Со стороны может показаться, что экспертиза, особенно затрагивающая технические аспекты, - дело нудное, скучное и сложное для понимания. А уж чего стоит развернутое изложение проведенного исследования в заключении, которое и читать-то неподготовленному человеку сложно! И все же только тщательный анализ всех мелочей и научный подход при их оценке могут стать убедительным доказательством в споре. А когда на кону вопросы профессионализма и репутации с одной стороны и больших денег - с другой, скучно быть не может!
Две тысячи отдали, а машина не едет
Эта история начиналась вполне обыденно и стандартно: служебный автомобиль одной из организаций Витебска потребовал ремонта двигателя. За ремонтом организация обратилась на одну из местных СТО. Первый раз отремонтировать двигатель не удалось - проблема вернулась после совершенно небольшого пробега. Повторное обращение усугубило ситуацию: спустя еще неприлично малый километраж двигатель попросту пришел в негодность. Стоимость двух обращений на СТО приблизилась примерно к 2000 долларам, но автомобиль это не спасло.
Далее между СТО и организацией начал развиваться конфликт, который в досудебном порядке разрешить не удалось, - каждая из сторон была уверена в своей правоте. Так, СТО настаивала на неправильной эксплуатации двигателя, организация, которой принадлежал автомобиль, была уверена именно в некачественном ремонте. Чтобы доказать свою правоту, организация обратилась в управление Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь по Витебской области для проведения экспертизы по выполненным работам. Подробности отношений между организацией и СТО раскрывать не будем - сосредоточимся на самой экспертизе.
Перед экспертами поставили два основных вопроса:
- Имеются ли следы механического повреждения рабочей поверхности четвертого цилиндра и четвертого поршня двигателя?
- Если механические повреждения имеются в четвертом цилиндре и четвертом поршне двигателя, то что явилось причиной его возникновения:
- неправильная эксплуатация, то есть перегрев двигателя;
- нарушение технологического процесса по ремонту и восстановлению данного двигателя;
- применение некачественных запасных частей при ремонте двигателя.
Цилиндры и поршни: какими они стали?
В распоряжении экспертов оказались документы, выданные СТО, а также пострадавший двигатель в разобранном виде. Дальше - дело техники.
Для начала определяется самое главное. Маркировка двигателя - 21126, маркировка размерных классов цилиндров - В В В В. Это означает, что действительный диаметр гильз цилиндров находится в пределах 82,01-82,02 мм.
После этого настал черед изучить непосредственно цилиндры. Приводить подробный текст из заключения экспертизы не будем, передадим лишь основную суть: на рабочей поверхности цилиндров были обнаружены следы износа в виде трасс, а также локальное истирание хона с характерным зеркальным блеском.
Рабочая поверхность первого цилиндра с нагруженной и с противоположной сторон
Рабочая поверхность второго цилиндра с нагруженной и с противоположной сторон
Рабочая поверхность третьего цилиндра с нагруженной и с противоположной сторон
Рабочая поверхность четвертого цилиндра с нагруженной и с противоположной сторон
Теперь - поршни. При их детальном осмотре установлено, что на боковой поверхности поршней имеются следы износа в виде продольных трасс темного и светлого цвета, задиры и истертый металл.
Вид поршня первого цилиндра с нагруженной и противоположной сторон
Вид поршня второго цилиндра с нагруженной и противоположной сторон
Вид поршня третьего цилиндра с нагруженной и противоположной сторон
Боковая поверхность поршня четвертого цилиндра с нагруженной стороны имеет повреждения по всей высоте в виде продольных трасс, царапин, борозд, задиров, истираний, с перемещением материала в пояс поршневых колец и заклиниванием последних в канавках. В правой части повреждения на выступающих частях имеется металлический блеск, в левой части - потемнения материала. С обратной стороны имеются следы износа материала в виде трасс темного и светлого цвета, расположенные по диагонали (в средней части слева и в нижней части справа).
Вид поршня четвертого цилиндра с нагруженной и противоположной сторон
Поршни первого, второго и третьего цилиндров повреждений на головке и днище поршня не имеют, компрессионные и маслосъемные кольца подвижны в канавках и не повреждены. На поверхности пальцев следов задиров, цветов побежалости обнаружено не было.
На боковой поверхности всех поршней нанесена маркировка "21126". На днище всех поршней имеется маркировка "82.0 Е Sp 0,03 →". Это означает, что размерный класс поршней - "Е", то есть по технической документации их действительный размер должен находиться в пределах 82,005-82,015 мм.
При детальном исследовании повреждений поршня первого цилиндра выяснилось, что повреждения на "юбке" расположены диаметрально противоположно, - это означает, что работа происходила при недостаточном тепловом зазоре. То есть масляная пленка была попросту "разорвана" расширенным при нагреве до рабочей температуры поршнем. Итог - работа "на сухую" с последующим возникновением задиров.
Поверхности "юбок" поршней второго и третьего цилиндров следов, характерных для сухого трения, не имеют. А вот поршень четвертого цилиндра имеет значительные повреждения в виде задиров только с нагруженной стороны.
Откуда возникло трение "на сухую"?
Данные повреждения характерны для работы в условиях сухого трения. А поскольку на противоположной стороне "юбки" поршня аналогичные повреждения отсутствуют, то причины повреждений в результате перегрева и недостаточного зазора следует исключить.
С целью определения теплового зазора между поршнем и цилиндром нутромером был произведен замер диаметра цилиндров, а микрометром измерен действительный размер поршней. На основании проведенных измерений установлено, что тепловой зазор первого, второго и третьего цилиндров с учетом имеющегося износа не превышает 0,02 мм, тепловой зазор четвертого цилиндра с учетом повреждений составляет 0,09 мм.
По технической документации на исследуемый двигатель величина расчетного теплового зазора для новых деталей составляет от 0,025 до 0,045 мм. В предоставленном двигателе при его капитальном ремонте в цилиндры размерной группы B (82,01-82,02 мм) установлены поршни размерной группы E (82,005-82,015), что не обеспечивает расчетный тепловой зазор, поскольку при данных размерах зазор не превышает 0,015 мм.
Таким образом, размерная группа установленных при ремонте поршней попросту не соответствует размерной группе гильз блока цилиндров. Необеспеченный при ремонте тепловой зазор как раз и стал причиной образования повреждений на поверхности гильзы и "юбке" поршня первого цилиндра.
Далее была исследована система смазки. Особое внимание было уделено редукционному клапану масляного насоса. Для это были проведены эксперименты в условиях нормальной температуры, а также в условиях температуры, близкой к рабочей.
При проведении экспериментов в качестве рабочей жидкости использовалось предоставленное на исследование моторное масло, с которым эксплуатировался автомобиль. Было установлено, что давление срабатывания редукционного клапана при нормальной температуре рабочей жидкости составило 4,4 кг/см2, а при температуре масла, близкой к рабочей, - 3,9 кг/см2.
После проведенных испытаний масляный насос был разобран. Из элементов, которые не соответствуют технической документации, обнаружился стержень редукционного клапана, чей диаметр составил 11,97 мм, что меньше требуемой величины.
Рабочие поверхности элементов масляного насоса оказались в порядке, за исключением крышки. Там обнаружились царапины и борозды, что также не соответствует предъявляемым техническим требованиям и свидетельствуют о длительном периоде эксплуатации насоса.
В результате исследований был сделан вывод, что исследуемый масляный насос находится в неисправном состоянии по причине несоответствия диаметра стержня редукционного клапана и рабочей поверхности крышки масляного насоса предъявляемым требованиям, что должно было быть устранено при ремонте.
Несмотря на то что насос хотя и обеспечивал подачу масла, давление и расход масла были отличными от тех, что должны быть в случае полностью исправного насоса. Однако определить точную степень влияния этих неисправностей на эффективность работы масляной системы в целом в рамках исследования не удалось, поскольку это можно определить только на полностью собранном двигателе. Масляные каналы повреждений не имели.
Настал черед изучить масляные форсунки, предназначенные для охлаждения поршней и смазки цилиндров. Форсунки, предоставленные на исследование, повреждений не имели.
С помощью стендовых испытаний было установлено, что давление открытия форсунок как при нормальной температуре, так и при температуре, близкой к рабочей, находится в пределах 3,2-3,6 кг/см2. Из технических характеристик двигателя известно, что давление в системе смазки при рабочей температуре двигателя 85-105°С и номинальных оборотах (5600 об/мин) находится в диапазоне 2,5-3,5 кг/см2.
То есть предоставленные форсунки могут обеспечить подачу масла к цилиндрам только на оборотах выше средних. При оборотах, рекомендуемых при обкатке двигателя (средних и низких), необходимая интенсивность смазки не обеспечивается. Сведения о характеристиках работы данных форсунок в технологических картах, а также в открытых источниках отсутствуют, что привело к необходимости обратиться производителю. Как следует из ответа АвтоВАЗа, форсунки должны открываться даже на холостом ходу, причем чем выше обороты, тем больше величина открытия.
В рассматриваемом двигателе гильзы цилиндров помимо форсунок смазываются путем попадания масла на стенку цилиндра при разбрызгивании его вращающимися деталями в результате вытеснения масла через торцевые зазоры шатунных и коренных подшипников скольжения коленчатого вала.
Об эффективности смазки цилиндров в данном двигателе можно судить по состоянию компрессионных колец. На поршнях установлено второе компрессионное кольцо трапециевидного сечения, которое в свою очередь устанавливается в соответствии с маркировкой TOP c верхней стороны кольца. При микроскопическом исследовании выяснилось, что участок приработки данных колец от первого к третьему цилиндру увеличивается, а на четвертом цилиндре занимает всю торцевую поверхность кольца. То есть чем дальше цилиндр находится от масляного насоса, тем меньше смазки в него поступает.
Фрагменты кольцевых поясов первого и второго цилиндров. Прямоугольниками отмечены участки приработки
Фрагменты кольцевых поясов третьего и четвертого цилиндров. Прямоугольниками отмечены участки приработки
В результате еще одного исследования было выяснено, что двигатель не имеет повреждений, которые были бы характерными для него в случае перегрева. Выходит, что повреждения поршня и гильзы четвертого цилиндра образовались из-за недостаточной смазки на оборотах, рекомендованных при обкатке двигателя, "благодаря" установленным форсункам вкупе с повреждениями масляного насоса.
Итоги
Таким образом, в результате исследований были обнаружены механические повреждения поршней и гильз первого и четвертого цилиндров, а также повреждения масляного насоса.
Механические повреждения поршня и гильзы первого цилиндра образовались в результате недостаточного теплового зазора по причине несоответствия размерной группы поршней размерной группе гильз блока цилиндров.
Механические повреждения масляного насоса объясняются длительной эксплуатацией до производимого ремонта. Состояние деталей и узлов масляного насоса не соответствуют необходимым требованиям. Данное несоответствие должно было быть устранено при проведении ремонта двигателя в соответствии с технической документацией.
С имеющимися неисправностями насос обеспечивает подачу масла в систему смазки. Однако неисправности снижают давление и расход рабочей жидкости. Механические повреждения поршня и гильзы четвертого цилиндра образовались по причине нарушения условий смазки вследствие низкой эффективности установленных при ремонте форсунок охлаждения поршня при имеющихся неисправностях масляного насоса.
В результате проведенной экспертизы можно сделать вывод, что виновником выхода двигателя из строя является СТО. Именно ошибки в ходе ремонта привели к "кончине" двигателя, в чем организация была уверена изначально и оказалась права.
Источник информации: https://www.abw.by/novosti/rb/202390/
