Dymienie silnika: przyczyny i rozwiązania

Pojawienie się dymu może być związane z nieprawidłowym działaniem różnych układów i jednostek roboczych silnika: układu zasilania, układu chłodzenia, układu zapłonowego, układu sterowania wtryskiem, grupy tłoków cylindrów, mechanizmu rozdzielacza i tak dalej. W zależności od przyczyny usterki, dym powstaje albo z powodu niepełnego lub niewłaściwego spalania paliwa, albo z powodu wnikania płynu chłodzącego do cylindrów, albo z powodu wnikania oleju, który nadaje spalinom charakterystyczny kolor. Często usterka w jednym układzie, która okazuje się być źródłem dymu, występuje z powodu awarii i usterek w innym. Oto typowy przykład: złe działanie układu chłodzenia prowadzi do przegrzania silnika, a tym samym do spalenia pierścieni tłokowych. W konsekwencji olej dostaje się do cylindrów, co powoduje dymienie. Poszukiwanie przyczyny lepiej rozpocząć od porównania wszystkich widocznych okoliczności: charakteru dymu, obserwowanych zjawisk towarzyszących, możliwego wpływu środowiska zewnętrznego. Wśród doświadczonych kierowców panuje opinia, że po kolorze dymu z rury wydechowej można określić, jaki rodzaj awarii silnika jest spowodowany.

Wiele osób zna następującą sytuację: uruchamiasz silnik po długim postoju, a z rury wydechowej wydobywa się gęsty dym. Nawet podczas rozgrzewania ilość i kolor dymu mogą się zmniejszyć, a podczas jazdy całkowicie zniknąć. Ale częściej dzieje się inaczej. Dym nie znika, kolor dymu pozostaje i wyraźnie pokazuje, że z sercem samochodu (silnikiem) są jakieś problemy. I powodem tego nie jest długi parking, ale inne przyczyny, a w tym przypadku długi okres bezczynności służył jako bodziec, który pogorszył problemy lub doprowadził do ich ostrej manifestacji.

Dym z rury wydechowej może mieć kolor biały, niebieski, czarny i wszelkie odcienie pośrednie. Kolor jest ważnym sygnałem diagnostycznym. Pracy silnika ze zwiększonym dymieniem często towarzyszą inne odchylenia od normy, chociaż czasami mało zauważalne na kotryh kierowca zwraca uwagę tylko wtedy, gdy dym jednego lub innego koloru. Dlatego takie oznaki należy zdecydowanie zauważyć i odnotować, aby dokładniej ocenić sytuację serwisowania i wydajności silnika.

Analizując możliwe usterki, okazuje się, że w wielu sytuacjach dym ma ten sam kolor, chociaż ma różne przyczyny. Rozważmy najpierw tę kwestię ogólnie, a następnie przeanalizujemy każdy konkretny przypadek bardziej szczegółowo i sprawimy, że ta wizualna usterka wskaże nam na poważniejsze wady ukryte przed oczami, czyli po kolorze spalin określimy stan silnika samochodu.

Tabela: Przyczyny dymienia z rury wydechowej i rozwiązania

Biały lub przezroczysty dym z rury wydechowej

Biały dym z rury wydechowej jest całkiem normalnym zjawiskiem podczas rozgrzewania zimnego silnika. Należy jednak wziąć pod uwagę, że nie jest to dym, ale para. Woda w stanie parnym, parnym – naturalny produkt spalania paliwa, jest to normalne i nie jest wymagane żadne działanie. Faktem jest, że w zimnym układzie wydechowym para ze spalania paliwa częściowo skrapla się, stając się widoczną, a woda (kondensacja) zwykle pojawia się na krawędzi rury wydechowej. W miarę nagrzewania się układu, kondensacja zmniejsza się. Im zimniejsze środowisko, tym gęstsza, bielsza i bardziej widoczna staje się para. W temperaturach poniżej -10 stopni Celsjusza na dobrze rozgrzanym silniku tworzy się biała para, a przy mrozie -20 … -25 stopni spaliny z powodu pary nabierają gęstego białego koloru z niebieskim odcieniem. Można podać przykład znanej sytuacji w zimie, gdy duże samochody lub autobusy odjeżdżają z przystanku, tak zadymione, że trzeba zwolnić z powodu braku widoczności. Na kolor i nasycenie pary wodnej wpływa również wilgotność powietrza: im większa, tym gęstsza para. Należy zauważyć, że para wodna po opuszczeniu rury wydechowej rozprasza się dość szybko i nie ma żadnego zapachu.

Stały biały dym przy ciepłej pogodzie i na dobrze rozgrzanym silniku może wskazywać najczęściej na wnikanie płynu chłodzącego (wody, tosolu, płynu niezamarzającego) do cylindrów (możliwym miejscem wnikania może być nieszczelna uszczelka głowicy cylindrów). W takim przypadku wilgoć z płynu chłodzącego nie ma czasu na całkowite odparowanie podczas spalania paliwa, co powoduje gęsty biały dym (opary o dużej gęstości). W takim przypadku odcień spalin zależy od składu płynu chłodzącego, pogody i koloru światła otoczenia. Odcień białego dymu może być niebieski, przypominający dym “olejowy”, ale nadal można go odróżnić, jeśli przyjrzysz się uważnie, para wodna rozprasza się szybko, aż do niewidoczności, w przeciwieństwie do dymu “olejowego”, który w powietrzu przez długi czas pozostaje niebieskawą mgiełką.

Przyczyny białego dymu z rury wydechowej

Przede wszystkim należy upewnić się, że z rury wydechowej wydobywa się para wodna, a nie dym “olejowy”. Wykonujemy prostą czynność – rozgrzewamy silnik do temperatury roboczej, a nawet po podróży na krótko zamykamy otwór rury wydechowej białą, czystą kartką papieru i patrzymy, woda z kartki stopniowo odparuje i nie pozostawi widocznych tłustych śladów, a w dotyku nie będą tłuste. Jeśli są wyraźnie tłuste, oleiste ślady, które nie znikają – silnik ma inny problem, niezwiązany z wyciekiem płynu chłodzącego do cylindrów.

Jeśli na arkuszu nie ma wyraźnych śladów oleju, należy szukać dalej. Płyn może dostać się do cylindrów nie tylko z powodu uszkodzonej uszczelki głowicy, ale także z powodu pęknięć w głowicy lub bloku cylindrów. Wszystkie te usterki w silniku powodują przedostawanie się spalin do układu chłodzenia (w tym przypadku możliwy jest również korek gazowy w układzie chłodzenia), co w przypadku wykrycia wskaże na opisane problemy. Zajrzyj do chłodnicy lub zbiornika wyrównawczego: jeśli płyn chłodzący ma wyraźny zapach spalenizny (spalin) i/lub na jego powierzchni znajduje się cienka warstwa oleju, przyczyną białego dymu jest przedostawanie się spalin do układu chłodzenia. W takich przypadkach po uruchomieniu zimnego silnika ciśnienie w układzie chłodzenia natychmiast wzrasta (nietrudno to wyczuć ręką, ściskając górną rurę chłodnicy), a także wzrasta poziom płynu w zbiorniku wyrównawczym. Ten poziom cieczy jest niestabilny, w zbiorniku wyrównawczym mogą pojawić się pęcherzyki gazu.

Jeśli silnik zostanie zatrzymany, obraz zmieni się dokładnie odwrotnie. Płyn zacznie przedostawać się do cylindra. Stopniowo wycieknie przez pierścienie tłokowe i dostanie się do oleju, do miski olejowej. Przy kolejnym rozruchu olej i płyn chłodzący zmieszają się i utworzą emulsję o jasnym kolorze, niezależnie od produkcji oleju. Emulsja nie jest przezroczysta; nadaje olejowi mętny wygląd. Krążąc w układzie smarowania, taka emulsja pozostawia charakterystyczną pianę o jasnożółto-brązowym kolorze na korku głowicy i korku wlewu oleju. Taka piana powstaje w przypadku nasyconej emulsji, tj. jeśli pęknięcie lub przedmuch ma dużą powierzchnię. Jeśli pęknięcie lub przedmuch są nieznaczne, tworzenie się piany jest nadal możliwe, nawet w przypadku czystego oleju. Jeśli wyciek w cylindrze jest znaczny, ciecz gromadząca się nad tłokiem może uniemożliwić obrót wału korbowego w pierwszym momencie rozruchu. W szczególnie ciężkich przypadkach może dojść do uderzenia hydraulicznego w cylindrze, deformacji i pęknięcia korbowodu. Czasami możliwe jest wykrycie cylindra, z którego wycieka płyn niezamarzający poprzez sprawdzenie świec zapłonowych. Świeca zapłonowa będzie wyglądać jak nowa – płyn niezamarzający dosłownie ją zmywa. Jeśli podasz powietrze pod ciśnieniem do cylindra przez kanał świecy zapłonowej (na przykład przez adapter z wężem lub specjalny tester szczelności), poziom płynu w zbiorniku wyrównawczym zacznie rosnąć (podczas sprawdzania konieczne jest obrócenie wału korbowego do pozycji, w której oba zawory są zamknięte, wciśnięcie hamulca i włączenie biegu). Dalszą identyfikację lub naprawę usterki przeprowadza się po zdjęciu głowicy cylindrów. Konieczna jest ocena stanu uszczelki, płaszczyzn głowicy i bloku.

Należy również pamiętać, że wypaleniu uszczelki głowicy cylindrów często towarzyszy odkształcenie płaszczyzny głowicy, zwłaszcza jeśli usterkę poprzedziło przegrzanie silnika. W przypadku braku oczywistych usterek, konieczne jest sprawdzenie szczelności głowicy pod ciśnieniem. Najprawdopodobniej na ściance komory spalania znajdzie się pęknięcie: częściej w pobliżu gniazda zaworu wydechowego. Należy również dokładnie sprawdzić cylinder, opuszczając tłok do dolnego martwego punktu. Pęknięcie w cylindrze jest rzadką usterką, ale jeśli występuje, nie jest trudne do wykrycia. Krawędzie pęknięcia rozchodzą się i często są polerowane przez pierścienie tłokowe. Możliwe jest również przedostanie się płynu chłodzącego do cylindra przez układ dolotowy, np. z powodu nieszczelnej uszczelki kolektora dolotowego, jeśli uszczelnia ona również kanały grzewcze płynu chłodzącego kolektora. W takich przypadkach ciśnienie w układzie chłodzenia nie wzrasta, nie ma zapachu spalin, ale olej zamienia się w emulsję, a poziom płynu chłodzącego gwałtownie spada. Objawy te są zwykle wystarczające, aby znaleźć usterkę i nie pomylić jej z opisaną powyżej, w przeciwnym razie głowica bloku zostanie usunięta na próżno. Wszystkie usterki związane z białym dymem z rury wydechowej wymagają czegoś więcej niż tylko wyeliminowania bezpośrednich przyczyn. Ponieważ usterki są zazwyczaj spowodowane przegrzaniem silnika, należy sprawdzić i wyeliminować usterki w układzie chłodzenia – możliwe, że termostat, czujnik on-off, sprzęgło lub sam wentylator nie działa, chłodnica, jej korek, węże lub połączenia są nieszczelne. W przypadku zauważenia białego dymu i towarzyszących mu usterek, eksploatacja samochodu jest niemożliwa. Po pierwsze, usterki szybko postępują. A po drugie – praca silnika na emulsji wodno-olejowej gwałtownie przyspiesza zużycie części i po kilkuset kilometrach bez większych napraw najprawdopodobniej nie da się obejść.

Niebieski lub niebieski dym

Najbardziej prawdopodobną przyczyną niebieskiego (“olejowego”) dymu jest przedostawanie się oleju do cylindrów silnika. Dym “olejowy” może mieć różne odcienie: od przezroczystego niebieskiego do gęstego biało-niebieskiego. Zależy to od trybu pracy silnika, stopnia jego rozgrzania i ilości oleju dostającego się do cylindrów, a także oświetlenia i innych czynników. Warto zauważyć, że dym olejowy, w przeciwieństwie do oparów, nie rozprasza się szybko w powietrzu, a wspomniany wyżej test z papierem daje tłuste kropelki wylatujące z rury wraz ze spalinami. Oczywiste jest również, że tłustemu dymowi towarzyszy zwiększone zużycie oleju. Tak więc przy zużyciu około 0,5 l/100 km niebieski dym pojawia się głównie w trybach przejściowych, a po osiągnięciu 1,0 l/100 km – oraz w trybach równomiernej jazdy. Nawiasem mówiąc, w tym drugim przypadku dym olejowy staje się gęsty niebiesko-biały w trybach przejściowych. To prawda, właściciele najnowocześniejszych samochodów powinni pamiętać o możliwej obecności neutralizatora, który jest w stanie oczyścić spaliny z oleju nawet przy wystarczająco wysokich kosztach.

Olej może dostać się do komór spalania (cylindrów) na dwa sposoby: od dołu, przez pierścienie tłokowe i od góry, przez szczeliny między trzonkami zaworów i tulejami prowadzącymi. Najbardziej prawdopodobną przyczyną niebieskiego wydechu jest zużycie części grupy tłokowej cylindra. W przypadku górnych pierścieni ściskających zużycie występuje nie tylko na zewnętrznej powierzchni stykającej się z cylindrem, ale także na płaszczyznach końcowych, które przejmują ciśnienie gazów w cylindrze. Zużyciu mogą ulec rowki tych pierścieni w tłokach. Duże szczeliny w rowkach powodują efekt pompowania. Nawet jeśli pierścienie olejowe są nadal dobre, olej nadal wpływa do cylindrów, ponieważ górne pierścienie stale “pompują” go z dołu.

Cylindry zużywają się najbardziej w obszarze, w którym górny pierścień zatrzymuje się, gdy tłok osiąga górny martwy punkt, i często stają się owalne w środkowej części. Odchylenie kształtu cylindra od okręgu pogarsza właściwości uszczelniające pierścieni. Szczeliny powstają zwykle w obszarze zamków, ale nie jest wykluczone ich pojawienie się w innych miejscach obwodu.

Zdarzają się przypadki uszkodzenia powierzchni cylindra, gdy pierścień i tłok są w stosunkowo dobrym stanie. Dzieje się tak na przykład przy słabej filtracji oleju, gdy cząstki ścierne dostają się między płaszcz tłoka a cylinder, a na cylindrze pojawiają się rysy. Taka sama sytuacja ma miejsce po długim okresie postoju, kiedy na powierzchni cylindrów i pierścieni mogą pojawić się ślady korozji. Wygładzenie tych defektów i współpraca części (o ile w ogóle mogą ze sobą współpracować) zajmie sporo czasu.

Ten sam efekt często występuje, gdy technika odbudowy silnika nie jest przestrzegana, gdy powierzchnia odbudowanego cylindra jest zbyt szorstka lub cylinder ma nieregularny kształt, lub gdy użyto złej jakości tłoków lub pierścieni tłokowych, które nie są zgodne ze specyfikacjami silnika. W takich przypadkach nie należy oczekiwać normalnej pracy silnika.

Zużyciu grupy tłoków cylindra często towarzyszy utrata kompresji i wzrost ciśnienia w skrzyni korbowej, które są określane za pomocą odpowiednich urządzeń (kompresometr, tester szczelności itp.). Należy jednak pamiętać, że duża ilość oleju dostająca się do cylindrów dobrze uszczelnia szczeliny w częściach współpracujących. Jeśli szczeliny nie są zbyt duże, wynik oceny kompresji może być całkiem normalny, czasem nawet bliższy górnej granicy. To właśnie ta okoliczność utrudnia poszukiwanie konkretnych przyczyn oleistego niebieskiego dymu.

Jeśli nie ma dużego zużycia części, niebieski lub niebiesko-biały dym jest wyraźnie obserwowany tylko podczas pracy silnika w trybie rozgrzewania, stopniowo zmniejsza się, a nawet całkowicie znika. Powód jest prosty: po rozgrzaniu części rozszerzają się i zajmują większą przestrzeń, w której mocniej naciskają na siebie. Jeśli zużycie jest zbyt duże, obraz jest odwrotny: ilość dymu na rozgrzanym silniku wzrośnie, ponieważ gorący olej, który ma niską lepkość, może łatwiej dostać się do cylindra przez zużyte części.

Zawsze łatwiej jest zidentyfikować usterkę, jeśli dotyczy ona poważniejszych form zużytych lub nawet uszkodzonych części. W ten sposób może objawiać się znaczna detonacja, powodująca uszkodzenie mostków między pierścieniami na tłokach, a przynajmniej uszkodzenie samych pierścieni jest najbardziej prawdopodobne. Poważne przegrzanie silnika jest przyczyną deformacji płaszcza tłoka, powstaje duża szczelina między tłokiem a cylindrem. Zdeformowany tłok przechyla się, naruszając pierścienie. Ten sam efekt może wystąpić, gdy korbowód jest zdeformowany, np. z powodu uderzenia wody w cylinder lub po zerwaniu paska, a tłok uderza w niezamknięty zawór.

Stosowanie oleju niskiej jakości może spowodować spalenie lub zatarcie pierścieni w rowkach tłoka. Stosowanie oleju niskiej jakości może spowodować spalenie lub zatarcie pierścieni w rowkach tłoka. A w wyniku zapłonu długiego kalibru pierścienie mogą zostać po prostu przyspawane w rowkach z całkowitą utratą mobilności.

Powyższe usterki zwykle nie występują we wszystkich cylindrach jednocześnie. Nie jest trudno znaleźć uszkodzony cylinder porównując stan świec zapłonowych i kompresję w różnych cylindrach. Co więcej, takim usterkom często towarzyszą różnego rodzaju hałasy i stuki, które zmieniają się wraz z prędkością obrotową, obciążeniem i stopniem rozgrzania silnika, a także niestabilna praca silnika spowodowana dezaktywacją cylindrów (szczególnie przy rozruchu zimnego silnika). Powszechna grupa usterek powodujących dymienie i zużycie oleju jest związana ze zużyciem trzonków zaworów i tulei prowadzących, a także zużyciem, uszkodzeniami mechanicznymi i starzeniem się (utratą elastyczności) korków olejowych. Usterki te mają tendencję do zauważalnego zwiększania dymienia silnika w miarę jego rozgrzewania, ponieważ skroplony gorący olej znacznie łatwiej przepływa przez szczeliny między zużytymi częściami. Ponadto wnikanie oleju do cylindrów zwiększa się na biegu jałowym i podczas hamowania silnikiem. W tych trybach w kolektorze dolotowym występuje duże rozrzedzenie, a olej przepływa przez trzonki zaworów pod wpływem spadku ciśnienia, gromadząc się na ściankach części i w układzie wydechowym. Późniejsze otwarcie przepustnicy w pierwszym momencie dramatycznie zwiększa gęstość niebieskiego dymu olejowego.

W silnikach z turbodoładowaniem zużycie oleju, któremu towarzyszy niebieski dym, jest możliwe z powodu nieprawidłowego działania turbosprężarki, w szczególności zużytych łożysk i uszczelek wirnika. Zużyta uszczelka przedniego łożyska sprężarki daje podobny efekt jak uszkodzony korek wlewu oleju (w tym sadza na świecach), ale na wlocie sprężarki zbiera się kałuża oleju. Uszkodzenie uszczelki turbiny jest trudne do stwierdzenia, ponieważ olej trafia bezpośrednio do układu wydechowego i tam ulega dopaleniu.

Podczas pracy niebieski dym i zużycie oleju często pojawiają się, gdy jeden z cylindrów jest odłączony z powodu awarii zapłonu lub nieszczelności zaworów. W tym drugim przypadku dym staje się biało-niebieski, zwłaszcza jeśli zawór ma wyraźne wypalenie. Taką usterkę stwierdza się bez trudu – kompresja w tym cylindrze jest znikoma lub w ogóle jej nie ma, a na świecy pojawia się obfita czarna sadza, często w postaci narośli.

Czarny dym

Czarny dym wydobywający się z rury wydechowej świadczy o nadmiernym wzbogaceniu mieszanki paliwowo-powietrznej, a co za tym idzie o nieprawidłowym działaniu układu zasilania paliwem. Taki dym jest zwykle wyraźnie widoczny na jasnym tle za samochodem i reprezentuje cząsteczki sadzy – produkty niepełnego spalania paliwa.

Czarnemu dymowi często towarzyszy wysokie zużycie paliwa, słaby rozruch, niestabilna praca silnika, wysoka toksyczność spalin i często utrata mocy z powodu nieoptymalnego składu mieszanki paliwowo-powietrznej. W silnikach gaźnikowych czarny dym jest zwykle spowodowany przelewem w komorze pływakowej z powodu uszkodzenia zaworu iglicowego lub zatkania dysz powietrznych.

W silnikach benzynowych z elektronicznym wtryskiem paliwa, nadmierne wzbogacenie mieszanki pojawia się z reguły przy nieprawidłowym działaniu i awarii różnych czujników (tlenu, przepływu powietrza itp.), a także przy nieszczelnych wtryskiwaczach. Ten ostatni przypadek jest niebezpieczny w przypadku uderzenia hydraulicznego w cylindrze podczas rozruchu ze wszystkimi wyżej wymienionymi konsekwencjami. Istotą jest to, że przez wadliwy wtryskiwacz na jałowym silniku do cylindra może wyciekać dużo paliwa, co nie pozwoli tłokowi zbliżyć się do górnego martwego punktu. W silnikach wysokoprężnych czarny dym pojawia się czasami nie tylko w przypadku awarii pompy wysokiego ciśnienia, ale także przy wysokim kącie wyprzedzenia wtrysku. Wspólne dla trybów pracy silników benzynowych na nadmiernie rafinowanej mieszance jest zwiększone zużycie, a nawet zarysowanie części grupy tłoków cylindra, ponieważ nadmiar paliwa wypłukuje olej ze ścianek cylindra i pogarsza smarowanie. Ponadto paliwo przedostaje się do oleju i upłynnia go, pogarszając warunki smarowania również w innych współpracujących częściach silnika. W niektórych przypadkach upłynnienie jest tak duże, że poziom oleju w skrzyni korbowej (a dokładniej mieszanki olejowo-paliwowej) znacznie wzrasta. Rozcieńczony olej nabiera wyraźnego zapachu benzyny. Oczywiście eksploatacja silnika z takimi usterkami jest nie tylko trudna, ale i skrajnie niepożądana, bo szybko prowadzi do nowych, znacznie poważniejszych kłopotów.

Tak więc czarny dym mówi nam o bogatej mieszance paliwa. To z kolei pociąga za sobą awarię układu zasilania, zapłonu lub nieprawidłowe działanie sterowania wtryskiem paliwa. Czarny dym z rury wydechowej jest wynikiem nieprawidłowego spalania mieszanki paliwowej. Można go wyraźnie zobaczyć w świetle dziennym, widoczne będą małe cząsteczki sadzy.

Nawiasem mówiąc, czarnemu dymowi z rury wydechowej często towarzyszy zwiększone zużycie benzyny, a także zwiększone stężenie i toksyczność spalin, silnik nie działa prawidłowo – niestabilnie, nie uruchamia się dobrze i często prowadzi do pogorszenia właściwości dynamicznych samochodu. W silnikach gaźnikowych, jak już napisano powyżej, usterka, której można się nauczyć z tego artykułu – bogata mieszanka paliwowa.

Czarny dym z rury wydechowej w silnikach wtryskowych często pojawia się z powodu nieprawidłowego działania czujnika tlenu, czujnika przepływu powietrza i innych. Inną częstą usterką przy wzbogaconej mieszance są nieszczelne wtryskiwacze. Nawiasem mówiąc, jeśli wtryskiwacze nie są szczelne, możliwy jest udar wodny. Nieszczelne wtryskiwacze są zbyt niebezpieczne. Ponieważ nawet gdy silnik nie jest uruchomiony, duża ilość paliwa może wyciec do cylindra, a tłok nie będzie w stanie podnieść się do martwego punktu.

Porozmawiajmy teraz o czarnym dymie z wydechu silników wysokoprężnych. Przyczyną czarnego dymu może być awaria pompy wysokiego ciśnienia lub nieprawidłowy kąt wyprzedzenia wtrysku. Wszystkie silniki ze wzbogaconą mieszanką charakteryzują się zwiększonym zużyciem grupy tłoków cylindra. Wynika to ze słabego smarowania grupy tłoków cylindra, ponieważ nadmiar paliwa zmywa olej ze ścianek cylindra. Ponadto olej zmieszany z benzyną pogarsza smarowanie wszystkich innych części silnika. Nie zwlekaj z naprawą, jeśli wykryłeś czarny dym z rury wydechowej samochodu.