Температура вспышки автомобильного масла

Функции моторных масел

Моторные масла работают в исключительно тяжелых условиях. Другим смазочным материалам, применяемым в автомобилях — трансмиссионным маслам и пластичным смазкам, — несравненно легче выполнять свои функции, не теряя нужных свойств, так как они работают в среде относительно однородной, с более-менее постоянными температурой, давлением и нагрузками. У моторных же режим "рваный" — одна и та же порция масла длительное время подвергается ежесекундным перепадам тепловых и механических нагрузок, поскольку условия смазки различных узлов двигателя далеко не одинаковы.

Кроме того, моторное масло подвергается химическому воздействию — кислорода воздуха, других газов, продуктов неполного сгорания топлива, да и самого топлива, которое неминуемо попадает в масло, хотя и в очень малых количествах.

В таких, мягко говоря, некомфортных условиях моторное масло должно в течение длительного времени выполнять возложенные на него функции. А именно:
— уменьшать трение между соприкасающимися деталями, снижая износ и предотвращая задиры трущихся частей;
— уплотнять зазоры, в первую очередь, между деталями цилиндро-поршневой группы, не допуская или сводя к минимуму прорыв газов из камеры сгорания;
— защищать детали от коррозии;
— отводить тепло от трущихся поверхностей;
— выносить продукты износа из зоны трения, тем самым замедляя обpазование отложений на повеpхности частей двигателя.

Некоторые основные характеристики масел

Вязкость — это одна из важнейших характеристик масел. Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот. Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.

Индекс вязкости — показатель, который характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах– это просто число. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя. Для минеральных масел без вязкостных присадок индекс вязкости составляет 85-100, масла с вязкостными присадками и синтетические масла-компоненты могут иметь индекс вязкости 120-150. У маловязких глубокоочищенных масел индекс вязкости может достигать 200.

Температура вспышки. Этот показатель характеризует наличие в масле легкокипящих фракций, и, соответственно, связан с испаряемостью масла в процессе эксплуатации. У хороших масел температура вспышки должна быть выше 225°С. У недостаточно качественных масел маловязкие фракции быстро испаряются и выгорают, ведя к высокому расходу масла и ухудшению его низкотемпературных свойств.

Температура застывания — это температура, при которой масло практически полностью теряет текучесть (подвижность). Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости в такой степени, что масло становится твердым.

Щелочное число (TBN). Показывает общую щелочность масла, включая вносимую моющими и диспергирующими присадками, которые обладают щелочными свойствами. TBN характеризует способность масла нейтрализовывать вредные кислоты, поступающие в него в процессе работы двигателя и противодействовать отложениям. Чем ниже TBN, тем меньше активных присадок осталось в масле. TBN большинства масел для бензиновых двигателей обычно имеет значения в пределах 8-9 единиц, а для дизельных двигателей около 11-14. При работе моторного масла общее щелочное число неизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются. Значительное падение числа TBN приводит к кислотной коррозии, а также загрязнению внутренних частей двигателя.

Кислотное число (TAN). Кислотное число является показателем, характеризующим наличие в моторных маслах продуктов окисления. Чем меньше его абсолютное значение, тем лучше условия работы масла в двигателе и тем больше его остаточный ресурс. Повышение числа TAN служит показателем окисления масла, вызванного длительным временем использования и/или рабочей температурой. Общее кислотное число определяется для анализа состояния моторных масел, как показателя степени окисления масла и накопления кислых продуктов сгорания топлива.

Моторное масло состоит из основы (базового масла) и присадок. Свойства масла определяются прежде всего химическим составом основы, присадки же предназначены для корректировки и улучшения этих характеристик. С помощью присадок можно значительно повысить эксплуатационные свойства моторных масел, даже изготовленных из не самых лучших базовых масел. Но при длительной эксплуатации и особенно при высоких нагрузках присадки разрушаются, и конечное качество моторного масла, проработавшего в двигателе более половины положенного срока, определяется качеством базового масла. Основы масла бывают минеральные (т.е. полученные путём очистки соответствующей фракции нефти) и синтетические (т.е. полученым путём каталитического синтеза из газов). Комбинация минеральных и синтетических основ, при условии не менее 25 % синтетического базового масла, называется полусинтетической базой.
Условные эксплуатационные характеристики (по возрастанию качества), в %
(минеральное базовое масло принято за 100 %)

Минеральное, обычного качества- 100 %
Гидрокрекинговое, улучшенное минеральное- 200 %
Синтетическое, полиальфаолефиновое- 300 %
Синтетическое, эстеровое- 500 %

Итак, гидрокрекинговые масла — это продукты перегонки и глубокой очистки нефти. Гидрокрекинг отбрасывает все «ненужное», ну а если захватывается что-то «полезное», необходимые свойства придаются с помощью присадок. Но четко отфильтровать ненужные примеси сложно — поэтому имеет место большее нагарообразование и «содействие» коррозии у гидрокрекинговых масел по сравнению «синтетикой». Гидрокрекинговое масло получается близким по качеству к «синтетике», но быстрее стареет, теряет свои свойства. Зато они обладают высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига, а от износа могут защищать даже лучше, чем синтетические. С другой стороны, «синтетика» более однородна в смысле линейности углеводородных цепей, что дает преимущества, например, в температуре замерзания. Есть еще один нюанс. Гидрокрекинг — процесс каталитический, как, впрочем, и синтез. Но если первый идет, например, на никеле, то второй — на углероде. Понятно, что углерод в этом смысле лучше, так масло будет избавлено от нежелательных примесей соединений катализаторов.

Самое интересное, что подавляющее большинство моторных масел, позиционируемых как полусинтетические, и даже полностью синтетические, являются ни чем иным, как гидрокрекинговыми маслами. Это общая тенденция крупнейших производителей масел. Программа BP (кроме Visco 7000), Shell (кроме 0W-40), частично Castrol, Mobil, Esso, Chevron, Fuchs построена на гидрокрекинге. Все масла южно-корейской фирмы ZIC- это только гидрокрекинг.

Полусинтетика – это смесь минеральных и синтетических базовых масел, и может содержать в своем составе от 20 до 40 процентов «синтетики». Специальных требований к производителям полусинтетических смазочных материалов в отношении того, какое количество синтетического базового масла (синтетического компонента) должно быть в готовом моторном масле — нет. Также нет никаких предписаний, какой синтетический компонент (базовое масло группы III или группы IV) использовать при изготовлении полусинтетического смазочного материала. По своим характеристикам эти масла занимают промежуточное положение между минеральными и синтетическими маслами, т.е. их свойства лучше обычных минеральных масел, но хуже синтетических. По цене же эти масла значительно дешевле синтетических.

Синтетические масла обладают исключительно удачными вязкостно-температурными характеристиками. Это, во-первых, гораздо более низкая, чем у минеральных, температура застывания (-50°С, -60°C) и очень высокий индекс вязкости, что существенно облегчает запуск двигателя в морозную погоду. Во-вторых, они имеют более высокую вязкость при рабочих температурах свыше 100°C — благодаря этому масляная пленка, разделяющая поверхности трения, не разрушается в экстремальных тепловых режимах. К прочим достоинствам синтетических масел можно отнести повышенную стойкость к деформациям сдвига (благодаря однородности структруры), высокую термоокислительную стабильность, то есть малую склонность к образованию нагаров и лаков (лаками называют откладывающиеся на горячих поверхностях прозрачные, очень прочные, практически ничем не растворимые пленки, состоящие из продуктов окисления), а также небольшие по сравнению с минеральными маслами испаряемость и расход на угар. Немаловажно и то, что синтетика требует введения минимального количества загущающих присадок, а особо высококлассные ее сорта не требуют таких присадок вообще, следовательно, эти масла очень стойкие — ведь разрушаются в первую очередь именно присадки. Все эти свойства синтетических масел способствуют снижению общих механических потерь в двигателе и уменьшению износа деталей. Кроме того, их ресурс превышает ресурс минеральных в 5 и более раз. Основным фактором, ограничивающим применение синтетических масел, является их высокая стоимость. Они в 3-5 раз дороже минеральных.

Читайте также:  Замена выжимного подшипника гранта с тросовым приводом

При современном уровне развития двигателестроения использование масла без присадок практически невозможно, т.к. невозможно создание масел, которые обеспечили бы эффективную защиту двигателя и одновременно не разрушались в течение длительного времени. Все современные моторные масла содержат в своем составе пакет (набор) присадок, содержание которых суммарно может достигать 20%.

Присадки можно разделить на несколько типов:

Вязкостно-загущающие присадки
Моющие присадки (детергенты и дисперсанты)
Противоизносные присадки
Ингибиторы окисления (антиокислительные присадки)
Ингибиторы коррозии и ржавления
Антипенные присадки
Модификаторы трения
Депрессорные присадки.

Для того чтобы двигатель отработал расчетный ресурс, необходимо соблюдать несколько простых правил:

При выборе моторного масла руководствоваться перечнем масел, допущенных к применению производителем автомобиля.
Замену масла производить в сроки, установленные производителем. Интервал замены масла необходимо уменьшить при эксплуатации автомобиля в условиях, когда движение осуществляется преимущественно на низших передачах (в городе, по бездорожью), так как двигатель совершает большее количество оборотов на тысячу километров пробега, чем при движении по трассе. Для автомобилей со значительным пробегом замену масла также нужно производить чаще, потому что условия его работы в изношенных двигателях более жесткие (прорыв раскаленных газов в картер из-за увеличенных зазоров между поршнями и цилиндрами и т. д).
Недопустимо смешивать минеральное масло с синтетическим или полусинтетическим из-за разной растворимости присадок в минеральной и синтетической основах. Результатом смешивания может быть выпадение присадок в нерастворимый осадок. Доливать следует тот же сорт масла, который залит в двигатель. Масла разных производителей содержат различные пакеты присадок, которые могут быть несовместимы.
Если в процессе эксплуатации масло заменялось своевременно и имело соответствующее качество, промывку двигателя проводить не надо. Если неизвестно, какое масло заливал прежний владелец автомобиля, перед заменой необходимо промыть систему смазки специально предназначенным для этого промывочным маслом. В противном случае свежее высококачественное масло может смыть большое количество отложений, что приведет к быстрому засорению фильтра системы смазки.
Добавление в моторное масло различных препаратов автохимии может улучшить одни его свойства и резко ухудшить другие, что неблагоприятно скажется на состоянии двигателя. Это связано с тем, что в качественном масле пакет присадок точно сбалансирован, а добавление в него какого-либо препарата, как правило, нарушает этот баланс.
В непрогретом до рабочей температуры масле щелочные присадки не успевают нейтрализовать кислоты, образующиеся из продуктов неполного сгорания топлива, соответственно происходит усиленный коррозионный износ поршней, их колец и цилиндров. Под нагрузкой (при движении автомобиля) двигатель прогревается быстрее. Поэтому в холодное время его прогрев “на месте” следует производить не более 3 — 5 мин.

Классификация моторных масел по вязкости SAE
В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах — степенях вязкости. Чем больше число, входящее в обозначение класса SAE, тем выше вязкость масла.

Спецификация описывает три ряда вязкости масел: зимние, летние и всесезонные. Но, прежде, чем их рассмотреть, немного теории. Температурный диапазон моторного масла в основном определяется двумя его характеристиками: кинематической и динамической вязкостью. Кинематическая вязкость измеряется в капиллярном вискозиметре и показывает, насколько легко масло течет при данной температуре под действием силы тяжести в тонкой капиллярной трубке. Динамическая вязкость измеряется в более сложных установках — ротационных вискозиметрах. Она показывает насколько меняется вязкость масла при изменении скорости перемещения смазываемых деталей относительно друг друга. С увеличением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость снижается, а с уменьшением — возрастает.
Ряд зимних масел: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W — обозначаются цифрой и буквой "W" (Winter-Зима). Для зимних классов установлены два максимальных значения низкотемпературной динамической вязкости и нижний предел кинематической вязкости при 100°С.

К низкотемпературным параметрам относятся:
Проворачиваемость- показывает динамическую вязкость моторного масла и температуру, при которой масло остается достаточно жидким, чтобы было возможно запустить двигатель.
Прокачиваемость — это динамическая вязкость масла, при которой масло сможет прокачаться по системе смазки и двигатель не будет работать в режиме сухого трения. Температура прокачиваемости ниже температуры проворачиваемости на 5 градусов.

Высокотемпературные свойства зимних масел характеризует минимальная кинематическая вязкость при 100°С — показатель, определяющий минимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.

Ряд летних масел: SAE 20, 30, 40, 50, 60 — обозначаются цифрой без буквенного обозначения. Основные свойства летнего ряда масел определяется по:

минимальной и максимальной кинематическим вязкостям при 100°С — показатель, определяющий минимальную и максимальную вязкость моторного масла при прогретом двигателе.
минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 106 с-1. Градиент скорости сдвига – это отношение скорости движения одной поверхности трения относительно другой к величине зазора между ними, заполненного маслом. С увеличением градиента скорости сдвига снижается вязкость масла, но она снова возрастает, когда скорость сдвига уменьшается.

Ряд всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60. Обозначение состоит из комбинации зимнего и летнего ряда, разделенных тире. Всесезонные масла должны удовлетворять одновременно критериям и зимнего, и летнего масла. Чем меньше цифра, стоящая перед буквой W, тем меньше вязкость масла при низкой температуре, легче холодный пуск двигателя стартером и лучше прокачиваемость масла по смазочной системе. Чем больше цифра, стоящая после буквы W, тем больше вязкость масла при высокой температуре и надежнее смазывание двигателя при жаркой погоде.

Таким образом, класс SAE сообщает потребителю диапазон температуры окружающей среды, в котором масло обеспечит:

проворачивание двигателя стартером (для зимних и всесезонных масел)
прокачивание масла масляным насосом по смазочной системе двигателя под давлением при холодном пуске в режиме, не допускающем сухого трения в узлах трения (для зимних и всесезонных масел)
надежное смазывание летом при длительной работе в максимальном скоростном и нагрузочном режиме (для летних и всесезонных масел)

Думаю этот материал будет интересен тем, кто имеет слабые представления о маслах =)

Двигатели автомобилей должны выдерживать высокие механические тепловые нагрузки, поэтому к качеству смазочного вещества предъявляются высокие требования. Моторные масла имеют характеристики и множество показателей.

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.

Процесс замены моторного масла

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.

Читайте также:  Гибридная силовая установка принцип работы

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:

Таблица значений вязкости смазочного продукта

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.

Таблица температурных показателей

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.

Таблица температурных показателей

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.

Сгоревшее масло в двигателе автомобиля

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.

Моторные масла от ЛиквиМоли

Рекомендации по выбору и замене

  1. Смазочный продукт, у которого высокий показатель высокотемпературной вязкости, используют для спортивных автомобилей.
  2. Но не стоит использовать продукт с таким показателем в обычном автомобиле. Выбирая смазку, необходимо ориентироваться на инструкции по эксплуатации автомобиля.
  3. Не следует использовать продукт с высоким уровнем свойств, которые выше, чем указал производитель автомобиля.
  4. Не нужно обращать особого внимания на цвет смазочного продукта, так как присадки, которые в нем содержатся, делают его темным.
  5. Замену смазывающего производите в те сроки, которые указал производитель вашего авто.
  6. Если автомобиль часто движется по бездорожью, то такие условия требуют замены смазки в 1,5-2 раза чаще, чем это положено инструкцией.
  7. Замену оксоли стоит производить чаще, если у автомобиля значительный пробег.
  8. Если цвет оксоли изменился, то это вовсе не означает, что утратились его эксплуатационные свойства. Смазка смывает отложения в моторе.
  9. Лучше не смешивать минеральное и синтетические нефтепродукты.
  10. Доливайте тот же сорт, который уже есть в двигателе.
  11. Можно не промывать мотор, если жижу заменяли вовремя.

Автомеханики производящие замену

Видео «Температура вспышки»

Посмотрите видео о влиянии температуры на нефтепродукты.

Почему в одном и том же двигателе одно масло ходит от смены до смены, а другое приходится периодически доливать? Такой вопрос часто задают наши читатели. А действительно, почему?

Не так давно один знакомый полуолигарх жаловался на непомерный масляный аппетит новой игрушки. Дескать, купил «Кайен Битурбо», а он жрет по два литра хорошей дорогой синтетики на тысячу километров…

Жаба, кажется, победила: полуолигарх продал свой «поршик». Но вопрос остался: куда и почему уходит масло? И как выбрать такое, которое расходуется не столь рьяно?

Основной причиной ухода масла является его угар (подробности — в колонке справа). На него влияют конструкция и состояние двигателя, режим эксплуатации, температура воздуха за бортом. И, конечно же, свойства самого масла.

Ни один параметр напрямую не подсказывает, насколько быстро оно будет угорать. Но косвенно об этом свидетельствуют две величины: испаряемость масла и температура вспышки. Если первый параметр практически нигде не фигурирует и разузнать его сложно, то температура вспышки указывается во всех спецификациях. При этой температуре происходит воспламенение паров с поверхности масляной пленки при воздействии открытого огня (в нашем случае — пламени от сгорания топлива). Зависит она от состава масла: чем больше в нем легких фракций, тем ниже температура вспышки.

Читайте также:  Что надо чтобы пройти техосмотр 2018

Для испытаний мы взяли семь масел разных типов, но одной группы вязкости, соответствующей «сороковым» по классификации SAE. Минеральное масло «ЛУКОЙЛ-Стандарт» 10W-40 имеет паспортную температуру вспышки 217 °C. Оно пойдет как базовое: с ним будем сравнивать другие. Три полусинтетики из группы 5W-40 — гидрокрекинговое масло ZIC A+ с температурой вспышки 235 °C, Castrol Magnatec (232 °C) и RAVENOL (224 °C). Синтетику с максимальным значением температуры вспышки представляли наш «ТОТЕК-Астра Робот» на базе полиальфаолефинов (ПАО), относимый производителем к категории Full Synthetic (246 °C), и эстеровый Xenum X1 c рекордными 247 °C. Ну а чтобы выяснить, правы ли те, кто считает, что синтетики угорают меньше других масел, взяли еще одно масло — Neste Oil, также позиционируемое как полная синтетика, но со сравнительно невысокой температурой вспышки — 228 °C. Показатели вязкости у всех масел близкие, а вот основы абсолютно разные: минералки, простые и продвинутые гидрокрекинговые полусинтетики, хорошие синтетики на базе ПАО и даже самые продвинутые синтетические масла на эстеровой основе.

Строго отмеренные 3 л масла заливаем в стендовый мотор, после чего — 30-часовой «заезд» на условной скорости 120 км/ч. Движок простенький, ВАЗ-21083: для такого почти 4000 км пробега на постоянной скорости — серьезное испытание. После «заезда» масло до капли сливаем по строго определенному ритуалу. Остается сравнить остатки.

Известно, что продукты сгорания масла влияют на токсичность отработавших газов, — но вот сильно ли? Чтобы определить это, по ходу испытаний в фиксированном режиме работы мы замеряем содержание остаточных углеводородов в выхлопе. Поскольку топливо одно и то же, все различия, выходящие за предел погрешности измерения, можно отнести на так называемые нетопливные СН, порождаемые испарением и сгоранием масла в цилиндрах.

Итог подтверждает наши предположения: меньше угорает масло с более высокой температурой вспышки. Так, «ТОТЕК-Астра Робот» показал один из лучших результатов; в пределах погрешности измерений рядом с ним оказался и бельгийский XENUM X1. И действительно, температура вспышки у них лежит за 245 °C. Среди всех полусинтетик лучший результат по угару показал корейский ZIC A+ с заявленными 235 °C. А худший результат — у обычной минералки с ее 217 °C. Данные замеров СН также косвенно подтверждают эти результаты.

Можно возразить: мол, и так было ясно, что синтетика лучше всех прочих масел! А вот и нет: сравните результаты полусинтетического ZIC A+ и полной синтетики Neste Oil — у корейского товара они пусть ненамного, но лучше. Оно и понятно, мотор наклеек на канистрах не читает, ему важны свойства углеводородной жидкости, залитой в поддон.

Так на что же смотреть, когда выбираешь масло в расчете на его минимальный расход? Вопрос особенно актуален для побитых жизнью моторов, которым одной заправки масла от смены до смены уже не хватает. Задают его и любители быстро и далеко ездить, равно как и владельцы мощных моторов с наддувом. Легче всего ориентироваться по температуре вспышки, благо на сайтах она приводится для всех масел. Чем выше, тем лучше. Как показали наши испытания, цифра выше 230 °C обещает сравнительно малый расход на угар. А уж если она лезет за 240 °C, то совсем хорошо. Правда, за все время работы с маслами в группе «сороковок» такими величинами могли похвастаться только две марки: XENUM X1 и «ТОТЕК-Астра Робот».

Следует помнить, что температура вспышки различна для масел разных групп вязкости. Вязкость, конечно же, первична, поэтому сначала подберем требуемое масло по SAE, а уж потом, в пределах выбранной группы, будем уточнять свой выбор, выискивая наибольшую температуру вспышки.

ПОЧЕМУ И КАК УГОРАЕТ МАСЛО

Бытует мнение: все масло, попавшее в цилиндр, неизбежно и безвозвратно сгорает. Так ли это? Нет!

Масло находится в цилиндрах в виде пленки, оставляемой первым поршневым кольцом. Средняя ее толщина — 10–20 микрон, в зависимости от режима работы, изношенности двигателя, вязкости масла и кучи других параметров. Если взять типичный полуторалитровый мотор, то легко подсчитать, что при толщине масляной пленки в 10 мкм за один цикл в цилиндры попадает примерно кубик масла. Прикинем: если бы оно всё выгорало, то при 3000 об/мин за минуту в трубу вылетало бы… 1,5 л масла! Значит, за каждый цикл сгорает не вся масляная пленка, а только малая ее часть.

Вспомните, как ведет себя масло на сковороде, когда ее греете. Сначала оно растекается по горячей поверхности, потом, по мере нагрева, начинает кипеть и вонять. А если плеснуть холодное масло сразу на раскаленную сковородку, рискуете брызгами лицо обжечь. Теперь о том же, но научно. Когда масло прогрето ниже температуры кипения, оно испаряется медленно с нагретой поверхности в атмосферу. Когда закипает — испарение резко усиливается. А уж при очень высоких температурах микровзрывы отбрасывают капли масла от сковородки.

В цилиндре двигателя все аналогично. По нашим оценкам, преобладать должен первый режим испарения масла, когда до его объемного кипения дело не доходит. Казалось бы, при огромных температурах сгорания топлива в цилиндрах масло должно как минимум шкворчать! Но в том-то и дело, что лежит оно тонкой пленкой на сравнительно холодной поверхности цилиндра, охлаждаемого антифризом, и поэтому прогревается не так сильно. Лишь когда педаль топят в пол, поверхностные слои пленки масла начинают кипеть. Оттого при быстрой езде доливать масло приходится чаще.

КУДА УХОДИТ МАСЛО

Если на асфальте под машиной нет капель масла, то есть все сальники целы, — можно утверждать, что масло расходуется в основном на угар. В моторах с турбонаддувом оно тратится также на смазку турбокомпрессоров, поэтому общие потери масла там больше. Далее — протечки масла через маслоотражательные колпачки. Этот расход может стать основным, если они полностью изношены или совсем высохли. Кое-что уходит в виде паров масла через систему вентиляции картера.

Кстати, кроме того, что с маслом улетают денежки, его большой расход чреват и другими проблемами. Это повышенный темп загрязнения внутренних поверхностей двигателя, — ведь горит масло плохо и грязно. Это снижение ресурса нейтрализаторов, которые не в состоянии переварить продукты неполного сгорания тяжелых углеводородов масла. Это рост токсичности отработавших газов: недаром сейчас «це-аш» в них разделяют на топливные и нетопливные, то есть масляные.

ОБ ИСПАРЯЕМОСТИ МАСЛА

Скорость испарения масла должна зависеть от температуры начала его кипения, фракционного состава и толщины масляной пленки, формируемой первым поршневым кольцом на стенке цилиндра, которая, в свою очередь, зависит от высокотемпературной вязкости масла. Все это хорошо, но описания масел таких параметров обычно не содержат. Есть, правда, так называемая испаряемость масла по NOACK — чем она ниже, тем меньше склонность масел к угару. Принцип определения этого параметра прост: масло греют один час при температуре 250 °C, после чего оценивают потерю массы. Минералки при этой пытке теряют до 22–25%, хорошие современные синтетики — менее 8–10%. Чем выше класс базового масла, тем ниже потери масла на испаряемость. К сожалению, большинство фирм не указывает этот параметр в описаниях своих масел.

В реальном двигателе все гораздо сложнее. Там при резко переменных температурах и давлениях испаряется тонкая пленка масла, чего ни одной модельной установкой не измеришь. Отсюда и возможные ошибки: из метода следует, что испаряемость более вязких масел ниже, а на практике с ростом вязкости масла растет его расход. Причина простая: толщина слоя масла на стенках цилиндра, а значит, и его пропуск в зону прогрева и испарения с ростом вязкости резко увеличиваются.

ЧЕМ ВЫШЕ ЗАЯВЛЕННАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ, ТЕМ МЕНЬШЕ УГАР.

Содержание остаточных углеводородов совпадает с величинами угара масла с точностью до погрешности измерения:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *