой нагрузке и перегреве неизбежен повышенный износ и, как следствие его, заклинивание поршня. Вывод: на масле АСп-6 ездить, в принципе, можно, но только с предосторожностями. Давать же свободу своим спортивным наклонностям допустимо лишь в случае, когда топливная смесь составлена на дизельном или авиационном масле.
Что касается коробки передач, то по сравнению с двигателями она гораздо менее чувствительна к применяемому сорту масла. Даже при использовании сравнительно маловязкого АС-8 трансмиссия работает вполне нормально. Все же замена его на МС-20, вязкость которого при 50° примерно втрое выше, продлит срок службы шестерен и подшипников коробки на 20—60%. Важнее в этом случае не марка, а чистота масла — периодическая замена его нужна для удаления накапливающихся в коробке продуктов износа шестерен и подшипников. При замене смазки совершенно необходима промывка картера более жидким маслом. Если свежее масло заливают в картер из грязной посуды, через воронку с прилипшими частицами песка, то от такой замены вреда больше, чем пользы.
И наконец, гидравлические амортизаторы передней и задней подвесок. В них рекомендуется заливать масло, имеющее вязкости 10—15 сантистокс при 50°. Этим требованиям соответствует «Индустриальное-12» (бывшее веретенное АУ). При его отсутствии мотоциклисту приходится экспериментально подбирать пропорции смеси какого-либо вязкого масла с менее вязким или керосином. При этом нужно добиться, чтобы старое, слитое из амортизаторов масло и смесь, составляемая мотоциклистом, имели примерно одинаковую вязкость, то есть вытекали из одного и того же сосуда с небольшим, диаметром 1—2 мм отверстием за одинаковое (±10%) время — наливают, конечно, одинаковые количества масел.
В короткой статье невозможно осветить все вопросы, которые охватывает тема «Износ и смазка», однако мы надеемся, что и приведенные здесь сведения окажутся полезными и послужат долголетию «железных коней».
Основные показатели масел, продающихся на АЗС и применяемых мотоциклистами
| Марки масла | Вязкость, сСт при 100° | Температура вспышки, °С | Назначение |
| АСп-6 | Не менее 6 | 190 | Для карбюраторных двигателей |
| АСЗп-6 | Не менее 6 | 165 | --//-- |
| М-8Б1У | 8 | 200 | --//-- |
| АСЗп-10 | 10 | 170 | --//-- |
| АС-8 | 8 | 200 | --//-- |
| ДС-8 | 8 | 190 | Для дизелей |
| ДС-11 | 11 | 200 | --//-- |
| МС-20 | 20 | 225 | Для авиационных двигателей |
