Рабочая температура масла в двигателе
Работа двигателя внутреннего сгорания предполагает использование противоизносной жидкости – моторного масла. От него во многом зависит срок службы и мощностные характеристики транспортного средства. Моторное масло постоянно циркулирует по каналам системы, отводит тепло, смазывает механизмы. За счет этого происходит его перемешивание, частичное остужение и частичный нагрев. Температура масла в двигателе постоянно меняется. Какой же она должна быть, чтобы система работала исправно? Попробуем разобраться.
Функции моторного масла
Моторное масло внутри двигательной системы играет важную роль. Оно выполняет следующие функции:
Большая часть автовладельцев уверена, что перегрева двигателя не допускает охлаждающая жидкость, но исследователи доказали, что около 70% тепла из рабочей зоны выводит именно моторное масло.
Почему температура моторного масла важна
Степень вязкости смазочного состава напрямую зависит от его температуры. При чрезмерном нагреве нефтепродукт обретает повышенную текучесть и стремительно стекает с рабочих поверхностей. В охлажденном состоянии происходит обратная реакция: жидкость кристаллизуется, повышается ее плотность, увеличивается вязкость. Когда такие температурные сдвиги происходят в рабочем диапазоне, это не нарушает работы системы, однако выход за пределы «дозволенного» влечет за собой серьезные последствия.
Слишком низкая температура
Рабочая температура внутри картера не должна опускаться ниже границы в 90°С. Если вдруг произошло снижение, система охлаждения еще больше понизит данный показатель, а это уже чревато неэффективной работой всей силовой установки. При пониженных температурах масла в двигателе происходит недостаточное расширение металлических элементов. Из-за этого образуются слишком большие зазоры между механизмами. Данные зазоры влекут за собой появление вибрации в двигателе и преждевременное разрушение механизмов. Недостаточный нагрев смазочного состава приводит к повышению его плотности и невозможности справляться с возложенными на него функциями.
При недостаточно прогретом моторе внутри него начинает скапливаться влага, которая, попадая в моторное масло, запускает процесс образования кислот. Кислоты в свою очередь разрушают легкие металлы. При нормальной температуре вода в рабочей зоне не концентрируется.
Рабочая температура масла в двигателе не может быть достигнута в следующих случаях:
Слишком высокая температура
С недостаточным прогревом все понятно, но что меняется, если температура превышает допустимые нормы? Максимальная температура масла не должна превышать 125°С. Если повышение происходит, нефтепродукт перестает поступать на поршневые кольца и начинает гореть. Вместе с гарью образуется копоть, которая забивает каналы системы и вызывает масляное голодание.
Горение масляной смеси вынуждает автовладельца делать регулярную доливку. При смешивании с новой жидкостью происходит временное восстановление температурного баланса.
Если ваш автомобиль стал чаще просить поднять уровень смазки, это повод показать его специалисту.
Температура масла в двигателе, как правило, повышается, когда в системе охлаждения падает уровень охлаждающей жидкости и давление моторного масла. В последнем случае жидкость не успевает отвести тепло из рабочей зоны и нагревается под воздействием раскаленных поверхностей.
Устаревание масла и потеря его вязкостных свойств также могут стать причиной нарушения температурного диапазона.
Как правильно выбирать смазочный состав моторного масла
Все автопроизводители, перед тем, как определенная модель транспортного средства поступает в свободную продажу, проводят комплекс исследований для определения допустимой вязкости и химической основы смазочной жидкости автомобиля. Т.к. каждый двигатель уникален по своему, он нуждается в определенном типе нефтепродукта. И только опытным путем можно определить, какие составы ему подойдут. После проведенных испытаний инженеры фиксируют результаты в руководстве по эксплуатации автомобиля.
Каждый автолюбитель должен перечисленные автопроизводителем требования соблюдать беспрекословно. Любое отклонение от них повлечет серьезные проблемы с двигательной системой, которые оставят невнимательного владельца «без колес».
При эксплуатации транспортного средства необходимо соблюдать следующие правила:
Почему производители не рекомендуют смешивать нефтепродукты
Состав нефтепродуктов сильно отличается друг от друга. Причем даже в рамках одного бренда ингредиенты, используемые для создания смазки, могут быть различны. Представьте теперь, насколько сильно отличаются друг от друга моторные масла конкурирующих производителей? При смешивании двух таких нефтепродуктов однородность наступает крайне редко. Ввиду различающихся составов нагрев и остужение будет проходить асинхронно. К примеру, в двигателе вашей машины было залито масло Liqui Moly 5w30 Molygen, а вы решили долить в него Castrol Vecton 10w40. Что произойдет? Жидкости образуют внутри установки два слоя, которые будут распределяться, нагреваться и остывать автономно друг от друга. Смазка с индексом 10w40 будет дольше нагреваться и дольше сохранять тепло из-за более высокой плотности, чем 5w30. 5w30 будет более резво откликаться на внутренний «климат» мотора. Таким образом, внутри него будет нарушен тепловой баланс, который приведет к нестабильной работе системы.
Разбавлять ГСМ другими составами можно только в экстренных случаях и только для того, чтобы доехать до ближайшего сервисного центра. В остальных ситуациях подобные деяния могут спровоцировать заклинивание коленвала.
Подведем итог
Какая температура масла должна быть в двигателе? На этот вопрос ответили много лет назад советские ученые из НАМИ. Они провели ряд исследований и смогли установить благоприятную температуру моторного масла, при которой износ металлических элементов является минимальным — 90-105°С. При этом, температура охлаждающей жидкости должна быть на 10°С ниже. Любое отклонение от нормы способно привести к преждевременному износу механизмов, влекущему за собой дорогостоящий ремонт силовой установки. Поэтому при появлении первых симптомов повышения или снижения температуры моторного масла необходимо проводить диагностику всего автомобиля.
Также следует помнить, что рабочая температура масла в двигателе будет сохраняться в допустимом диапазоне в спокойном стиле вождения, не предполагающем длительной работы на повышенных оборотах.
Про масло, температуры его работы и вязкость
Тема рабочей температуры масла, его перегрева, оптимальной вязкости для каждого отдельного мотора обретает всё большую актуальность (привет теплонагруженным моторам, любителям форсировать свои двигатели, просто всем, кто периодически наваливает). Вспоминаю конечно же и свой опыт с мотором 1.4 с комбинированным наддувом, где тема повышенных температур масла связана с невысокой надежностью данного агрегата. Поэтому привожу некоторые выдержки из обсуждения этих вопросов, наиболее значимые моменты постарался выделить жирным, на мой взгляд — полезные и интересные сведения.
Идеальная вязкость масла при рабочей температуре мотора (замеряем в поддоне на сливе) должна быть около 10 сст плюс-минус 2 единицы у всех поршневых моторов в принципе. Связано это с материалами, из которых изготавливаются эти двигатели, с их принципиальной конструкцией, с тепловыми зазорами расширения, а также с масляными плёнками…
если мотор греет всего до 90гр — то масло нужно 20-ка
при 100гр — 30ка
при 110гр — 40ка
примерно такой шаг
индексы 50 и 60 — это чисто спортивные масла, не для обычных моторов
в обычных условиях, если всё в порядке со всеми системами и радиаторами, то расчётная Тмасла обычно не превышает Тож на +10гр
если превышает — значит где-то косяк
— «горячий» индекс 40 означает, что при 100 гр. масло имеет 14 сСт, но это же масло в поддоне при 90 гр. будет иметь 18 сСт (как будто при САЕ 50), при 130 гр – 11 сСт (индекс 30)
— любому современному мотору (в общем и целом) при любой рабочей температуре идеально подходит реальная вязкость в 10 сСт
— при такой вязкости по эмпирике мотор везде успевает смазаться – во всех своих парах трения
— при большей вязкости для данного режима работы мотора пары трения не будут успевать смазаться, при меньшей вязкости – не будут успевать создать пленку на парах трения
— иным языком, как бы мотор не прогревался, вязкость должна быть для данного температурного режима в районе 10 сСт
— фишка в том, чтобы определить, в каком температурном режиме будет находиться масло в твоем моторе большую часть времени и именно такую вязкость и надо подобрать
— если твой мотор греет масло до 100 градусов, то идеалом будет заливать индекс 30 – как раз при 100 гр. будешь иметь искомую вязкость
— если твой мотор греет масло до 130 гр., то какое масло при такой температуре даст 10 сСт? Ответ – с индексом САЕ 50
Какие есть здесь закавыки:
— если ты залил в свой мотор индекс 50, но масло греешь только до 100 градусов, то при 100 гр. вязкость твоего масла будет 18 сСт! Это слишком много! Слишком «толстое» масло! оно не будет успевать смазать все пары трения с той частотой, как того требуют циклы, по которым происходит соприкосновение в ПТ – не будет доходить до них вовремя = потери мощности (на трении), повышенный расход топлива, забив масла хим. продуктами работы мотора (многие из которых, кстати, не останавливаются в фильтре, как думают многие, потому что их молекулярный вес слишком мал для того, чтобы быть зацепленными шторой МФ)
— если ты залил в свой мотор индекс 30, но нагреваешь масло до 130 гр., то оно будет слишком «легким» — его вязкость будет ниже искомых 10 сСт, будет «свистеть» меж пар трения, не даст пленки в ПТ, достаточно прочной на сдвиг, предохраняющей мотор от потерь мощности (топлива)
* для справки – нагревание до 130 градусов – стандартная величина для спортивных моторов (гоночных, чтобы не было иллюзий, а не сракерских)
Для примера: вязкость в 15 сСт наступает у:
* 5W40 при 90 градусах
* 10W40 при 99 градусах
* 10W50 при 109 градусах
* 10W60 при 119 градусах
вязкость в 10 сСт наступает у:
* 5W40 при 117 градусах
* 10W40 при 118 градусах
* 10W50 при 130 градусах
* 10W60 при 142 градусах
Вывод: если у вас есть возможность охладить масло до постоянной рабочей температуры 105-110 или хотя бы 115 градусов — воспользуйтесь ею, чтобы использовать масло с как можно более низким «горячим» индексом. Это даст реальную прибавку к мощности мотора.
Пример:
Вот данные замеров по мощности для разной синтетики (один и тот же мотор и все прочее, естественно!):
* 15W50 = 228 л.с.
* 5W40 = + 2,8%
* 0W20 = + 5% к 15W50
Есть ещё один момент. Если нормальная рабочая температура масла в заводском моторе, например, 105-110гр и штатное масло для него 40-ка (а в идеале вообще 30ка, как ни парадоксально для некоторых это будет звучать), а по факту в мотор залита 50-ка или даже 60-ка, то он будет перегреваться, т.к. масло при рабочей температуре будет слишком густое и мотор будет тупо тратить часть мощности чтобы его прокачать и из-за этого греться выше нормы. Простая физика.
На клуб-ниссане даже спортсменов привлекали к спорам по поводу вязкости масел. выяснили, что в свои РЕАЛЬНО СПОРТИВНЫЕ моторы, 99% своего времени живущие в зоне оборотов 4500-6500, они льют масло не выше 40 индекса. А в гражданские — обычные 30-ки
патриотоводы эксперименты проводили, датчик в поддон бросали и замеряли температуру масла. А потом подняли мануал 60-лохматого года, где выяснили, что уже тогда завод рекомендовал использовать низковязкостные масла с индексом 30 для бензиновых моторов ))
у меня дизель, у него рабочая темп. вообще 84-90гр, и для него идеально подходит 20ка, на которой и катаюсь, уже четвертый год пошел.
Не должно быть 110гр в спокойном режиме. не делают таких ШТАТНЫХ моторов. ибо нет технического смысла делать такие горячие моторы. это потребует применения кучи дорогих материалов, а все же стремятся к удешевлению. это просто не выгодно.
система ОЖ штатно рассчитана на 90гр охлаждайки, система охлаждения масла примерно на +10гр к ней. масло должно циркулировать очень быстро по системе, оно ведь не только смазывает, но и охлаждает пары трения.
Если при однократном ускорении масло резко подскакивает до 120, значит что-то не в порядке либо с его циркуляцией, либо с охлаждением.
на самом деле можно и на 30ке поддавать, естественно при полностью исправной системе охлаждения, как масла, так и ОЖ
40ка нужна, если вы уже ну прям на кольцо собрались, или по перевалам с пол-часа/час носиться беспрерывно, т.е. реально крутить мотор ПОСТОЯННО 90% времени в зоне выше 4500об/мин
а если так, поддал 15-30 сек, потом снял нагрузку и просто на постоянных оборотах «полетел» дальше — и 30ки хватит за глаза.
Температура масла в разных места может сильно меняться.
Скажу так. Каждый сколько нибудь быстрый перегрев — ведет к «усталости» масла.
Другими словами, у многих двигателей слив масло от ГБЦ идет близко со стенкой выпускного коллектора. И как бы назалось банально то при стекании менее 0.1 сек прохождения этого горячего места масло «портится».
Каждое масло имеет свою температуру вспышки и рабочую температуру.
По этому говорить какая должна быть температура у вас масла — все зависит от вашего масла.
Опыт говорит, что не допускайте температуру масла В ЛЮБОМ МЕСТЕ двигателя больше 105. С одной стороны это ужасно сложно.
Удержите — мотор будет жить в разы дольше и мало так же не будет терять своих свойств дольше.
Ни каких 125 и тем более 135 град не должно быть масло, если у вас грамотный подход.
Кстати кто ставил радиатор на масло, система масляная гораздо громче начинала работать, напрягать, нервишки, хотя давление нормальное держит.Температура конечно понижается и не более 100.
Если громко работает маслокулер — значит пропускная способность ниже, чем у штатной. значит нужен кулер с бОльшим проходным сечением, чем был установлен, или с меньшим сопротивлением потоку. Желательно медный и с мелкими сотами
далее — поставить на него вентилопер
вентилопер подключить через датчик температуры масла, например чтобы на 105 включался.
Рабочая температура масла и влияние на двигатель
Залитая в картер мотора автомобиля смазка обеспечивает снижение силы трения и охлаждает детали кривошипного механизма. Температура масла в двигателе достигает +130. +140 °С, что приводит к повышению текучести и ухудшению рабочих характеристик жидкости. При подборе смазки необходимо учитывать особенности конструкции ДВС и следовать рекомендациям производителя.
Функции моторного масла
Основной функционал моторного масла заключается в:
Моторное масло отвечает за охлаждение элементов конструкции двигателя. В силовых установках с жидкостным принципом теплоотвода смазка отводит до 30% избыточного тепла. В моторах с воздушным охлаждением на долю смазки приходится до 80% излишнего тепла.
Важность нормальных температурных показателей
Вязкость и смазывающие способности моторного масла зависят от степени нагрева жидкости. При чрезмерном повышении температуры вещество проходит через зазор между деталями без образования разделительной пленки, снижающей интенсивность износа. При охлаждении смазка становится густой. Масляная помпа не может подавать материал через тонкие каналы к контактирующим деталям.
.jpg "До какой температуры нагревается масло в двигателе дизельного автомобиля")
При заливке масла учитываются рабочая температура мотора и характеристики жидкости. Например, при использовании смазки с повышенной вязкостью наблюдается увеличение потерь мощности на преодоление сил трения, что негативно влияет на расход топлива.
В силовых агрегатах серийных автомобилей масло в поддоне прогревается до +90. +115 °С; в гоночных силовых установках – +130 °С.
О системе смазки двигателя
Стандартная система смазки двигателя состоит из следующих узлов:
Рабочая температура и ее изменения
Находящееся в картере мотора масло имеет разную степень нагрева. Наибольшая температура смазки при работе двигателя достигается на поверхности зеркал цилиндров и днище поршня. Часть смазывающего вещества, попадающего в рабочую камеру, сгорает или выбрасывается с отработавшими газами. Если на силовом агрегате установлена турбина, часть смазки отводится к подшипниковым опорам. Допустимая норма расхода рабочей жидкости зависит от производителя силовой установки (находится в пределах от 500 мл до 1,0 л на 1000 км пробега).
.jpg "До какой температуры нагревается масло в двигателе дизельного автомобиля")
Таблица температурных параметров в разных точках для бензиновых моторов
Ниже в таблице приведены нормальные значения рабочей температуры масла в двигателе атмосферного типа с искровым зажиганием.
| Точка замера | Значение, °С |
| Кулачки и коромысла газораспределительного механизма | +50. +80 |
| Торцевая поверхность поршня | +340. +368 |
| Нижняя часть блока цилиндров | +140. +220 |
| Коленчатый вал и нижние части шатунов | +115. +185 |
| Масляный поддон | +80. +150 |
Из таблицы видно, что максимальные температурные нагрузки достигаются в камере сгорания и на боковой поверхности цилиндра. Степень нагрева снижается по телу поршня по мере удаления от поверхности, на которую воздействуют раскаленные газы.
Например, в моторе ВАЗ-21083 (карбюраторная система питания, рабочий объем 1,5 л) днище имеет температуру +337. +357 °С, а внутренняя часть поршня при этом не прогревается более чем до +190. +210 °С. Соответственно, залитое масло работает в переменных условиях и имеет разную текучесть.
Таблица значений температуры для дизельных двигателей
Таблица степени нагрева смазки в дизельных двигателях с атмосферным смесеобразованием приведена ниже.
| Точка замера | Значение для установок с воздушным охлаждением, °С | Значение для установок с жидкостным охлаждением, °С |
| Днище поршня | +270. +298 | +265. +310 |
| Внутри поршня напротив камеры сгорания | +177. +217 | +165. +220 |
| Блок цилиндров в нижней части гильзы | +130. +155 | +93. +137 |
| Шатунная шейка | +127. +157 | +128. +150 |
| Коренная шейка | +112. +139 | +107. +137 |
Температурные нагрузки в моторах с воспламенением от сжатия ниже из-за уменьшенной частоты вращения и сниженной теплотворной способности горючего. Силовые агрегаты применяются на грузовых автомобилях, где испытывают повышенные нагрузки. Используемое масло образует устойчивую защитную пленку между трущимися деталями в условиях перепадов частоты вращения.
Тестовые замеры проводились в летний период при температуре воздуха +20 °С. В зимнее время степень нагрева деталей снижается на 20-30 °С (зависит от климатической зоны).
Симптомы перегрева моторного масла
В автомобилях старого образца с мотором внутреннего сгорания воздушного охлаждения (например, ЗАЗ или Tatra) в комбинации приборов установлен термометр с контрольной лампой. При достижении максимальной температуры включается красный предупредительный индикатор. В этом случае дальнейшее движение запрещается из-за риска необратимых повреждений силового агрегата. На шкале прибора имеются несколько интервалов. Оптимальный диапазон температур выделяется зеленым или белым цветом. Красная зона указывает на начало перегрева.
В машинах с жидкостной системой охлаждения контрольный прибор отсутствует, поэтому водитель не знает, какая температура масла. В некоторых автомобилях концернов VAG, Hyundai-Kia, Ford установлен измеритель уровня и степени нагрева смазки. Информация выводится на жидкокристаллический дисплей на панели приборов. После того как жидкость нагревается свыше допустимого порога, в комбинации приборов включается лампа Check Engine с дополнительным текстовым пояснением на информационном экране.
На бюджетных автомобилях возможна установка датчика, который передает сигналы о текущей температуре масла в блок управления. При перегреве в комбинации приборов активируется индикатор Check Engine. Дальнейшая эксплуатация машины с перегретым маслом запрещается. Особенно это касается двигателей с турбокомпрессорами, чувствительными к качеству и вязкости моторного масла. Рекомендации по ремонту и уходу и советы по эксплуатации системы смазки приводятся в заводской инструкции, которая прилагается к автомобилю при покупке.
Какая рабочая температура масла в дизельном двигателе
Тепловой режим автомобильного мотора
При сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания (ДВС) выделяется тепло. Критические температуры, при которых возможно повреждение термически нагруженных деталей:
| Контролируемые точки | Температура, °C |
| Донышко поршня | 350 |
| У канавки верхнего компрессионного кольца | 250 — 260 |
| На внутренней поршневой поверхности (под камерой сгорания) | 220 |
| Цилиндр против верхнего поршневого кольца в момент окончания хода сжатия | 200 |
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:
Существует 2 основных вида масляного взаимодействия: граничное и гидродинамическое.
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.
Рабочая температура дизельного двигателя — контроль и прогрев
Здравствуйте дорогие друзья, в наше время современные дизельные двигатели с быстрым прогревом рабочей температуры, все больше и больше завоевывают популярность.
До того как приступить к рассмотрению каких бы то ни было определенных параметров, необходимо иметь представление что вообще такое дизельный мотор. В 1824 году впервые была выдвинута теория, что тело можно разогреть до нужной температуры, если подвергнуть его изменению объема. Иначе говоря – применить стремительное сжатие.
На практике это было применено лишь через несколько десятилетий. Первый дизельный моторный агрегат увидел свет в 1897 году. Он был разработан инженером из Германии Рудольфом Дизелем. Работы такого двигателя основывается на том, что распыленное топливо, взаимодействуя с воздухом (разогретого в результате сжатия) самовоспламеняется. Сегодня дизельные двигатели используются на только в автомобилях, и сельхоз технике, они так же нашли свое место в танковом и судовом строении.
Плюсы и минусы дизельных двигателей
Одним из основных плюсов двигателей такого типа можно считать возможность работы практически с любым топливом. К горючему для дизельных двигателей не предъявляется особых требований. Кроме того, при увеличении массы топлива и содержащихся в нем углеродных атомов, полезная работа такого двигателя возрастает, временами даже достигая КПД в 50%.
На низких оборотах такой двигатель имеет достаточно высокие значения вращающего момента, что делает его более отзывчивым. Такой фактор не мог не остаться без внимания, поэтому большинство грузовых автомобилей оснащаются дизельными моторами. Установка дизельного двигателя на большегрузы обуславливалась так же более экономичными ценами на топливо. Сегодня цены на дизельное топливо и бензин лишь незначительно отличаются, экономия лишь в расходе топлива.
К недостаткам таких моторов относится в первую очередь очень большая механическая напряженность. Из-за этого все запчасти на дизель должны обладать повышенным качеством и мощностными характеристиками, что естественно будет влиять на их стоимость. Кроме того, с экологической точки зрения, выхлоп от мотора такого типа больше чем у бензинового.
Но пожалуй самым значительным минусом для российского потребителя можно считать возможность промерзания и застывания дизельного топлива при минусовых температурах. Кроме того, в отличии от масляных примесей (к которым как указано выше не предъявляется особых критериев), к механическим примесям должно уделяться достаточно пристальное внимание. Детали дизельного движка крайне чувствительны в таким примесям. В случае их поломки ремонт будет довольно сложен, и обойдется в чувствительную для владельца сумму.
Главные параметры дизельного мотора
Для того чтобы лучше понять какой должна быть оптимальная температура двигателя на дизельном топливе, следует для начала разобраться в его главных параметрах. Сюда можно отнести тип двигателя (двух- или четырехтактный), число цилиндров и их месторасположение, и крутящий момент. От крутящего момента будет зависеть мощность всего автомобиля в целом.
Сама рабочая температура будет определяться степенью сжатия газо-топливной смеси. Пары топлива, воспламеняясь и взаимодействуя с накаленным воздухом, создают объемное расширение. В результате этого расширения, происходит толчок коленвала поднимающимся поршнем. Весь процесс будет тем интенсивнее, чем выше будет температура (а следовательно и сжатие).
Фазы топливного сгорания
Всего можно выделить 4 основных стадии работы двигателя:
Впрыск происходит под высоким давлением. После того как смесь распылится, смешавшись с воздухом, она воспламеняется и начинает гореть, доводя температуру в камере сгорания до 1700К.
Отработанное топливо после сгорания становится сажей. Именно сажа становится причиной грязного выхлопа. В уже и без того нагретой камере, температура повышается до 2200К. К этому моменту давление начинает потихоньку снижаться.
Для того, чтобы сажа не выходила с выхлопом, она должна догореть. К этому моменту кислород уже по большей части выгорел в результате предыдущих процессов горения. Из 100% возможной энергии, потраченными считаются только 95%. Остальные приходятся на долю не прогоревшего топлива.
Доведя степень сжатия до наивысшего значения, можно слегка понизить топливный расход. При этом отработанный выхлоп будет лежать в температурном диапазоне 600-700 градусов Цельсия.
Рабочая температура дизельного двигателя в холодное время года – правильный старт
Любой двигатель до того как автомобиль начнет движения нуждается в прогреве, независимо от времен года. Но при минусовых температурах эта процедура становится не просто рекомендуемой, а необходимой.
Особенностью прогрева двигателя является то, что в первую очередь нагреваться начинают поршни, вслед за этим происходит увеличение температуры в блоке цилиндров. Такая вынужденная очередность прогрева объясняет разность температурных расширений деталей. Что в свою очередь способствует недостаточному поступления масла, так как оно просто не успевает нагреться и приобрести нужную консистенцию. В результате страдают резиновые прокладки между деталями.
Негативно на работе двигателя может сказаться не только недостаточное время прогрева, но и чрезмерное прогревание. Срок износостойкости деталей в таком случае становится значительно меньше. Чтобы такого не случилось, необходимо следить за температурой прогрева. Начинать движение можно только после того, как на холостых оборотах жидкость прогреется до 50 градусов Цельсия. При этом передача с которой начнется движение должны быть пониженной (до 2500 об/мин). Повышать передачу можно спустя некоторое время, после прогрева двигателя до 80 градусов.
Такие правила зимнего запуска в минусовые температуры дизельного двигателя помогут уберечь его от поломки и ремонта. В данном случае проще предотвратить проблему чем искать ее решения по факту возникновения.
Для облегчения зимнего запуска, существуют всевозможные присадки и так называемое «зимнее» дизельное топливо, которые поступают в продажу с началом первых морозов.
Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах
Рабочая температура масла в 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.
Рабочая температура масла в двигателе, какой она бывает
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:
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.
Рабочая температура масла в двигателе: нагрев частей и узлов
У многих неискушенных пользователей создается ощущение, что температура моторного масла в работающем двигателе постоянна во всех частях. Однако, такое суждение весьма далеко от реальности. Даже перемешивание, происходящее после стекания в поддон, не позволяет уравновесить распространяемую теплоту. Стекающая жидкость из разных узлов поступает с разным уровнем нагрева.
В двигателях внутреннего сгорания с воздушных охлаждением устанавливают масляные радиаторы, в них циркулирует смазка. Поток воздуха от вентилятора или набегающего потока забирает излишки имеющегося тепла. В тепловых машинах с жидкостной системой охлаждения перераспределение тепловых потоков происходит не только в систему охлаждения, система смазки также активно участвует в стабилизации состояния силовой установки.
Что делает масло в двигателе
Смазка при работе ДВС выполняет следующие функции:
Большинство пользователей привыкло, что за теплоотвод отвечает охлаждающая жидкость. Но уже более ста лет исследователи, занимающиеся тепловыми машинами, установили следующее:
Почему важна температура масла
Вязкость смазывающих жидкостей зависит от степени нагревания. В горячей жидкости текучесть довольно высокая, в охлажденном состоянии проявляются пластичные свойства. Относительное смещение между слоями в смазке зависит не только от касательных усилий, прилагаемых при вращательном движении. Нормальная нагрузка в парах трения меняет структурные свойства масла.
Как происходит контакт между деталями, изучает наука, названная «трибоника». У многих пользователей выработалось стойкое мнение о том, что идеальным трением будет такое, где контактирующие поверхности имеют абсолютно гладкую поверхность. Кажется, что зеркальный вид обеспечит минимальное сопротивление при контакте.
На самом деле подобные рассуждения оказываются справедливыми для тел, которые не деформируются при контактировании. Исследования, проводимые в отечественных и зарубежных лабораториях, доказали неработоспособность идеальной модели контакта. Установлено, что наличие шероховатости определенной глубины и периодичности образования гребней и впадин для реального процесса будет лучше. Во впадинах собирается смазывающая жидкость. За счет имеющихся адгезионных свойств она удерживается на месте, не стекает с поверхности. Только свежая порция масла выдавливает отработавшую. Поэтому наблюдается регулярный массовый обмен смазки.
При проектировании тепловых машин конструкторы учитывают особенности, работы смазочных материалов. Поэтому задавая материалы для изготовления деталей, продумывают и требования, которые следует предъявить к обрабатываемым поверхностям. При этом ориентируются на результаты испытаний по изучению распределения температуры по узлам ДВС.
В некоторых институтах (НАМИ, ЦНИДИ, НАТИ, ТАДИ и других) более 60 лет исследуются тепловые процессы, происходящие внутри тепловых установок. Особенно подробно изучались двигатели, используемые на мобильной колесной и гусеничной технике. Обобщенные результаты представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1: Значения температуры в разных точках бензиновых ДВС
| Контролируемые точки в двигателе | Температура бензиновых в двигателях легковых автомобилей Волжского автомобильного завода (ВАЗ), °C | |||||||
| 2101 | 2103 | 2106 | 2108 | 2108-03 | 2107 | 21129 | 11183-50 | |
| Дно поршня | 340±10 | 345±8 | 355±6 | 343±8 | 345±12 | 360±8 | 355±10 | 365±8 |
| На канавке верхнего компрессионного кольца | 255±8 | 260±8 | 275±12 | 245±10 | 235±10 | 255±8 | 245±10 | 275±12 |
| На канавке второго компрессионного кольца | 235±10 | 250±12 | 265±10 | 235±8 | 215±12 | 235±8 | 225±10 | 245±10 |
| Внутри поршня, под камерой сгорания | 210±7 | 190±10 | 195±8 | 205±7 | 200±10 | 190±7 | 215±7 | 210±12 |
| Цилиндр в самой нижней точке нахождения поршня в конце такта расширения | 185±12 | 165±8 | 175±10 | 185±7 | 195±10 | 165±8 | 175±10 | 195±12 |
| Шатунная шейка при номинальной мощности (усредненное значение) | 135±9 | 140±10 | 145±8 | 140±10 | 155±8 | 140±12 | 135±10 | 150±10 |
| Коренная шейка коленчатого вала при максимальном крутящем моменте | 115±8 | 125±10 | 120±8 | 125±12 | 130±10 | 120±12 | 115±12 | 125±8 |
Таблица 2: Значения температуры в разных точках дизельных ДВС отечественного производства
| Контролируемые точки в двигателе | Температура в дизельных двигателях, °C | |||||||
| Воздушное охлаждение | Жидкостное охлаждение | |||||||
| Д-21 | Д-30Т | Д-144 | ЯМЗ-238 | Д-108 | СМД-62 | Д-240 | А-101 | |
| Дно поршня | 280±8 | 285±10 | 290±8 | 300±10 | 275±10 | 285±10 | 290±8 | 285±8 |
| На канавке верхнего компрессионного кольца | 215±7 | 225±10 | 230±10 | 235±8 | 195±10 | 195±12 | 205±12 | 210±10 |
| На канавке второго компрессионного кольца | 185±8 | 190±10 | 205±12 | 210±10 | 180±8 | 175±10 | 185±12 | 195±8 |
| Внутри поршня, под камерой сгорания | 165±8 | 160±10 | 155±10 | 175±10 | 150±8 | 135±10 | 145±8 | 150±10 |
| Цилиндр в самой нижней точке нахождения поршня в конце такта расширения | 145±8 | 140±10 | 145±10 | 125±12 | 110±8 | 105±12 | 115±8 | 105±10 |
| Шатунная шейка при номинальной мощности (усредненное значение) | 135±8 | 145±10 | 145±12 | 140±10 | 155±8 | 140±12 | 135±10 | 150±10 |
| Коренная шейка коленчатого вала при максимальном крутящем моменте | 130±9 | 135±10 | 120±8 | 115±8 | 125±12 | 120±8 | 125±10 | 130±8 |
* Исследования проводились при температуре воздуха +20…+22 ⁰С.
** Для зимней эксплуатации для Центрального региона необходимо отнять 20…30 ⁰С.
*** Для летней эксплуатации нужно прибавить 10…20 ⁰С.
**** При эксплуатации во влажном климате со среднегодовым выпадением осадков более 450 мм нужно прибавить +5…10 ⁰С.
Как подбирают моторное масло
Производители автомобилей и других видов техники, где используются ДВС, для своей продукции составляют инструкции по эксплуатации. Каждый заинтересован решить несколько основных вопросов:
При разработке рекомендаций учитываются условия, в которых предстоит эксплуатировать автомобиль. Важным является и сезон. Для стран с умеренным климатом характерно наличие зимы и лета, которые различаются по средней температуре на 30…40 ⁰С.
В зависимости от интенсивности эксплуатации среднегодовое значение пробега может быть от нескольких сотен километров до десятков тысяч. Поэтому нагруженность силовой установки заметно различаются.
Сопоставляя рекомендации производителей, можно определить общие рекомендации.
Внимание! Каждый производитель указывает периодичность смены смазки в зависимости от пробега или отработанных мото-часов (устанавливаются счетчики). Следуя рекомендациям, каждый пользователь подбирает свой режим замены масла.