Кипение - это явление, которое характерно для любых жидкостей. Проявляется оно тем, что по всему раствору образуются пузырьки пара. Стоит отметить, что кипение наблюдается лишь при определенной температуре и зависит от вида вещества. Данный показатель является важной характеристикой. Он может применяться для разделения жидких соединений, а также для определения их чистоты.
Данный показатель в различных веществах отличается. Так, температура кипения моторного масла достигает 300-490°С, а для воды она составляет 100°С. Эта зависит от нескольких параметров, в том числе от условий закипания и состава вещества, которое нагревают.
Надо сказать, что температура кипения имеет определенные особенности. Так, на поверхности жидкости создается давление пара, которое образуется довольно медленно при наличии свободной поверхности. Если же речь идет о середине среды, то ее можно нагреть значительно больше, чем при кипении. Этим объясняется явление «перегрева», при котором жидкость не кипит, но характеризуется показателями.
Следует отметить, что температура кипения определяется с помощью специального термометра, который надо погружать в пары вещества, а не в жидкость. При этом ртутный столбик не всегда удается погрузить полностью, поэтому нужно учитывать поправку термометра. Для разных жидкостей эта величина разная. В среднем считают, что изменение атмосферного давления примерно на 26 мм приводит к тому, что температура кипения меняется на один градус.
Каким образом данный показатель помогает определять чистоту смесей и растворов? Однородная жидкость характеризуется постоянной температурой кипения. Ее изменение - верный признак наличия посторонних примесей, которые можно выделить в процессе перегонки, а также с помощью специальных приборов - дефлегматоров.
Стоит отметить, что в некоторых случаях специально используются сочетания различных веществ. Это придает жидкости специфические особенности. Так, например, чистый этиленгликоль закипает при 197°С, а температура кипения тосола несколько меньше - около 110°С.
Переход жидкости в пар происходит именно тогда, когда достигается соответствующая температура кипения. При этом над поверхностью жидкости имеет одинаковое числовое значение с внешним давлением, что и ведет к образованию по всему объему пузырьков.
Надо сказать, что кипение проходит при одинаковой температуре, но при уменьшении или увеличении внешнего давления можно наблюдать ее соответствующие изменения.
Этим можно объяснить явление, когда еда в горах готовится дольше, поскольку при давлении около 60кПа уже при 85°С. По этой же причине блюда в скороварке готовятся намного быстрее из-за того, что в ней давление повышается, а это ведет к сопутствующему увеличению температуры кипящей жидкости.
Следует отметить, что кипячение является наиболее распространенным способом физической дезинфекции. Без данного процесса невозможно приготовить любое блюдо. Он также оказывается важным для с целью получения более чистых исходных веществ.
Что такое температура вспышки индустриального масла? От каких показателей она зависит? Обо этом всем и не только расскажем дальше в статье.
В общем случае температурные характеристики индустриальных масел характеризуют критические точки их эксплуатации – высокотемпературные и низкотемпературные . К первым относят температуру вспышки и температуру воспламенения. Ко вторым – температуру застывания, равновесную температуру застывания и температуру помутнения.
Температура вспышки
Это температура, при которой происходит образование смеси паров нагреваемого нефтепродукта с окружающим воздухом, вспыхивающей при действии огня, но очень быстро гаснущей в связи с низкой интенсивностью испарения.
Температура воспламенения
Если индустриальное масло продолжать нагревать, то оно достигнет следующей точки – температуры воспламенения. При ней процесс горения масла происходит на протяжении не менее, чем пяти секунд.
В большинстве случаев температуру вспышки указывают среди типовых характеристик индустриальных масел. Она определяется фракционным составом масла и структурой молекул его базовых компонентов.
Температура вспышки индустриальных масел важна по нескольким причинам. Во-первых, она показывает пожароопасность масла , поэтому при покупке этого продукта желательно выбирать масла с более высоким значением температуры вспышки. Во-вторых, она дает представление о наличии летучих фракций в масле , испаряющихся быстрее в работающем двигателе (расход масла на угар). В-третьих, понижение температуры вспышки, выявленное при проведении анализа масла, указывает на его разбавление топливом .
Если замечено понижение температуры вспышки вместе с понижением вязкости индустриального масла, то это является тревожным сигналом – необходимо срочно проводить поиск неисправностей системы зажигания или системы подачи топлива.
Определение температуры вспышки
На практике температуру вспышки индустриального масла можно определить с помощью двух методов – в открытом и закрытом тигле.
Метод открытого тигла еще называют методом Кливленда , а метод закрытого тигла – методом Пенкси-Мартенса . Разница найденного численного значения температуры вспышки индустриального масла с помощью приведенных методов в большинстве случаев не превышает 20 ºС.
Для индустриальных масел применяется в основном метод открытого тигла (Кливленда). Метод закрытого тигла (Пенкси-Мартенса) используют в основном для определения температуры вспышки топлив. Но на практике бывают случаи определения данного параметра индустриальных масел с помощью метода Пенкси-Мартенса.
Значение температуры вспышки для основных марок индустриальных масел
|
Марка масла |
Температура вспышки,определяемая в открытом тигле, °С, не ниже |
|
| И-5А | ||
| И-8А | ||
| И-12А | ||
| И-12А 1 | ||
| И-20А | ||
| И-30А | ||
| И-40А | ||
| И-50А |
Температура кипения масла моторного не должна выходить за допустимые показатели. Ведь двигатель автомобиля выдерживает на себе серьезные тепловые нагрузки. Дополнительное воздействие на мотор может вывести его из строя. Во избежание этого процесса, качество смазочного материала должно находиться на высоком уровне.
Основными причинами закипания моторного масла являются неправильный уход за двигателем и оказание на него непосильной нагрузки.
Высокая температура масла
Высокие температуры включают в себя два основных показателя:
- допустимый;
- температуру кипения.
При повышенном температурном состоянии понижается вязкость масла,что может повлечь за собой повреждение механизма.
Допустимый коэффициент включает в себя оптимальную температуру масла. В некоторых случаях двигатель прогревается до рабочего темпа, а вязкость при этом запаздывает. Как только температура повысится, второй коэффициент самостоятельно придет в норму. Допустимый диапазон всегда должен быть оптимальным и не перегружать работу двигателя. Однако мотор на протяжении длительного времени способен функционировать и при сильном нагревании, но увеличение моторесурса наблюдаться не будет.
В случае кипения моторного масла высокий показатель теплоты несет опасность для работоспособности автомобиля. Повышенная температура способна привести к кипению, но не масла, а смазки. В результате чего она начнет пузыриться и дымиться. Это не допустимо! Горючее может закипеть при температуре в 250°. При этом ее вязкость значительно снижается, в результате чего детали смазываются некачественно. Это может повлечь за собой порчу всего механизма.
Если смазка нагрелась до 125°, то она будет гореть вместе с нефтепродуктом. При этом концентрация ее низкая, что невозможно заметить при выхлопе. Во время этого процесса жидкость начнет стремительно расходоваться. Автолюбителю придется постоянно ее заливать. Поэтому пренебрегать рабочей температурой масла нецелесообразно.
Доводить смазку до кипения запрещено. Это негативно скажется на работе двигателя и может повлечь за собой изнашивание деталей.
Вернуться к оглавлению
Вспышки и застывание
Рабочая температура моторных масел не должна повышаться больше чем на 2 °C в течение 1 мин.
Вспышка представляет собой состояние, при котором на поверхности появляется горючее. Достичь этого можно путем поднесения к смазочному материалу газового пламени. Нагревание смазки приводит к концентрации масляных паров, которые контролируют процесс воспламенения. В температурных состояниях данных показателей имеются некоторые различия. Обусловлено это способом проведения испытания и аппаратом.
Вспышка и воспламенение – это показатели летучести. Именно они указывают на тип и степень очистки. Однако их температурные состояния не способны характеризовать работу смазки и ее качество.
Если вещество становится неподвижным и не тягучим, этот процесс называют температурой застывания масла. Когда эти показатели, напротив, увеличивают свои свойства, происходит кристаллизация парафина (это тот же процесс застывания). Горючее под воздействием низкой температуры теряет свои основные свойства. Материл становиться более твердым и пластичным. Обусловлено это выделением углеводородных компонентов.
Температура вспышки и застывания всегда должна находиться в оптимальном диапазоне. В противном случае это влияет на работоспособность двигателя.
Вернуться к оглавлению
Вязкость горючего
Смазка применяется в целях избегания сухого трения внутри деталей, располагающихся в двигателе, иначе произойдет их быстрый износ, и мотор выйдет их строя. Нефтепродукт должен исключать вероятность трения и эффективно прокачиваться по каналам.
Таблица значений и характеристик вязкости смазочного продукта по SAE.
Температура сгорания является важным параметром, указывающим на исправность смазки. Смазочный материал должен быть вязким. Этот критерий напрямую зависит от температуры. Поэтому важно, чтобы все процессы в моторе работали слаженно и не выходили за допустимые нормы.
При создании двигателей, производители рассчитывают оптимальную вязкость моторного масла. Учитывается и тот факт, что под воздействием определенных температур она может изменяться.
Вспышка определяется по нагреванию в открытом или закрытом тигле. Для фиксации данного параметра необходимо провести зажженным фитильком над местом расположения смазочного материала.
Для рабочей температуры масла в двигателе должно соблюдаться одно важное правило: этот критерий может повышаться только на два градуса в течение минуты. Что касается смазывающего материала, то он должен гореть.
Важный параметр моторного масла – это его вязкость. Он не должен выходить за пределы нормы, только в этом случае можно добиться нормальной работы двигателя.
Температура вспышки характеризуется наличием в ней фракций. Связан этот показатель с испаряемостью материала.
Оптимальный температурный режим равен 225 °.
Фракции в составе горючих материалов указывают на их плохое качество. Использование масел этого типа приведет к быстрому испарению и выгоранию. Температурные свойства будут нарушены.
Смазочные и горючие материалы всегда должны быть качественными. В противном случае, это повлияет на работу двигателя. Температура должна быть оптимальной, иначе – вязкость снизиться и горючее будет быстрее улетучиваться. Это указывает на один неизменный факт: в моторе все должно работать слаженно.
Благодаря моторному маслу обеспечивается качественная смазка всех движущихся узлов и механизмов силового агрегата машины. Как и другая жидкость, смазочное вещество может замерзать и закипать при определенных условиях. Какова температура кипения моторного масла и что надо знать о выборе и замене смазки, мы расскажем ниже.
[ Скрыть ]
Вязкость моторного масла
Величина вязкости жидкости 0W20, 0W30, 5W30, 5W40, 10W40 или другой смазки считается одним из основных параметров. Смазочная жидкость применяется для снижения величины трения между поверхностями механизмов и узлов силового агрегата авто. Низкие смазывающие свойства и характеристики вещества могут привести к заклиниванию, а также ускоренному износу и поломке силового агрегата в целом.
Масла с высокой или пониженной температурой вспышки должны обладать качествами:
- исключение вероятности трения между узлами и элементами мотора;
- беспрепятственное прохождение вещества по всем магистралям системы смазки.
Производители масел используют специальные добавки, предназначенные для улучшения температурных и вязкостных параметров. Благодаря присадкам моторная жидкость меньше разжижается, когда прогревается двигатель, и делается более густой в сильный мороз.
Вещества, характеризующиеся низкой вязкостью, имеются в составе практически всех некачественных жидкостей. Из-за этого продукт быстрее выгорает и испаряется на внутренних стенках двигателя. Что способствует ускоренному расходу смазки и снижению температурных свойств продукта.
Определение вязкости по маркировке
Диапазон температур вспышки, закипания и замерзания обычно указывается на этикетке с моторной жидкостью. Также на таре со смазочным материалом имеется подробная информация касательно параметров вязкости в соответствии со стандартом SAE. Эта величина маркируется числовыми, а также буквенными обозначениями, к примеру, 0W-30 или 10W-40. Буква W свидетельствует о зимних показателях. Цифры, расположенные по бокам, говорят о рабочих параметрах жидкости для летнего и зимнего периода. В указанном диапазоне производитель гарантирует бесперебойную работу силового агрегата.
Алексей Камбулов провел тест моторных масел с нагревом, результаты показаны на ролике ниже.
Диапазон рабочих температур
Вязкость продукта зависит не только от состава вещества, но и от температуры в обширном рабочем диапазоне. Этот показатель находится в прямой зависимости от температуры в двигателе, а также воздуха. Чтобы все компоненты ДВС работали слаженно, следует обеспечить качественное функционирование процессов в пределах нормы.
При производстве транспортных средств инженеры компании-разработчика всегда рассчитывают вязкостные показатели жидкости. В среднем рабочие свойства температуры масла варьируются в районе -30 - +180 градусов, но многое зависит также от конструктивных особенностей машинного мотора и окружающей среды.
Чем опасна высокая температура в двигателе?
Сильный перегрев мотора приведет к тому, что агрегат может кипеть, это намного опаснее, чем застывание смазки. При регулярном использовании двигателя автомобиля в данных условиях падают вязкостные параметры вещества, в результате чего компоненты ДВС не могут смазываться должным образом. Надо учесть, что при перегреве моторная жидкость навсегда теряет определенные изготовителем свойства и рабочие характеристики. Со 125 градусов смазочное вещество начинает испаряться, что способствует снижению объема масла в двигателе и приводит к необходимости его регулярного добавления. Масляное голодание станет причиной выхода из строя агрегата.
В своем ролике пользователь Михаил Автоинструктор рассказал о причинах перегрева, а также способах решения этой проблемы.
Причины чрезмерного нагрева моторного масла
Рабочая температура масла Лукойл или любого другого продукта может изменяться из-за длительной эксплуатации жидкости. Со временем смазка начинает стареть в результате химических реакций и окислительных процессов, которые происходят внутри ДВС. Это приводит к появлению в агрегате нагара, лаков, а также осадков шлама. Данные процессы происходят быстрее при самовоспламенении или работе смазки в условиях повышенных температур.
Нагар — твердое вещество, появляющееся в результате окисления углеводорода. Такие отложения могут состоять из свинца, металла и других механических элементов. Появление нагара приведет к детонации и троению двигателя, калильному зажиганию и т. д. Что касается лаков, то такие отложения представляют собой окисленные пленки, которые создают липкий налет на трущихся рабочих поверхностях. В результате воздействия на смазку высокой температуры может произойти закипание лаков, в составе которых есть кислород, углерод, зола и водород.
Наличие лакового покрытия ухудшает величину теплопередачи цилиндров и поршней ДВС, что приводит к быстрому перегреву конструктивных элементов двигателя. Больше всего от воздействия лака страдают поршневые кольца и канавки, из-за коксования эти компоненты могут залегать. Кокс образуется в двигателе вследствие химической реакции нагара с лаком. Осадки в виде шлама являют собой смесь продуктов окисления с эмульсионными отложениями. Их образование способствует снижению качества жидкости и нарушению режима использования транспортного средства в целом.
Главной причиной нагрева масла можно назвать его низкое качество, если не брать во внимание механические неполадки ДВС.
Числа нейтрализации моторных масел
Ниже приведен список аббревиатур:
- TBN. Обозначает общий щелочной параметр жидкости. По этому показателю можно определить количество кислоты, которая требуется для нейтрализации щелочных элементов, содержащихся в одном грамме продукта. Параметр измеряется в мг КОН. Величина TBN определяет число слабых и сильных щелочных элементов, которые составляют базу жидкости.
- TAN. Общее щелочное число. Это значение определяет количество гидроокиси калия, которое потребуется для того, чтобы нейтрализовать свободные кислоты, присутствующие в одном грамме жидкости. Рабочий параметр выражает число кислотных элементов, содержащихся в составе смазки.
- SBN. Щелочной показатель для выявления сильных кислот. Эта величина определяет объем кислоты, которая необходима для нейтрализации сильных щелочных компонентов, присутствующих в одном грамме смазочного вещества. Как правило, речь идет о неограниченных щелочах, но на практике такое случается достаточно редко.
- SAN. Параметр сильных кислот, определяющий объем щелочных элементов, необходимых для их нейтрализации.
Из ролика Романа Романова вы можете узнать об основных причинах перегрева автомобильного мотора.
Температура кипения
При прогреве автомобильного силового агрегата до нормы вязкость минерального или синтетического продукта должна снизиться до определенного показателя. Если этого не произошло, при больших нагрузках это никак не отразится на функциональности мотора. Температурные параметры незначительно увеличатся, а вязкость со временем снизится до нормы. Это не станет причиной быстрого износа дизельного или бензинового двигателя при условии, что смазка не закипает. При среднем перегреве могут немного подплавиться поршни, но делать более детальную диагностику целесообразно при возникновении дыма из моторного отсека.
Длительное кипение смазочного вещества станет причиной искривления ГБЦ, появления на ней следов дефектов и трещин, что может привести к «вылетанию» клапанного гнезда. Повышенная температура жидкости способна разрушить прокладку головки блока цилиндров. Испортятся межкольцевые перегородки, сальники и другие компоненты ДВС, что может привести к утечке смазки. Из-за сильного перегрева двигателя поршни ДВС плавятся и прогорают, в результате чего расплавленный алюминий оседает на стенках цилиндров мотора. Это приведет к тому, что ход поршней будет более затруднителен, элементы износятся значительно быстрее.
Моторная жидкость перегревается под воздействием повышенных температур и теряет свои смазочные характеристики. Движущиеся компоненты ДВС ломаются, к коленвалу начинают прилипать продукты износа. В результате высокой нагрузки под воздействием поршня коленчатый вал может сломаться на две части. Кроме того, поршневые компоненты пробьют стенку головки блока цилиндров. Это приведет к полной поломке агрегата и необходимости проведения его капитального ремонта. Температура кипения моторного масла обычно составляет 250 градусов.
Температура воспламенения
Температура горения определяется нагреванием смазочного вещества в открытой емкости. Для фиксации состояния жидкости специалисты проводят над тиглем или оборудованием, где подогревается смазка, зажженный фитиль. Параметр температуры смазки должен изменяться и увеличиваться не больше, чем на два градуса на протяжении одной минуты. При этом жидкость должна не только вспыхнуть, но и загореться. При пониженных температурах повышается величина вязкости смазки.
Температура, при к которой горит масло, зависит от производителя. В среднем по ГОСТу воспламеняемость и самовозгорание моторной жидкости происходит при температуре 250-260 градусов, при этом в машинном агрегате может появиться дым и пузыри. Возгорание — одна из самых серьезных проблем для двигателя. При сгорании жидкости и ее воспламенении может произойти взрыв мотора. Разумеется, никакой капитальный ремонт не позволит решить эту проблему, если машина взорвется. Особенно опасно это для водителя и пассажиров, поскольку взрыв может привести не только к серьезным травмам, но и летальному исходу.
Игорь Кушнир предоставил видео, в котором показан результат контакта моторной жидкости с кислородом — воспламенение продукта.
Летучесть
Автовладельцы могут столкнуться с проблемой испарения жидкости, это обычно связано с низким качеством масла и несоблюдением условий эксплуатации силового агрегата. При повышенной текучести смазки уровень вещества в моторе снижается. Часть уйдет на нагар и отложения. При пониженном уровне автомобильный двигатель будет функционировать в условиях масляного голодания. Это приведет к увеличению нагрузки на трущиеся узлы и детали, в результате чего возможна проблема быстрого износа запчастей. В конечном счете произойдет ухудшение работы силового агрегата и его поломка в целом.
Испарение смазки обычно происходит при температуре 250 градусов. Чтобы определить величину летучести, используется способ Нок. Его суть заключается в нагреве одного литра смазочного вещества на протяжении часа при температуре 250 градусов. Если за это время останется около 800 грамм жидкости, это свидетельствует о том, что величина летучести составляет 20%, поскольку испарилось 200 грамм. По стандартам ACEA данный параметр должен быть не более 15% для продуктов, соответствующих классу А1/В1. Для жидкостей классификации А3/В3, А3/В4, А5/В5, С1-С3, Е4, Е6, Е7 и Е9 величина испаряемости должна быть не более 13%. Что касается масел стандарта С4, то параметр летучести должен быть не выше 11%.
Вспышки
Температура вспышки жидкости определяет порог, при котором вещество воспламеняется. Она всегда будет меньше температуры воспламенения смазки на 20-30 градусов, здесь все зависит от производителя и технологии изготовления продукта. О технических параметрах масла можно узнать из таблиц ниже. Вспышка смазочного вещества приведет к серьезным проблемам, вплоть до его возгорания. При длительном использовании перегретого масла оно загорится.
Таблица соответствия технических параметров масел разных классов Таблица технических характеристик смазки класса 5W-40
Влияние низких температур на стабильность запуска двигателя
При покупке смазочного вещества надо ознакомиться с зимними параметрами жидкости, поскольку именно они определяют качество запуска ДВС в холодное время года. Если вы используете смазку класса 5W-40, то от цифры 5 надо отнять 35 (это постоянное число для всех типов масел). Получаем -30 - это минимальная температура, при которой смазка сможет без проблем запустить мотор.
Низкотемпературные параметры
Необходимо учитывать не только температуру окружающей среды, но и силового агрегата, поскольку работа мотора определяется пробегом транспортного средства и нагрузками.
Есть низкотемпературные свойства рабочей жидкости, к которым относятся:
- Прокачиваемость. Этот параметр означает состояние, при котором вещество без проблем прокачивается по каналам смазочной системы.
- Проворачиваемость продукта. Эта величина указывает на динамические характеристики вязкости смазочных материалов, а также на температуру, при которой смазка становится наиболее жидкой. В таком состоянии запуск двигателя будет облегчен. Температура проворачиваемости всегда на 5 градусов больше прокачиваемости.
Пользователь Влас Прудов снял ролик, в котором рассказал о выборе качественной жидкости для машинного мотора.
Застывание
Величина температуры застывания определяется потерей свойств подвижности и текучести жидкости. Когда параметры вязкости резко увеличиваются, это приводит к началу процесса кристаллизации парафина. Масло, работающее в условиях пониженных температур, будет менее подвижным. Смазка твердеет, что приводит к увеличению пластичности в результате выделения углеводородных веществ. Температура застывания моторной жидкости соответствует минимальному параметру циркуляции. Если масло начнет застывать, запуск двигателя возможен, но он будет очень трудным.
Температура затвердевания
Температура затвердевания ниже застывания на 3-5 градусов. При сильном похолодании основа жидкости становится более твердой, в результате чего ее прохождение по каналам смазочной системы будет невозможным. Соответственно, у водителя не получится и запустить силовой агрегат. Такая проблема более актуальная для жителей северных регионов, которые заливают в свои авто масла, не соответствующие классу вязкости для использования в таких условиях.