| Старение моторного масла. Рациональная периодичность замены масла
При
эксплуатации автомобиля под воздействием различных факторов масло
теряет свои первоначальные свойства, т.е. оно стареет. Окисление
углеводородов масла, срабатывание присадок, накопление в масле
продуктов неполного сгорания топлива, продуктов изнашивания деталей,
воды, пыли - вот основные процессы, происходящие при старении масла.
Характер и скорость старения зависят от уровня форсирования двигателей,
температуры деталей, качества топлива и масла,степени изношенности
деталей и узлов, общего технического состояния машины.
При старении масел изменяются практически все основные показатели качества.
Вязкость.
Она увеличивается в результате испарения легких фракций масла,
накопления продуктов неполного сгорания топлива в виде сажи и окисления
углеводородов масла. Вязкость уменьшается при попадании топлива в
масло, а также в результате разрушения полимерной присадки в загущенных
маслах.
Температура вспышки. Снижение температуры вспышки возможно при попадании в масло фракций топлива.
Коксуемость.
Повышение коксуемости работавшего масла характеризует накопление в нем
продуктов окисления масла и неполного сгорания топлива.
Содержание
воды. Наличие воды в масле служит показателем попадания воды из системы
охлаждения, через негерметичные уплотнения и заправки обводненным
маслом.
Щелочное число, кислотное число. Снижение щелочного числа
указывает на уменьшение концентрации моющих присадок. Увеличение
кислотного числа определяет степень окисления масла и разложения
присадок.
Содержание нерастворимого осадка. Количество осадка
определяет интенсивность поступления в масло продуктов неполного
сгорания топлива, частиц износа, пыли, срабатывание присадок.
Содержание
продуктов изнашивания. Для определения частиц износа применяют методы
нейтральной активации, спектрального анализа, радиоактивных изотопов.
При диагностировании двигателей и коробок передач наибольшее
распространение получили методы спектрального анализа.
В процессе
старения масла наблюдается изменение концентрации, строения и
эффективности присадок в результате разложения, взаимодействия с
продуктами сгорания топлива и окисления масла, фильтрующими элементами
и деталями машины. В условиях эксплуатации уменьшение щелочного числа
(концентрации моющих присадок) сопровождается накоплением в масле
кислых продуктов, что может вызвать коррозионный износ деталей.
Основной функцией щелочных присадок масла является нейтрализация кислот
и защита против коррозии. Особенно опасно попадание в масло легких
фракций топлива, которое обладает низкой стабильностью к окислению.
Моторные масла, загрязненные топливом, окисляются значительно быстрее с
образованием органических кислот и отложений, которые ухудшают их
качество. В результате снижается вязкость масла и возможно повреждение
подшипников, интенсифицируются процессы нагаролакоотложений в ЦПГ
двигателя.
Расход масла
Расход масла в
машинах определяется его потерями: на угар, при техническом
обслуживании, заправке, хранении, а также при периодической замене
масла вследствие его старения и сезонной эксплуатации автомобилей.
Потери на угар составляют основную долю потерь масла в ДВС. К ним
относятся часть масла, которая попадает в камеру сгорания и уносится с
отработавшими газами, и часть масла, которая испаряется и уходит с
картерными газами. Технически достижимый минимальный расход масла на
угар составляет 0.2-0.3% от расхода топлива. Дальнейшее уменьшение его
может привести к снижению износостойкости деталей ЦПГ и увеличению
количества нагаролакообразований. Мероприятия по снижению расхода масла
на угар необходимо проводить при одновременном повышении качества
моторных масел и снижении тепловой напряженности ЦПГ двигателей.
Составляющие расхода масла на угар:
- через ЦПГ;
- между штоками всасывающего и выхлопного клапанов и их направляющими;
- через турбокомпрессор;
- за счет испарения в картере.
Анализ
составляющих угара в двигателе позволяет определить основные
направления работ по уменьшению расхода масла. Условно их можно
разделить на конструктивные, технологические и эксплуатационные.
Мероприятия по снижению расхода масла
Совершенствование
конструкции поршня и поршневых колец является наиболее действенным
мероприятием по снижению расхода масла на угар. В этом смысле широкое
применение находят:
- использование поршней с минимально допустимыми
зазорами по гильзе цилиндра и оптимальной геометрией боковой
поверхности, в том числе овально-бочкообразной формы;
- применение материалов с малым коэффициентом линейного (объемного) расширения;
- снижение температур поршней, в основном за счет их интенсивного охлаждения;
- применение покрытий на днищах поршней и износостойких вставок и покрытий;
- использование поршневых колец оптимального профиля, расположения и количества;
- применение колец с заданной эпюрой радиальных давлений;
- внедрение маслосъемных колец с экспандерами, торсионных и специального профиля;
-
применение новых материалов колец, в том числе высокопрочного чугуна и
антиизносных покрытий (хромирование, молибденирование и т.д.).
Большое
влияние на расход масла оказывает и качество самих масел. Масла с
высокими антиизносными свойствами увеличивают ресурс машины, что
снижает рост угара масла при ее эксплуатации. Эффективные моющие и
антиокислительные свойства масла уменьшают пригорание поршневых колец и
забивку маслоподводящих и дренажных отверстий, что также снижает расход
масла на угар.
Рациональная периодичность замены масла
Увеличение
сроков замены масла привлекает многих водителей и механиков. Это и
экономия масел, и снижение трудоемкости на техническое обслуживание
машины. Однако при этом следует иметь в виду, что при работе двигателя
моторное масло испаряется, выгорает и утекает; это приводит к снижению
его уровня в картере двигателя. Для поддержания объема масла в
смазочной системе в картер периодически добавляют свежее масло.
Первоначально залитое масло и доливаемое в процессе работы интенсивно
перемешиваются, после чего работает смесь, состоящая из неравных частей
масла, проработавших различное время. Освежение смазочного масла в
двигателе оказывается иногда настолько существенным, что фактически за
весь период работы оно несколько раз обновляется. Поэтому
действительное время работы масла в двигателе может быть намного меньше
нормируемого. Поэтому рациональные сроки замены масла должны учитывать
и количество доливаемого масла за период его эксплуатации.
И тем не
менее для обеспечения надежной работы двигателя следует придерживаться
рекомендаций моторостроительных заводов. Необоснованное увеличение
периодичности замены масла может быть причиной серьезных неполадок в
двигателе: в итоге экономия на масле может привести к дополнительным
затратам на ремонт двигателя. В некоторых случаях целесообразность
замены масла может быть определена по установочным браковочным
показателям его предельного состояния. Рекомендуемые
заводом-изготовителем сроки замены масла соответствуют нормальным
условиям эксплуатации машины, когда ее техническое состояние,
применяемые моторные масла и топлива соответствуют требованиям
стандартов и техническим условиям.
Однако при легких условиях
эксплуатации процесс старения масла замедляется, возможны предпосылки
для продления его срока службы. И наоборот, при частых перегрузках
двигателя, нарушениях в системе топливоподачи, очистки воздуха, смазки,
обводнения масла и т.п. происходит интенсивное окисление и загрязнение
масла, быстро срабатываются присадки. И чтобы не допустить отказов,
желательно, не откладывая, заменить масло и устранить обнаруженные
неисправности.
В связи с изложенным, с целью рационального
применения высококачественных, дорогостоящих масел в перспективе
предусматривается периодичность замены масла устанавливать не только по
количеству отработанных часов, израсходованного топлива или километров
пробега, но и по фактическому состоянию качества масла. Это, в свою
очередь, позволяет также и диагностировать техническое состояние
машины. Установлено, что масло является уникальным источником
информации о процессах, происходящих в узлах и агрегатах машины.
Наиболее
тяжелыми условиями работы для масла являются условия эксплуатации,
включающие короткие поездки с частыми остановками и запусками и работой
на холостом ходу. Именно в этих условиях эксплуатируется большинство
легковых автомобилей – городская езда (на работу, с работы, за
покупками) с периодическими более длинными пробегами, когда двигатель,
наконец, полностью прогревается. Установка не вентилируемой защиты
поддона картера, а также демонтаж элементов охлаждения масла ведет к
его перегреву со всеми вытекающими отсюда последствиями... При таких
условиях эксплуатации имеет смысл сократить срок замены масла. Так что
срок замены масла - понятие компромиссное. С учетом экономических
соображений компромисс этот в наших условиях составляет 6-8 тысяч
километров. Недопустимо увеличивать сроки замены синтетического масла -
ни в одной инструкции к автомобилю нет таких рекомендаций.
Производитель двигателя - единственный, кто вправе это определять,
рекомендуя либо определенный пробег, либо временной интервал.
В процессе работы двигателя масло темнеет из-за:
1. окисления и разложения (контакт масла с продуктами сгорания топлива и нагретыми до высоких температур частями двигателя)
2.
накапливания продуктов неполного сгорания топлива (по мере увеличения
срока службы двигателя и его изнашивания, в связи с увеличением зазоров
между сопряженными деталями, прорыв продуктов из камеры сгорания в
картер и загрязнение масла увеличиваются. Поэтому в новых двигателях
масло темнеет меньше, чем в изношенных . Потемнение масла это также
признак того, что оно выполняет свои функции, благодаря наличию в нем
эффективных присадок, масло смывает и удерживает в своем объеме
продукты окисления и «грязь» попавшую в двигатель, сохраняет чистыми
внутренние поверхности двигателя, защищая их от нагаролакообразования.
Источник: http://avtomaster.eu |
