Температура кипения моторного масла (температура горения и вспышки). Какая рабочая температура дизельного двигателя? Какая нормальная температура масла двигателе

При работе двигателя внутреннего сгорания выделяется огромное количество тепла. Рабочая температура масла в двигателе может достигать значения 300 градусов по Цельсию. В связи с этим температурные показатели смазки в моторе могут варьироваться по мере перехода между узлами двигателя.

Функциональность смазочных жидкостей

Всем автовладельцам известно, что двигательная система автомобиля напичкана различными деталями и механизмами. Их основания тесно переплетаются между собой, то есть контактируют. Возникшее трение между узлами – путь к чрезмерному износу, а это не есть хорошо. Ко всему этому, на трение расходуется большая часть коэффициента полезного действия, и он трансформируется в теплоту.

Повышенные температуры в системе способствуют расширению металлов, из которых произведены основные детали силового агрегата. Этот аспект приводит к тому, что между поверхностями механизмов начинает сокращаться зазор, который вскоре может совсем исчезнуть. Как результат – заклинит движок. Такая ситуация произойдет, если работа двигателя будет происходить без смазывающего состава.

Моторное масло необходимо для нормального функционирования ДВС, так как выполняет важные функции. Оно позволяет избежать уменьшения зазора между механизмами ДВС, создавая маслянистую пленку на поверхностях узлов, способствует повышению КПД мотора и снижает риск быстрого износа деталей. Кроме этого, масло:

Выполняет функцию охладителя, тем самым отводя тепло от рабочих поверхностей.
Способствует быстрому удалению вредных продуктов распада горючего.
Защищает металлические поверхности двигателя от неблагоприятного коррозионного воздействия.
Выступает в качестве диспергатора. То есть может избавлять загрязненную систему от мелких нерастворимых веществ, добавляя их в свою структуру. Ненужные частицы находятся во взвешенном состоянии и легко вымываются, оседая на фильтре.
Сохраняет вязкость посредством использования загущающих составов при разных температурах, а это крайне важно для оптимальной работы силового агрегата, так как увеличивают значение индекса вязкости продукта.
Оберегает мотор от нежелательного процесса, а именно вспенивания технической жидкости. Чтобы не произошла подобная ситуация, к смазочной смеси добавляют антипенные добавки.

Входящие в состав масла депрессорные присадки позволяют завести мотор автомобиля при низких температурах, тем самым обеспечивая смазочный материал хорошей текучестью.

Как устроена система смазки

Хорошо сконструированные масляные системы создают разную передачу смазывающей смеси. Этот фактор зависит от функциональных возможностей механизмов. К наиболее нужным узлам она подается под определенным давлением, а к ненагруженным механизмам масло поступает естественной течью или посредством разбрызгивания. Подобные смазывающие материалы называются комбинированными составами.

Чтобы создать постоянное давление масла в ДВС, используют маслоподкачивающий насос. Возникающее давление позволяет ему передвигаться от картера движка к системе фильтрации, где оно очищается и переходит к вкладышам, обеспечивая движение коленвала, далее поступает к поршневым кольцам и распределительному цилиндру.

Как итог, масло начинает отводить тепло от поршневых элементов, сгущая зазор между кольцами и цилиндрами двигателя. Оно проникает в это место с помощью форсунок, после чего стремится в обратном направлении, к поддону картера. Цикл повторяется постоянно.

Как меняется температура масла в двигателе

В период движения по магистралям двигателя смазка претерпевает серьезные изменения, так как находится под действием высокой температуры. Металлические поверхности цилиндров способны нагреваться до 300°С. Двигаясь по магистрали, смазка может угорать и испаряться. Чтобы нефтяные пары не воспламенялись, применяют небольшую хитрость, а именно используют те углеводороды, у которых высокая температура воспламенения и они неактивны в стандартных рабочих условиях. Данная особенность определяется параметром, называемой температурой вспышки.

Как же определяется это значение? Чтобы узнать этот параметр, масло устанавливают в тигель. Далее резервуар нагревают до воспламенения. Так определяется температурный показатель. На практике это значение составляет 220 гр. Все-таки этот параметр не является критичным и некоторые производители автомасляной продукции не указывают информацию о температуре возгорания.

Вязкостные особенности смазочных материалов

От вязкости зависит стабильность масляных смесей и их качественные характеристики при работе. Вязкость – важный параметр, так как в рабочем интервале температур она изменяется, от низких значений до высоких режимов.

В соответствии с американским классификатором SAE автомобильные смазки подразделяются на зимние, летние варианты, а также всесезонные разновидности. Важным показателем считается степень вязкости в морозный период года и температура кристаллизации продукта. К примеру, смазка 0W30 свободно запустит мотор автомобиля в минус 40, а 5W30 осуществит то же самое до 35 мороза.

Необходимо знать, что перегрев смазочных смесей опасен. Повышенный нагрев способствует разрушению качественных показателей состава, то есть продукт не сможет обволакивать детали двигателя масляной пленкой, потеряет вязкость и сгорает вместе с горючим. В результате этого появляются нежелательные загрязнения и угар масла. Поэтому следует периодически следить за уровнем технической смеси. На практике возникают ситуации, когда неправильно подобранное по вязкости масло приводит к повышенному расходу, до 1 литра на 200 км пути.

Применять расходную жидкость необходимо в соответствии с вязкостью, рекомендованной производителем. Это значение можно легко найти в сервисной книжке, которая прилагается к любому автотранспорту.

Май 15, 2015

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.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) таков, что результатом его работы является большое выделение тепла. Жар внутри мотора, особенно в его цилиндропоршневой группе, достигает 300°С и выше, если рассматривать дизельные двигатели. Поэтому температура масла в двигателе достигает больших колебаний по мере того, как смазочная жидкость перемещается по системе смазки внутри ДВС.

Основные функции моторных масел

Автомобильный мотор имеет множество узлов и деталей. Их поверхности постоянно соприкасаются, создавая между собой трение. Результат этого явления – повышенный износ. Кроме того, на трение тратится значительная часть КПД двигателя, который преобразуется в тепло.

Высокие температуры провоцируют расширение материалов, из которых изготовлены детали. Расширительные процессы сопровождаются уменьшением зазора между соприкасающимися поверхностями. Наступит момент, когда этот зазор попросту исчезнет, и ДВС заклинит – вот что произойдёт, если агрегат будет работать без моторного масла.

Моторное масло выполняет важнейшую функцию, без которой агрегат просто не сможет работать. Оно снижает коэффициент трения, образуя тонкую масляную плёнку между соприкасающимися поверхностями. Кроме того, смазка увеличивает КПД движка и уменьшает износ деталей, способствует меньшему выделению тепла, а также эффективно отводит его от трущихся поверхностей. Кроме этих функций реализуются и другие:

Активно удаляются побочные продукты сгорания топлива – нагар, шлаки и другие отложения, благодаря детергентным (моющим) добавкам.
Антикоррозийная защита предотвращает преждевременное разрушение деталей мотора от коррозии.
Диспергирующие – стабилизирующие компоненты позволяют удалять микроскопические нерастворимые частицы, адсорбируя их в свой состав. Они находятся в состоянии взвеси и удаляются из рабочей жидкости фильтром.
Смазывающий состав имеет приблизительно одинаковую вязкость при большом разбросе температур, что очень важно для нормального функционирования мотора. Это достигается применением модификаторов вязкости или загущающих присадок. Они повышают такой параметр, как индекс вязкости.
Вспенивание жидкости – очень опасный процесс, приводящий к масляному голоданию деталей движка. Чтобы этого не случилось, к смазочному составу добавляют противопенные присадки.
Депрессорные добавки обеспечивают малую вязкость и хорошую текучесть масляного состава при низких температурных показателях, что позволяет заводить мотор без проблем и хорошо его смазывать, пока не разогреется.

Рабочая жидкость может также управлять посредством давления на гидравлические компенсаторы зазоров клапанов, гидравлические натяжители ремня газораспределительного механизма (ГРМ), системы регулировки фаз газораспределения.

Устройство системы смазки

Наиболее удачные смазочные системы обеспечивают разную подачу смазки, зависящую от функциональных особенностей деталей. К самым ответственным узлам и деталям масло приходит под давлением. Менее нагруженные участки получают его путём разбрызгивания или естественной течи. Такие смазочные системы принято называть комбинированными.

Для обеспечения давления рабочей жидкости внутри магистрали применяется масляный насос. Испытывая такое давление, смазывающая жидкость из картера двигателя подаётся к масляному фильтру. Там она очищается и поступает к подшипникам, обеспечивающим вращение коленчатого вала. Дальше – к пальцам поршней, распределительному валу, коромыслам клапанов. Если есть турбина, масло потребуется её валу, на котором она вращается. Кроме того, происходит отвод тепла от внутренней поверхности поршней. Смазка уплотняет зазор между маслосъёмными, а также компрессионными кольцами поршней и цилиндрами мотора, не даёт им «залегать». Жидкость попадает туда, разбрызгиваясь из форсунок в нижней части цилиндропоршневого блока.

Далее смазка возвращается обратно к поддону картера. По дороге она разбрызгивается кривошипно-шатунным механизмом, создавая туман. Он смазывает все детали, которые обволакивает. Из тумана смазка конденсируется, возвращаясь к исходному состоянию и положению. Таким образом, цикл повторяется вновь и вновь.

Диапазон изменения температуры масляного состава

Рабочая температура масла изменяется в широких пределах – от окружающего воздуха до 180 градусов при прохождении цилиндропоршневой группы. При этом металлические поверхности поршней и цилиндров нагреваются до 300°С. Циркулируя по двигателю, масляный состав имеет свойство испаряться и угорать. Для того чтобы пары углеводородов не воспламенились внутри мотора, необходимо, чтобы их температура горения была выше той, до которой они обычно нагреваются. Эта способность определяется таким важным параметром, как температура вспышки масла.

Чтобы определить этот параметр, маслопомещают внутрь тигля. Затем его нагревают до тех пор, пока испарения не начнут вспыхивать от пламени. Температура тут же замеряется. Обычно она составляет от 220°С и выше. Этого достаточно, чтобы пары рабочей жидкости не загорались внутри мотора. Такой параметр не является критичным, поэтому производители не указывают на канистрах, какова температура воспламенения масла.

Кстати, дизельные пары вспыхивают при гораздо более низкой температуре, составляющей порядка 55–60°С. Имея эффективное водяное охлаждение, удаётся снизить верхнюю температурную границу работы масляного состава до 105–115°С, что является довольно существенным показателем.

Вязкостно-температурные характеристики

От вязкостных характеристик смазочных материалов зависит стабильность и эффективность их работы. Вязкость, а также индекс вязкости, одни из важнейших показателей, так как они изменяются при переходе от очень низких (-40°С) до высоких рабочих температурных режимов силового агрегата.

Согласно классификатору американского Общества автомобильных инженеров SAE, моторные масла бывают зимними (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W), летними (20, 30, 40, 50, 60), а также всесезонными, которые принято использовать повсеместно – например, 5W30 или 10W40. На диаграмме представлены температурные диапазоны использования тех или иных продуктов. Очень важным показателем является уровень вязкости в холодное время, а также температура застывания масла. То есть, например, смазка 0W30 позволит запустить двигатель при -40°С, обеспечивая его нормальную проворачиваемость. 5W30 сделает то же самое до -35°С и так далее.

Очень опасен для мотора перегрев смазочных материалов. Если состав будет нагреваться до +125°С и выше, он потеряет свою вязкость и не сможет образовывать масляную плёнку. Поэтому будет проникать в камеру сгорания сквозь кольца поршней, сгорая там вместе с топливом. Так образуются сажевые отложения, смазка угорает. Вот почему периодически требуется проверка уровня масляного состава. Бывает так, что несоответствие вязкости приводит к расходу смазочной жидкости до 1 литра на 100–200 километров пробега.

Очень важно использовать рабочие жидкости с той вязкостью, которую рекомендует производитель. Данный параметр можно определить по сервисной книжке, выдаваемой к каждому автомобилю.

motoroilclub.ru

Тепловой режим автомобильного мотора

При сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания (ДВС) выделяется тепло. Критические температуры, при которых возможно повреждение термически нагруженных деталей:

Температура жидкости в системе охлаждения задается в пределах - 80 - 90°C. Она поддерживается конструктивно: термостат, радиатор, включающийся по сигналу температурного датчика вентилятор принудительного охлаждения. Моторное масло при этом нагрето несколько выше - в среднем до 90 - 100°C.

Функции масла и режимы смазывания

Моторное масло выполняет следующие задачи:

отводит тепло от зоны трения, способствуя снижению рабочей температуры;
уносит механические частицы, предотвращая абразивный износ;
нейтрализует агрессивную среду, препятствуя коррозионному изнашиванию;
сдерживает прорыв газов, уплотняя рабочую камеру.

Существует 2 основных вида масляного взаимодействия: граничное и гидродинамическое.

При первом режиме смазка поступает к трущимся поверхностям без напора и смачивает их, сокращая износ. Смазывающий продукт непрерывно обновляется разбрызгиванием или с помощью форсунок. Таким способом смазываются: шатунно-поршневая группа (включая поршни с кольцами), зубчатая цепь, рокеры, клапаны и ряд других деталей.
Гидродинамическое смазывание - когда смазывающая жидкость подается в область трения от напорного маслонасоса. При этом образуется масляный клин, заставляющий внутреннюю деталь «всплывать» на масляной пленке, благодаря чему между поверхностями образуется зазор, исключающий прямой механический контакт. Пример - смазка подшипников коленчатого и распределительного вала.

Роль вязкости смазочных масел

Одной из характеристик моторного масла является его динамическая вязкость, измеряющаяся в сантистоксах. Этот параметр оказывает влияние на долговечность работы автомобильного двигателя и обычно указывается в мануале транспортного средства.

Кроме технических особенностей мотора на выбор вязкости смазочного материала оказывают и сезонные температуры эксплуатации. С повышением температуры вязкость масла уменьшается, с понижением - увеличивается. Поэтому для зимы она должна быть меньше, для лета - больше.

В наиболее используемых всесезонных маслах содержатся специальные компоненты - вязкостные присадки, призванные обеспечить требуемую вязкость при повышенной температуре. Кроме того, необходимо поддерживать в определенных пределах и рабочую температуру масла.

Негативные явления в ДВС из-за нарушений теплового режима

Причиной старения моторного масла являются окислительные процессы элементов углеводородной группы, происходящие в масляной основе. При этом выделяются продукты реакции в виде различных отложений: нагары, лаки, шламовые осадки. Наибольшее влияние на это оказывают температурные условия.

Нагар - это твердая субстанция в виде сажи, являющаяся продуктом окисления углеводородов. Сюда же входят несгоревшие элементы топлива (железо, свинец), а также различные механические примеси. Нагар вызывает всевозможные нарушения нормального рабочего процесса (детонацию, калильное зажигание и некоторые другие).

Лак - результат окисления масляной пленки, покрывающей контактирующие поверхности, под действием высокой температуры в камере сгорания. До 80% его объема занимает углерод, остальное - кислород, водород и зола. Лаковое покрытие ухудшает теплопередачу через масляную пленку и приводит к опасному перегреву поршня и цилиндра. Наиболее опасно отложение лака в поршневых канавках, приводящее к залеганию колец вследствие «коксования». Последнее представляет собой симбиоз нагара и лаковой пленки.

Шламы - смесь продуктов низкотемпературного окисления углеродных соединений с водными и эмульсионными загрязнениями. Причинами их возникновения являются: недостаточная температура двигателя, низкое качество масла, особенности конструкции мотора, а также режим эксплуатации.

Оптимальная температура смазочной жидкости

Советские ученые из НАМИ определили наиболее благоприятную температуру работающего двигателя, при которой износ деталей является минимальным. Как для карбюраторных, так и для дизельных моторов нужно, чтобы температура масла в нормально работающем двигателе находилась в интервале 70 - 80°C.

Для достижения указанных значений охлаждающая жидкость на современных двигателях в нормальных условиях эксплуатации не нагревается выше 80 - 90°C. С учетом этого, оптимальной температурой масла считается 90 - 105°C, или на 10 - 15 градусов горячее охлаждающей среды.

Недостаточная рабочая температура

Если масло холоднее 90°C, эффективность работы двигателя снизится, с одновременным уменьшением его ресурса. Поршневые юбки, охлаждаемые смазывающей жидкостью, расширятся меньше, чем при расчетной температуре.

Из-за увеличения тепловых зазоров между поршнем и цилиндром уменьшится компрессия, а значит - снизится эффективность рабочего процесса. Кроме того, смазка начнет разбавляться горючим, что приведет к образованию сажи и увеличению расхода топлива.

Еще одним негативным следствием недостаточно нагретого масла является выделение кислот из отходов рабочего процесса. В цилиндрах двигателя всегда присутствует влага, попадающая с атмосферным воздухом. При нормальном температурном режиме вода почти полностью испаряется.

Когда масло недостаточно горячее, условия для образования кислот становятся благоприятными. Кислотные составляющие способны реагировать с легкими металлами, в результате чего двигатель не прослужит ожидаемого срока.

Чем опасен перегрев масла

Избыточный нагрев смазочной жидкости намного опаснее предыдущего случая. До того как рабочая температура масла не выходит из допустимых границ, детали, работающие в гидродинамическом режиме смазывания (шатунные и коренные шейки коленвала), не имеют механического контакта между собой.

После нагрева масла выше 105°C, вязкость его уменьшается, и оно становится более текучим. При этом под действием нагрузки масляный зазор теряет свою несущую способность, и взаимодействующие детали вступают в соприкосновение.

С этого момента за счет трения начинают разогреваться трущиеся детали, а тепловой зазор между ними сокращается. Повышающаяся температура масла приводит к его окислению, теоретически это можно выявить с помощью лабораторного анализа. Когда масло нагревается выше 125°C, оно становится настолько текучим, что просачивается сквозь маслосъемные кольца и проникает в рабочую полость цилиндра, где и происходит его угар.

Из-за увеличивающегося расхода масло приходится доливать, при этом все масляные присадки обновляются, и результаты анализа оказываются недостоверными. Двигатель начинает усиленно изнашиваться, но это часто списывают на плохую работу смазочной системы.

И только после поломки мотора можно обнаружить, какая причина способствовала печальному исходу. При масляном голодании был бы поврежден маслонасос, а на поршнях могли быть задиры. А в этом случае насос исправен, но задраны шейки коленвала.

Заканчивая статью, хотелось бы посоветовать водителям, желающим сохранить здоровье своего железного «коня», не допускать длительной езды на больших оборотах, следить за температурой моторного масла, своевременно производить его замену и заливать проверенный продукт с рекомендованной автопроизводителем вязкостью.

avtodvigateli.com

Температура масла в двигателе-свойства и характеристики

Автомобильный двигатель во время работы выдерживает значительные нагрузки, вызываемые работой его узлов и деталей. По этому, смазочные материалы должны быть высокого качества и соответствовать условиям эксплуатации. Чтобы сберечь силовой агрегат от досрочного выхода из строя, необходимо знать, какую смазку необходимо применять, и какая температура масла в двигателе.

Моторное масло и температура двигателя

Смазочная жидкость является важным компонентом для работы любого двигателя. Документом, определяющим классификацию и обозначение масел, применяемых на двигателях внутреннего сгорания, является межгосударственный стандарт ГОСТ 17479-85, с дополнениями 1999 года. Требования этого документа взаимосвязаны с международными стандартами SAE, API и ACEA, которые определяют параметры масел в зависимости от сезона и температуры окружающей среды. Стандарт SAE определяет вязкостно-температурные характеристики смазки. Стандарт API указывает на применение смазки, в зависимости от типа двигателя, срока его выпуска и технических параметров (например, с турбонадувом или без). Стандарт ACEA разработан европейскими производителями. Он похож на стандарт API, но имеет более жёсткие показатели.

На основании указанных документов, автомасло бывает бензиновое, дизельное и универсальное. Масляный раствор изготавливается из минерального масла с добавлением различных компонентов и присадок. В зависимости от добавок, масляная жидкость в машинный агрегат делится на: минеральную, синтетическую и полусинтетическую.

По своей структуре масляный раствор разделяется на три разновидности:

Зимняя. Особенностью является более жидкое состояние, что позволяет облегчить моторный пуск автомобиля. В теплое время года масляный раствор не пригоден для применения, так как в процессе эксплуатации его вязкость станет меньше нормативной. Функции по защите и смазке агрегатов будут сведены к минимуму. Имеет буквенно-цифровую маркировку.
Летняя. Применяется при температуре окружающей среды выше нуля градусов. Такая жидкость имеет высокий показатель вязкости и текучести. Не рекомендуется использование зимой, так как из-за высокой вязкости двигательный пуск автомобиля будет трудным. Имеет цифровую маркировку.
Всесезонная. Наиболее популярная разновидность жидкости у всех водителей. Может использоваться в любое время года при любых температурах окружающей среды. Имеет двойную маркировку.

Выбор масла оказывает прямое влияние на температуру двигателя. Рабочая температура силовой установки находится в пределах от 70 до 90 градусов в зимнее время. С повышением температуры до нулевой отметки, можно начинать движение при прогреве двигателя до 50-70 градусов. В летнее время узлы и агрегаты не нуждаются в прогреве. Начинать движение можно в естественных условиях. При рекомендуемом температурном режиме, мотор надежно запускается и работает, а наполнение цилиндров проводится в максимальном объеме. Некоторые виды пусковиков имеют нормальный рабочий режим при температуре от 100 до 110 градусов. В основном, это мотый агрегат воздушного охлаждения, например двухтактный движок.

Как устроена система смазки двигателя

Задача системы смазки – это хранение, транспортировка, очистка и подача масла к трущимся узлам двигателя с целью снизить трение сопряженных деталей, обеспечить плавный пуск двигателя и не допустить его перегрева. Выполнение задачи обеспечивает комплекс узлов и агрегатов, который включает:

Картер двигателя (поддон) со сливной горловиной.
Масляный насос.
Фильтр для очистки масла.
Радиатор для охлаждения масляной жидкости.
Редукционный клапан.
Датчик давления.
Датчик температуры.
Трубопроводы.

Читайте также... Нет давления масла в двигателе-причины и методы решения

Принцип работы системы смазки основан на подаче комбинированной подаче смазочной жидкости к трущимся деталям. Подача масла начинается после пуска двигателя. Насос закачивает масляную жидкость из картера двигателя и подает его в фильтр для смазки. После очистки, жидкость под давлением подается на кривошипно-шатунный и распределительный механизмы двигателя. Через шатуны масляный раствор подается в цилиндры двигателя. Разогретая масляная жидкость поступает в радиатор, где происходит его охлаждение. Из радиатора масляная жидкость сливается в поддон.

Остальные узлы силового агрегата смазываются после создания масляного облака. Оно получается в результате разбрызгивания смазки кривошипно-шатунным механизмом через зазоры и технологические отверстия. После смазки масляная жидкость поступает в поддон, перемешиваясь с маслом, поступившим из радиатора, и процесс подачи смазки начинается по-новому.

Функциональность смазочных жидкостей

Чтобы силовой агрегат функционировал устойчиво, необходимо правильно подобрать смазочный раствор. Его выбор проводится по параметрам, основными из которых являются:

Вязкость. Основной показатель любого масла. Означает способность масляной жидкости поддерживать должный уровень текучести, покрывая детали внутри двигателя. Степень вязкости зависит от температуры двигателя и своей собственной. С повышением температуры уровень вязкости падает.
Индекс вязкости. Величина, определяющая уровень вязкости смазочного раствора в зависимости от его температуры. Увеличение индекса вязкости увеличивает диапазон температур, в которых он может работать. Показатель является разным для каждого вида масла.
Температурное показание вспышки. Значение, которое определяет уровень легкокипящих фракций в масляной жидкости. У качественных масел вспышка происходит при температуре от +230 градусов и выше. Если масляный раствор не качественный, то маловязкие компоненты будут быстро выгорать и испаряться, а его расход будет увеличиваться.
Температурное показание кипения. Показатель, при котором масляная жидкость теряет свойство вязкости и смазочные показатели. Ее вскипание приведет к контакту трущихся деталей силовой установки и выходу ее из строя.
Температурное показание воспламенения. Величина критического нагрева масляной жидкости. Ее горение начинается при достижении ее температуры +260 градусов. Воспламенение грозит взрывом движка и травмами для пассажиров.
Летучесть. Масляный раствор начинает испарение при температуре +250 градусов. Определение летучести проводят способом НОК. При указанной температуре на протяжении одного часа необходимо провести кипение одного литра масла. Если через час останется 900 грамм жидкости, то уровень летучести составляет 10%. По международным стандартам, эта норма не должна превышать 15%.
Температурное показание застывания. Величина, определяющая уровень потери текучести масляной жидкостью. При достижении температуры застывания вязкость смазки резко возрастает или происходит процесс увеличения вязкости с застыванием парафина, в результате чего смазка затвердевает.
Щелочное значение ТВN. Число, которое определяет щелочные характеристики масла, полученные в результате добавления моющих и деградирующих присадок. Это показатель способности масляной жидкости к обезвреживанию вредных примесей и кислот, получаемых в результате работы силовой установки. Уменьшение щелочного показателя свидетельствует об уменьшении числа активных присадок, что может привести к коррозии внутренних деталей силовой установки.
Кислотное число ТАN. Показатель, который определяет присутствие в смазочной жидкости элементов окисления. Увеличение кислотного числа говорит о присутствии большого число продуктов окисления. Кислотное число определяют при отборе масла для проведения его анализа. Обычно, увеличенное кислотное значение связано с длительной эксплуатацией или высокой рабочей температурой силовой установки.

При работе автомобильного двигателя выделяется много тепла, которое должно как-то рассеиваться. Высокая температура, возникающая в цилиндропоршневой группе, поднимается до 300 градусов по Цельсию и более. В связи с этим рабочая температура масла в блоке тоже достаточно высока, но от нее зависят характеристики смазочной жидкости.

В каком диапазоне меняется температура?

Рабочая температура масла в двигателе внутреннего сгорания меняется в большом диапазоне, а на максимуме она достигает примерно 180 градусов. Что касается металлических деталей (поршни, поверхности цилиндров), они разогреваются до 300 градусов. При циркуляции внутри мотора смазочная жидкость угорает и испаряется. Чтобы пары не воспламенялись, их температура должна быть выше той, до которой они разогреваются. Данная способность зависит от такой характеристики, как температура вспышки моторного масла.

Для ее определения на практике нужно поместить масло в тигель и начать разогревать до тех пор, пока не начтут воспламеняться испарения. Температуру в этот момент замеряют (обычно она достигает 220 градусов или более). Как правило, этого оказывается достаточно для того, чтобы пары не вспыхивали внутри двигателя. Данный параметр масла не критичен, поэтому производители редко указывают его на этикетках канистр.

Следует отметить, что дизельные пары воспламеняются при значительно более низкой температуре – 55-60 градусов. При эффективном водяном охлаждении верхняя граница рабочей температуры масла в двигателе снижается до 100-115 градусов по Цельсию.

Зависимость вязкости от температуры

При холодном запуске мотора внутренние поверхности должны эффективно смазываться. зависит от температуры окружающего воздуха, поэтому универсальные смазочные жидкости, продаваемые в магазинах, не способны обеспечить эффективную и четкую работу мотора в любое время года.

Нужно учитывать не только окружающую температуру, но и другие факторы. Немаловажную роль играет пробег автомобиля. Более жидкое масло при холодном пуске обуславливает эффективное смазывание металлических поверхностей, но при длительной работе мотора это свойство снижается.

Что касается слишком вязких масел, они вызывают повышенный износ двигателя при запуске, хотя после достижения рабочей температуры масло будет эффективно смазывать трущиеся детали.

Каждый автомобилист должен знать, что двигатели с водяным охлаждением оптимально работают, когда температура жидкости в системе охлаждения составляет 90 градусов. В этом случае температурный диапазон моторных масел составит 90-105 градусов. Важно не превышать верхний предел, иначе смазка перестанет создавать равномерную пленку на металлических поверхностях, которая защищает детали от трения.

Следует отметить, что элементы мотора автомобиля сконструированы с учетом того, что они будут расширяться при нагреве. В связи с этим масло не должно нагреваться сильнее, чем должно.

Низкая температура масла в двигателе

Какая температура масла в двигателе должна быть мы разобрались, но рассмотрим, что будет если она сильно снизится. В данном случае двигатель будет работать с недостаточной эффективностью: внутренние детали расширятся недостаточно и между ними не возникнет нужный зазор.

Также в смазке будут возникать кислоты. В непрогретом моторе конденсируется влага, которая стекает в масло и перемешивается с продуктами сгорания. Появляющиеся кислоты разрушают легкие металлы. В связи с этим температура масла в двигателе должна быть нормальной, а не пониженной.

Кроме того, слишком холодное масло отличается густотой, поэтому ему трудно проходить через систему фильтрации. Масло будет обходить фильтрующий элемент через клапан в фильтре, а это ускорит износ деталей мотора. Также могут образоваться протечки жидкости.