К смазочным материалам, используемым в автомобиле и к моторному маслу в частности предъявляется ряд требований, которые связаны не только с особенностями физико-химических процессов, происходящих при работе мотора, но и с условиями эксплуатации.
Для того чтобы иметь представление о том, какие факторы влияют на смазочные материалы ДВС, следует рассмотреть основные понятия описывающие температурно-зависимые свойства:
- Температура (t°) вспышки;
- t° кипения;
- Эксплуатационная t°.
Температурный режим
Смазочные вещества применяются для того, чтобы исключить сухой контакт соприкасающихся движущихся частей механизмов ДВС. Они предназначены для создания границы скольжения и разделения трущихся деталей. Температура вспышки связана с таким параметром, как испаряемость.
Моторная смазка имеет ряд характеристик, включая вязкость. Вязкость напрямую зависит от температуры. Диапазон рабочих температур ДВС заставляет производителей учитывать изменение вязкости начиная с момента запуска мотора до выхода на оптимальный режим.
Система смазки двигателя
Смазка трущихся частей ДВС осуществляется непрерывно во время его работы. Простейшая система состоит из масляного насоса, обеспечивающего циркуляцию, фильтра и каналов в головке и блоке цилиндров, коленчатом вале и т.д., по которым лубрикант подается в места контакта. Как правило, система смазки имеет несколько датчиков, контролирующих важнейшие параметры системы:
- Датчик уровня — оповещает водителя о том что снизился уровень, и требуется пополнение или замена;
- Датчик температуры — в основном встречается на спортивных автомобилях, двигатели которых постоянно испытывают колоссальные нагрузки;
- Датчик давления — предупреждает о падении давления в системе смазки. Причиной могут быть засорившийся или неисправный фильтр или засорение масляной магистрали.
Определение испаряемости
Для определения температуры, при которой происходит вспышка паров легких углеводородов содержащихся в моторном масле, его нагревают в специальном тигле до тех пор, пока пары не начнут вспыхивать от открытого пламени. Вспышки в работающем моторе не происходит, но лубрикант может испаряться и происходит так называемый угар. Это медленный и незаметный процесс, и датчик уровня масла в итоге только констатирует факт. Методика определения t° вспышки регламентируется ГОСТ 6356.
У моторного смазочного материала две взаимозависимые характеристики — это вязкость и температурный режим. С повышением t° вязкость снижается и наоборот, при низких температурах оно становится более вязким. В описании смазочного материала в эксплуатационных характеристиках всегда указываются оба параметра.
Вспышки летучих углеводородов происходят при достижении определенной температурной отметки, за которой начинается процесс их кипения и испарения. Хорошим показателем считается t° вспышки от 225°Цельсия и выше, для сравнения, пары дизельного топлива вспыхивают при +55°. В низкокачественных нефтепродуктах с низкой вязкостью содержится большой процент легких фракций которые выгорают и, как результат, снижается объем смазочной жидкости, о чем извещает датчик.
Температура вспышки — это характеристика в большей степени имеющая лабораторно-промышленное хождение, и на которую подавляющее большинство автовладельцев внимание не обращают. Производители также не акцентируют внимание потребителей на t° вспышки, не указывая ее на упаковках моторных масел.
Условия эксплуатации
Рабочий диапазон температур масла моторного лежит в пределах от -40 до +180 градусов. Промышленностью выпускаются моторные смазки с различными вязкостно- температурными характеристиками, соответствующими требуемым параметрам, которые в свою очередь продиктованы особенностями силовой установки и климатом. Так, в дизельном ДВС иные условия, более высокие температуры и состав топлива, требующие моторных масел особой рецептуры. Характеристики моторного лубрикатора могут варьироваться в зависимости от структуры его основы и набора модифицирующих присадочных компонентов, которые не позволяют маслу становиться более или менее вязким в различных температурных условиях, сохраняя смазывающие свойства. От условий окружающей среды зависят такие параметры, как проворачиваемость и прокачиваемость.
Низкотемпературные масла
Свойства низкотемпературных моторных смазок позволяют эксплуатировать транспортное средство в холодных климатических условиях, при этом сохраняя все оптимальные рабочие параметры — вязкость, текучесть и адгезия к металлическим поверхностям.
Известно, что система смазки двигателя функционирует в двух режимах одновременно, осуществляя смазку трущихся деталей под давлением и без давления. Давление обеспечивает насос шестереночного роторного или иного типа.
Под давлением обычно смазываются поверхности коленчатого и распределительного валов и других моторных узлов, капельная смазка поршней происходит за счет разбрызгивания масла движущимися частями. В условиях низких температур, оно становится более густым и возрастает усилие на стартере для поворота коленчатого вала мотор с трудом заводится и горит датчик «давление масла». Смазка застывает из-за содержащихся в нем углеводородов парафинового происхождения с высокой t° кипения, которые имеют свойство кристаллизоваться при низких температурах. Низкотемпературные смазки содержат малое количество парафиновых углеводородов и специальные присадки, не позволяющие смазке густеть на морозе. Для подогрева моторного масла в некоторых марках машин есть функция принудительного разогрева картера, облегчающая холодный запуск.
Влияние высоких температур
Переход вещества из жидкого состояния в газообразное может быть выражен простым испарением либо происходить в фазе кипения жидкости. Диапазон кипения большинства моторных смазок лежит за пределами нормальных эксплуатационных параметров ДВС.
Высокие температуры в камере сгорания разлагают попавшие туда частицы смазки на простейшие соединения в виде сажи, часть которой выносится выхлопными газами, а часть оседает в виде нагара на кольцах и поршне. Высокотемпературные процессы окисления моторных масел способствуют образованию лаковых отложений на внутренних поверхностях двигателя. Чем ниже качество моторного масла тем ниже его точка кипения.
В автомобильных двигателях внутреннего сгорания охлаждение как правило жидкостное. Датчик температуры на большинстве автомобилей срабатывает при достижении порогового значения 85-90 градусов, включая принудительное охлаждение двигателя. Система охлаждения двигателя конструктивно соседствует с системой смазки, поэтому для кипения моторного масла потребуется прогреть мотор до такой температуры при которой раньше начнет испаряться охлаждающий агент. Для справки, средняя t° кипения антифриза на основе этиленгликоля 120-125 по Цельсию.
Снижение температуры моторного масла
В спортивных автомобилях с форсированными бензиновыми двигателями t°моторного масла не должна выходить за пределы рабочих температур. Во избежание перегрева масла на силовой агрегат устанавливается система охлаждения состоящая из масляного радиатора, трубопроводов и специального переходника под масляный фильтр. В этот же контур часто устанавливается датчик температуры, если машина им штатно не укомплектована с завода. Такая дополнительная функция охлаждения способствует лучшей теплоотдаче мотора работающего с большой нагрузкой.
Понимание таких терминов как t° вспышки, вязкость, тепловой режим и диапазон эксплуатационных температур — это всего лишь минимум знаний о моторной смазке, нужных автолюбителю. Если более углубленно рассматривать каждый параметр, то можно узнать, что t° вспышки, скажем, синтетических масел в среднем ниже, чем у натуральных. За физическими процессами стоят химические превращения сложных веществ, о которых не расскажет датчик температуры или датчик давления масла, — разработчики тратят огромные средства на создание новых химических соединений-присадок, улучшающих свойства смазочных материалов.
Заключение
В руководстве по эксплуатации транспортного средства, как правило, указываются типы используемых жидкостей, включая лубриканты ДВС. Отклонение от рекомендуемых параметров может привести к перегреву и преждевременному износу механизмов.
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.
Двигатели автомобилей должны выдерживать высокие механические тепловые нагрузки, поэтому к качеству смазочного вещества предъявляются высокие требования. Моторные масла имеют характеристики и множество показателей.
[ Скрыть ]
Диапазон рабочих температур
Вязкость моторных масел
Смазывающее вещество используют, чтобы не допустить сухого трения внутренних деталей двигателя. Моторная жидкость должна обеспечивать разделение поверхностей трения, эффективно прокачиваясь по масляным каналам. Температура (в дальнейшем темп.) вспышки моторного смазывающего — это параметр, характеризующий его испаряемость.
Характеристики моторного масла - вязкость и зависимость от темп. в широком диапазоне.
Создавая двигатель автомобиля производители, прежде всего, должны рассчитать вязкость моторного нефтепродукта, которая может изменяться с изменением температур.
Темп. вспышки определяется нагреванием рабочей жидкости в открытом или закрытом тигле, приборе, куда его заливают и подогревают. Чтобы зафиксировать темп. состояние рабочей жидкости следует провести над тиглем зажженным фитильком.
Рабочая темп. моторных масел не должна повышаться больше чем на 2 градуса в течение 1 минуты. Смазывающее вещество должно не только вспыхивать, но и гореть. Низкая темп. моторных масел увеличивает вязкость жидкости, и наоборот.
Вязкость моторных масел, которая указана в руководстве по эксплуатации, должна быть оптимальной.
Температура вспышки моторных масел характеризует присутствие в нем легкокипящих фракций. Она связана с таким показателем, как испаряемость нефтепродукта во время эксплуатации. Хорошие рабочие вещества имеют темп. показатели вспышки более 225°C.
Фракции, обладающие слабой вязкой, которые есть в наличии только у некачественных масел, выгорают и испаряются очень быстро. В результате этого смазочный продукт также быстро расходуется. К тому же, его температурные свойства ухудшаются.
35°С - 180°С - таковы пределы рабочих температур масел. Температурное состояние рабочей жидкости зависит от конструкции ДВС и темп. воздуха. Чтобы получить хорошие вязкостно-температурные характеристики, нефтепродукта загущают посредством специальных присадок, позволяющих меньше «разжижаться» при достижении высоких темп. и делаться гуще при низких.
Классификация
Рабочий температурный показатель обычного двигателя с водяным охлаждением должен быть между 80°C и 90°C. Исходя их этого, рабочее темп. состояние смазки должно быть выше на 10°C — 15°C температурного состояния охладителя, но не доходить до отметки 105°C.
Рабочая вязкость может падать ниже 10 мм 2/c. В результате этого масляная плёнка будет слишком тонкой, чтобы стать качественной смазкой для всех деталей в двигателе.
Стоит знать температурный диапазон применения некоторых нефтепродуктов.
В названии зимних рабочих жидкостей содержится буква «W»: 4OW, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W.
Летние обозначаются числами — 20, 30, 40, 50, 60. Вязкость выше, если выше число.
Двойное обозначение имеют всесезонные смазывающие: SAE 15W-40.
Существует таблица значений и характеристик вязкости смазочного продукта по SAE:
Смазочный продукт бывает бензиновым, дизельным и универсальным, а также всесезонным, летним и зимним. Характеристики смазывающего зависят от базового вещества, которое является основой и с помощью которого различают минеральные, полусинтетические и синтетические продукты для смазки.
Если температурный диапазон, который обеспечивает нужную вязкость жидкости, широк, то выше и его индекс, а значит, такой продукт можно назвать высококачественным. У рабочего вещества может быть как низкое темп. состояние, доводящее его до застывания, так и высокое, то есть температура кипения. О застывании немного позже.
Низкая температура
Низкотемпературные параметры
Важно помнить не только о температуре на улице, но и о рабочей темп. в двигателе, так как на него влияют пробег автомобиля и нагрузки.
В двигателе каждого автомобиля обычно применимы два режима поступления смазывающего вещества:
- граничный, при котором смазывание вокруг поршней осуществляется без давления;
- гидродинамический, когда смазывается под давлением коленчатый вал.
Существуют низкотемпературные параметры смазки. К ним относятся:
- проворачиваемость, указывающая на динамическую вязкость моторных масел и на температурный режим, который делает продукт жидким, таким, при котором есть возможность запуска двигателя;
- прокачиваемость - состояние, позволяющее маслу прокачаться в системе смазки.
Стоит отметить, что рабочая температура прокачиваемости на 5 градусов ниже температурного состояния проворачиваемости.
Существует таблица температурных состояний нефтепродукта.
Для всесезонных и зимних моторных масел важна низкая темп. застывания.
При запуске холодного двигателя или во время движения с низким температурным показателем жижа поступает в самые отдаленные места.
Температура застывания, которая влияет на поступление рабочей жидкости к трущимся деталям, при этом должна быть ниже темп. окружающей среды. Темп. застывания моторного нефтепродукта должна быть ниже на 5-10°С температуры запуска двигателя.
Высокая температура
Диапазон допустимости
Что может случиться, если мотор прогрелся до рабочих темп., однако, вязкость смазки не снизилась до нужного уровня? Ничего страшного не будет при нагрузках. Немного повысятся температурные показатели мотора, а вязкость уменьшится до нормы.
Рабочие температурные показатели мотора не превысят нормы для этой нагрузки и уложится в диапазон допустимости. Но мотор может достаточно большой отрезок времени работать при высоких показателях термометра, что не приведет к увеличению его моторесурса.
Залив нового масла в двигатель Температура кипения
Слишком высокий уровень теплоты в моторе опаснее, чем низкий. Повышение температурного состояния может довести смазку до кипения. Если ее нагреть до стадии кипения, то можно увидеть, как оно запузырится и задымится. Смазка доходит до кипения при 250-260 градусов.
При повышенном температурном состоянии понижается вязкость смазки, из-за чего она не сможет качественно смазывать детали. К тому же уменьшение зазоров может повлечь за собой повреждение механизма. Если температура смазки повысилась до отметки 125 градусов, то оно будет гореть вместе с топливом после того, как обойдет поршневые кольца.
При этом концентрация смазочного материала в горючем будет низкой, поэтому при выхлопе он не будет заметен. Жидкость будет быстро расходоваться. Поэтому потребуется частое заливание новой. Если агрегат требует добавить смазки, то обратите на это внимание.
Почему смазочный продукт нельзя доводить до кипения?
Непосильная нагрузка на двигатель и недостаточный за ним уход приводят жидкость в состояние кипения, при котором она теряет вязкость и другие необходимые качества.
Вспышки и застывание моторного масла
Вспышки
Состояние, при котором появляется вспышка на поверхности смазки, если преподнести к нему газовое пламя, называется температурой вспышки. При нагревании смазочного продукта концентрируются масляные пары, которые способствуют воспламенению.
В температурных состояниях вспышки и воспламенения есть различия, которые связаны со способом проведения испытания и с самим аппаратом. Температурное состояние вспышки и воспламенения - это показатели летучести рабочего вещества, которые определяют его тип, а также степень его очистки.
Но температурные состояния воспламенения и вспышки не могут характеризовать работу смазки в двигателе и его качество.
Застывание
Если вещество перестаёт быть тягучим и подвижным, то это называется температурой застывания. Резкое увеличение вязкости и процесс кристаллизации парафина - то, что характеризует застывание. Смазочный продукт, который находится в условиях низких температур, становится неподвижным и вязким. Он получает более твердую консистенцию и пластичность из-за выделения углеводородных компонентов.
Температура застывания равноценна предельной минимальной темп. циркуляции жидкости и системе смазки мотора.
- Смазочный продукт, у которого высокий показатель высокотемпературной вязкости, используют для спортивных автомобилей.
- Но не стоит использовать продукт с таким показателем в обычном автомобиле. Выбирая смазку, необходимо ориентироваться на инструкции по эксплуатации автомобиля.
- Не следует использовать продукт с высоким уровнем свойств, которые выше, чем указал производитель автомобиля.
- Не нужно обращать особого внимания на цвет смазочного продукта, так как присадки, которые в нем содержатся, делают его темным.
- Замену смазывающего производите в те сроки, которые указал производитель вашего авто.
- Если автомобиль часто движется по бездорожью, то такие условия требуют замены смазки в 1,5-2 раза чаще, чем это положено инструкцией.
- Замену оксоли стоит производить чаще, если у автомобиля значительный пробег.
- Если цвет оксоли изменился, то это вовсе не означает, что утратились его эксплуатационные свойства. Смазка смывает отложения в моторе.
- Лучше не смешивать минеральное и синтетические нефтепродукты.
- Доливайте тот же сорт, который уже есть в двигателе.
- Можно не промывать мотор, если жижу заменяли вовремя.
Видео «Температура вспышки»
Посмотрите видео о влиянии температуры на нефтепродукты.
Вязкость указывается непосредственно на канистре. Она состоит из сложного числа. Вязкость в данном случае обозначается вот так - 5w40, где w - первая буква английского слова winter, которое переводится как "зима". Цифра или цифры слева от w показывают зимний параметр, справа от w - летний параметр. Следует разобраться с зимним периодом.
Чем меньше цифра, стоящая слева от w, тем на более низкую температуру рассчитано масло. Стоит запомнить магическую цифру «35». Почему именно ее? Если вычесть от первой цифры вязкости 5w - 35 градусов, то полученный результат (-35°C) и будет той минимально допустимой температурой, при которой проворачивание мотора стартером возможно осуществить.
Запустится ли двигатель при такой температуре или нет, это вопрос другой. Очень многое зависит от:
- Конструкции двигателя.
- Технического состояния мотора.
- Состояния топливной системы.
- Состояния аккумулятора и топлива.
Среди автомобилистов гуляет число не 35, а 40 (масло 10w40). Что же оно значит? Это температура, при которой масло может быть прокачано масляным насосом, в этих случаях происходят критические изменения - узлы трения выходят из строя. Разница в пять градусов - это последняя страховка для двигателя автомобиля, равняться на эту цифру нельзя. Ниже приведена таблица вязкости.
Температурный диапазон может быть очень широким. В случае прогревания двигателя до рабочего состояния вязкость масла уменьшается до нормы. Рабочая температура двигателя не превышает нормы для своей нагрузки и укладывается в допустимый температурный режим. Моторесурс не повышается даже при высоком показании термометра и может работать достаточно долго.
Высокий уровень температуры в двигателе намного опаснее, чем низкий. Чрезмерное повышение может довести масло до кипения. Если не обратить на это внимания, то в дальнейшем возникнут проблемы. Смазка достигает кипения в пределах 250-260 °C, начинает дымиться и пузыриться.
Если высокая температура сохраняется долго, то снижается вязкость, и детали не могут качественно смазываться.
При повышении до 125°C наступают необратимые последствия, и масло начинает улетучиваться вместе с топливом, обойдя поршневые кольца.
Концентрация продукта становится достаточно низкой - при выхлопе его вообще не будет видно. Скорость расходования увеличивается, поэтому его надо постоянно доливать. Если уровень масла упал, то надо доливать до уровня оптимального. Во время кипения продукт теряет свои изначальные свойства и вязкость.
2 Застывания и вспышки
В случае когда вещество теряет свои агрегатные свойства, прекращает свою подвижность, то это состояние является температурой застывания. Усиленная кристаллизация парафина, находящего в масле, и увеличение степени вязкости - все это и характеризует застывание.
При низких температурах продукт становится вязким и малоподвижным. За счет выделения углеводородов в состав повышается пластичность, и консистенция постепенно начинает затвердевать.
Градус застывания может быть предельно-минимальной, при которой процесс циркуляции жидкости продолжается в системе, однако качество самого движения гораздо ухудшается.
Температура вспышки - положение диаметрально противоположное застыванию. Если поднести газовое пламя к поверхности масла, то возникнет вспышка. При нагревании продукта концентрация масляных паров над поверхностью очень велика, и это способствует столь высокому воспламенению.
Понижение температуры вспышки вместе с изменением вязкости могут свидетельствовать о неисправности двигателя. Основные неполадки: системы впрыска, подачи топлива, неисправности карбюратора.
С точки зрения физики, любое вещество может принимать три агрегатных состояния:
- твердое;
- жидкое;
- газообразное.
Смазочные материалы не исключение: несмотря на то, что это достаточно сложные химические композиции. Технические жидкости могут превратиться в густую пасту, не способную перемещаться по каналам, или напротив: закипеть, как вода в чайнике, активно испаряясь и теряя объем.
Если масло закипело, двигатель может загореться
Температура кипения или застывания моторного масла, определяет свойства всего состава, а не отдельно основы или присадок. Следует помнить, что любые негативные свойства сложных смесей определяются худшей характеристикой любого из компонентов.
То есть, если одна из присадок имеет температуру кипения 180°C, то следует считать, что все масло закипит при этой температуре. Если смазка закипит (разумеется, это выглядит не так, как кипение воды в чайнике), её характеристики моментально изменятся.
Смазывающая пленка не сможет удерживаться на рабочей поверхности механизмов, часть присадок расслоится и будет работать не эффективно. Кроме того, пары масла могут вспыхнуть внутри мотора. А это приведет к пожару, который трудно потушить.
Диапазон рабочих температур
Моторное масло должно стабильно сохранять свойства в широком пределе температур. Как минимум, в том рабочем диапазоне, который производитель установил для конкретного двигателя.
Что происходит с маслом, когда оно закипает
Собственно, функционирование всех механических частей и связанных с ними жидкостей, должно быть предсказуемым в заданном температурном диапазоне. Для штатных компонентов мотора, определяющие характеристики установил автозавод, вы не сможете их изменить.
Ошибка при подборе расходников, может негативно сказаться на работе силового агрегата. При этом рабочий температурный показатель двигателя с водяным охлаждением не совпадает с рабочей температурой смазки.
ДВС воздушного охлаждения не берем во внимание, ввиду ограниченного количества производимых моделей. Стандартная температура прогретой силовой установки находится в диапазоне 80°C – 90°C. Для дизелей принимается такой же показатель, с учетом более длительного времени выхода на оптимальную температуру.
Температура моторного масла при любом раскладе будет выше температуры охлаждающей жидкости на 10°C – 15°C, и составит максимум 105°C. Разумеется, если система охлаждения мотора исправна.
Почему моторное масло в двигателе горячее охлаждающей жидкости, потому что cмазочные материалы не вступают в контакт с контурами охлаждения мотора, к тому же, масло нагревается от раскаленных поршней.
Зависимость вязкости от температуры
Одной из важнейших характеристик является вязкость смазочного материала.
Демонстрация зависимости вязкости масла от температуры
Это всегда компромисс:
- Густое масло лучше удерживается на поверхности детали, и формирует надежную пленку в пятне контакта.
- Жидкое масло эффективнее доставляется к точкам смазки, без проблем продвигается по масляным каналам, и хорошо фильтруется.
Производители подбирают баланс показателя вязкости смазочного материала совместно с мотористами автозаводов. Существует общепризнанная классификация, созданная много десятилетий назад Ассоциацией автомобильных инженеров Америки (SAE). Она установила 6 градаций вязкости для зимней эксплуатации: SAE от OW, до 25W, а также 5 летних градаций вязкости: SAE от 20 до 60.
Для проведения исследований, понятия вязкости разделены:
В чем секрет? В зачет идет величина не только вязкости, но и сопротивления, которое возникает при механическом взаимодействии моторного масла и детали. При формировании измеряемой величины, большое влияние оказывает именно температура.
Измерение производится в ротационных измерителях, то есть динамическим путем. Величина характерна для загущенных смазочных материалов, которые относятся к всесезонным.
Температура воспламенения
Моторное масло, вне зависимости от основы (минеральная или синтетическая), относится к горючим материалам. При нагревании до критической величины, смазка воспламеняется. Для каждой марки существует температура вспышки.
При тестировании жидкостей, применяются две специальные методики:
Второй тест не является абсолютно правильным. В реальных условиях температура воспламенения масла ниже, и составляет 150°С — 190°С. Это связано с тем, что свободное масло в подкапотном пространстве образует дополнительные пары механическим путем.
Однако этот показатель говорит скорее о пожарной безопасности (точнее, небезопасности). К техническим характеристикам смазочных материалов, эта величина не имеет отношения. При утечке моторного масла, труба глушителя (температура от 250°С до 750°С) может стать источником возгорания.
Важно! Температура вспышки напрямую зависит от количества паров, выделяемых при определенных условиях. Фактически, это прямая зависимость от температуры кипения.
В свою очередь, степень испаряемости моторного масла зависит от наличия летучих фракций. Влияние на этот показатель оказывает как химический состав основы, так и количество присадок, основанных на воспламеняющихся компонентах.
Температура кипения
При достижении рабочего диапазона температуры двигателя, вязкость моторного масла приходит в норму, присадки активируются.
Если в мотор залита смазка, которая не имеет допуска производителя для данного типа ДВС, может произойти закипание автомобильного масла. До возгорания дело доходит редко, разве что система охлаждения двигателя окажется неисправной.
Если масло закипает, двигатель закоксовывается
Температура кипения моторных масел на 2-3 десятка градусов ниже температуры вспышки. Если смазка находится на грани кипения, или уже кипит – происходит активное разделение состава на фракции, присадки.
Нарушаются рабочие характеристики, масло перестает выполнять свои функции. Кроме того, при закипании уменьшается уровень технической жидкости: под давлением, пары масла в большом количестве выходят через сапун или систему вентиляции картерных газов.
Важно! Длительная работа на масле, которое находится близко к точке закипания, не просто изнашивает детали двигателя. Возможно залегание клапанов, проворачивание вкладышей коленвала, и даже заклинивание мотора.
Причины перегрева моторного масла – как с ними бороться
- Во-первых, следует по возможности подбирать смазочные материалы с улучшенными температурными характеристиками. В данном случае есть прямая связь с типом основы. Минеральное масло закипает быстрее, и часто работает в граничных режимах, близких к несовместимости с температурными допусками. Если ваш двигатель работает с повышенными нагрузками (например – турбина или высокофорсированная конструкция), то лучше применять синтетическое масло или полусинтетику.
- Во-вторых – следует разобраться с системой охлаждения масла. В некоторых моторах имеется радиатор охлаждения смазки, либо его роли выполняют специальные ребра на картере мотора или его поддоне. Внешние стенки двигателя должны быть чистыми, масляно-пылевая шуба ухудшает теплообмен.
- Разумеется, сам по себе мотор не должен перегреваться. Неисправная система охлаждения (помпа, радиатор, термостат) приводит не только к перегреву блока цилиндров. Лишние градусы получает и моторное масло.
- Внутри силовой установки есть многочисленные каналы, по которым смазка распределяется по всему объему. При нормальном состоянии фильтра, и функционировании помпы, моторное масло интенсивно перемещается внутри двигателя. При этом горячая смазка из зоны работы поршней, активно меняется с уже остывшей, со дна картера. Общая температура смазочных материалов стабилизируется.
- И, разумеется, необходимо своевременно проводить регламентные работы. По мере износа смазки, меняются ее характеристики, в том числе и температурные.
Тестирование моторных масел путем нагрева — видео
Заключение
Перегрев масла возможен только в случае неисправности двигателя или неправильном подборе технических жидкостей. Если вы содержите автомобиль в нормальном техническом состоянии, и придерживаетесь рекомендаций производителя – никаких проблем, связанных с закипанием или воспламенением масла не будет.