Какой температурный режим смазки обеспечит надежную работу мотора

Основная задача смазочного материала заключается в снижении трения металлических деталей мотора. Для нормального выполнения этой функции требуется определенная температура масла в двигателе. Смазочные жидкости разрабатываются с учетом этого фактора, что обеспечивает стабильную работу мотора.

Какая температура должна быть у смазочного материала? Ответить на вопрос можно, изучив этот же показатель охлаждающего материала. Моторное масло всегда горячее охлаждающей жидкости на 10 или 15 градусов. Уровень его теплоты в 105 °C – максимальный порог нормы.

При выборе подходящей автохимии нужно исходить из марки авто и рекомендаций производителя. Тогда продукция будет поддерживать оптимальную температуру при работе двигателя. Также масло должно обладать определенным уровнем важнейших параметров: вязкости и смазывания.

Вязкость продукта: какая подойдет?

Во время холодного пуска жидкость должна обеспечивать быструю смазку деталей механизма, мгновенно проходя по системе. Свойства масла должны сохраняться в морозы, а вот при повышении температуры его вязкость падает. То есть не стоит стремиться приобрести универсальный продукт, он все равно не сможет обеспечить нормальную работу вашего двигателя каждый день на протяжении всего года. Также не нужно искать ответ на вопрос «какая вязкость будет подходящей во всех случаях?». Рабочая температура масла должна быть оптимальной в определенный момент времени.

Нужно учитывать не только какая температура на улице. Важно помнить о том, что на двигатель влияют нагрузки и количество пройденных километров. Во время холодного пуска более жидкая оксоль мгновенно обеспечит смазывание двигателя, но она не сможет защитить его детали от повреждений при долгой работе. В то же время выбор слишком вязкого масла создает угрозу для механизма во время пуска. Данная проблема разрешается выбором масла, которое соответствует требованиям производителей автомобиля, а также рекомендовано для использования в определенное время года. К примеру, моторное масло 15W40 используется в условиях высоких температур.

Двигатель с водяным охлаждением нормально функционирует, если температура системы охлаждения находится в районе 90 градусов. При этом моторное масло должно нагреваться до 90-105 градусов. Верхний предел является максимальным. Рабочая вязкость не должна быть меньше 10 мм2/c, какая обычно и бывает в нормально работающем двигателе. В противном случае смазка не обеспечит создание равномерной пленки, защищающей детали от трения.

В двигателе практически каждого автомобиля используются два главных режима поступления масла:

1. граничный характеризуется тем, что смазывание происходит вокруг поршней без давления;
2. гидродинамический подразумевает смазку коленчатого вала под давлением.

Толщина пленки смазки важна в любом случае, но для второго режима этот параметр имеет решающее значение.

Помните о том, что детали автомобильного мотора сконструированы с учетом их расширения при нагревании. Нормальная рабочая температура каждого механизма обеспечивает оптимальное функционирование всех систем, поэтому определенный температурный режим в двигателе – это не рекомендация, а требование.

Гидродинамическое и граничное смазывание: в чем отличия?

Гидродинамический процесс происходит так: масляная жидкость прокачивается насосом и, проходя теплообменник, попадает к коленчатому валу через систему фильтрации. Данные действия выполняются под давлением, и если рабочая температура двигателя в норме, смазка проходит весь путь за доли секунды. В начале вращения создается так называемый масляной клин. Он образуется из-за того, что смазочная жидкость под сильным давлением попадает в промежуток между шейками коленчатого вала и подшипниками.

Если двигатель запускают в холодное время года, в нем происходят точно такие же процессы. Но из-за большой вязкости масло не может проходить через фильтр. В результате смазочная жидкость проходит через обходной клапан, из-за чего продукт частично не фильтруется. Однако на нормальную работу двигателя такая ситуация не влияет. Конструктивные особенности мотора обеспечивают прохождение оксоли к его деталям, даже если фильтр блокирует поток жидкости. Когда температура повышается, вязкость становится меньше и смазка вновь начинает проходить фильтрующую систему, не затрагивая обходной клапан.

Процесс под названием «граничное смазывание» заключается в постоянном возобновлении масла. При этом используется жидкость, содержащая противоизносные присадки. Таким образом происходит смазывание всех деталей двигателя, которые оксоль проходит без давления.

Возобновление смазочного материала осуществляется благодаря распылению через форсунки или в процессе разбрызгивания. Двигатели нового поколения имеют специальные охлаждающие форсунки, благодаря чему понижается температура поршня. Граничное смазывание позволяет постоянно уносить отработанное масло от частей механизма и приносить его новую порцию.

Низкая рабочая температура

Рабочая температура в картере не должна быть ниже нормальной. В большинстве случаев норма находится выше 90 градусов. Если температура понижена, система охлаждения снизит ее еще больше. Это повлечет за собой неэффективную работу всего агрегата: детали будет расширяться недостаточно, поэтому между ними не возникнет нужного зазора.

Кроме того, в смазочном материале начинают образовываться кислоты. В недостаточно нагретом двигателе происходит конденсация влаги, которая попадает в масло и смешивается с продуктами сгорания, образуя кислоты, разрушающие легкие металлы. Если же температура в механизме нормальная, из-за испарения воды этого не происходит.

Такая проблема может усугубить ситуацию, если смазывающий продукт будет слишком густым, чтобы пройти систему фильтрации. Масло будет частично проходить через обходной клапан, что ускорит износ работающих деталей. Также могут возникать протечки жидкости. Все это неблагоприятно скажется на работе двигателя.

Высокая рабочая температура

Повышенная температура в моторе может быть даже опаснее, чем недостаточная. При чрезмерном ее увеличении детали работают в режиме гидродинамической смазки. Повышение температуры ведет к понижению вязкости масла. В результате жидкая оксоль не способна эффективно смазывать все детали. Кроме этого, уменьшаются зазоры, что также приводит к повреждению механизма.

При повышении температуры масла до 125 градусов оно начинает идти в обход поршневых колец и гореть вместе с топливом. При выхлопе смазочный материал не будет заметен, так как его концентрация в горючем очень низкая. Но выявить проблему можно по быстрому расходу жидкости, которую придется заливать гораздо чаще, чем при нормальной работе мотора.

Если же судить по показателям масла, то они будут в норме. Это связано с тем, что при доливании все масло обновляется, улучшая показатели в целом. Поэтому будьте внимательны, если ваш агрегат стал чаще «просить добавки» смазки.

Обычно подобные проблемы незаметны до возникновения серьезной поломки. Да и в этом случае причину удается определить не сразу. Специалисты могут списать все на недостаточное смазывание, так как последствия очень схожи. Обратите внимание: при перегреве подшипники и корпус приходят в негодность при исправном насосе для масла и качественном смазочном материале в картере.

Какое же смазывающее вещество выбрать?

Дорогие машины предъявляют определенные требования к смазкам. К тому же они очень остро реагируют на изменения окружающей среды и условий эксплуатации. Поэтому следует соблюдать следующие правила:

• Используйте только ту смазку, которая рекомендована производителем вашего автомобиля. Информацию о таком смазочном материале можно узнать из книжки, прилагаемой к машине.
• Замена масла должна происходить своевременно и с учетом условий окружающей среды. Даже если время менять смазку не подошло, но пробег превысил норму, стоит обратиться в сервис или потратить время на то, чтобы сделать все самостоятельно.
• Нужно, чтобы рабочая область мотора хорошо вентилировалась, это предотвратит перегрев рабочих деталей.
• Система охлаждения должна исправно работать, а также соответствовать эксплуатационным условиям авто.
• Периодически проверяйте уровень масла в системе, так как именно по большому расходу смазочной жидкости можно заметить наличие неполадок в работе двигателя.
• При анализе смазки нужно четко соблюдать последовательность действий, чтобы избежать неточностей.

Температура масла в двигателе-свойства и характеристики

При работе температура масла в двигателе нагревается во время работы, выдерживая значительные нагрузки, вызываемые работой его узлов и деталей. По этому, смазочные материалы должны быть высокого качества и соответствовать условиям эксплуатации. Чтобы не довести до температуры кипения моторного масла, необходимо знать, какую смазку необходимо применять.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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:

1. Картер двигателя (поддон) со сливной горловиной.
2. Масляный насос.
3. Фильтр для очистки масла.
4. Радиатор для охлаждения масляной жидкости.
5. Редукционный клапан.
6. Датчик давления.
7. Датчик температуры.
8. Трубопроводы.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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%.
7. 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.
8. 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.
9. 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.

Рабочая температура масла в двигателе

Смазка, в зависимости от своих характеристик, может применяться в температурном диапазоне от — 50 до + 170 градусов. От температурного режима двигателя зависит рабочая температура масла в разогретом двигателе и сохранение ее вязкостно-технических параметров. Нормальный температурный режим двигателя составляет от + 80 до + 90 градусов. При таком прогреве, пусковой агрегат имеет максимальный коэффициент полезного действия. Масляная смазка прогревается на 10-15 градусов больше, чем охлаждающая жидкость. Поэтому, рабочая температура моторного масла в разогретом двигателе, находится в пределах от + 90 до + 105 градусов. Не рекомендуется превышать верхний показатель. Это грозит смазке потерей характеристик и быстрому износу трущихся деталей.

Изменения температуры масла в двигателе

Детали двигателя изготовлены с учетом их расширения при нагревании и возвращения к первоначальному состоянию по мере остывания двигателя. От того, какая температура масла в работающем двигателе, зависит работа силового агрегата. Чересчур низкое или высокое нагревание масла работающего движка влечет негативные последствия.

Низкой температурой смазки можно считать отметку в + 80 градусов. При таком показателе снижается эффективность силовой установки и уменьшение ее ресурса. Детали силового агрегата буду иметь незначительное расширение, что приведет к образованию зазоров между ними и уменьшению компрессии. При слабо прогретом пусковике влага способна конденсироваться и образовывать в смазке кислоты, которые будут влиять на износ узлов и агрегатов. Низкий градус может вызвать загустение и зависание смазки. Это повлияет на ее прохождение через фильтр, создает вакуум в системе смазки и трудности в работе силовой установки.

Высокое нагревание еще опасней, чем низкий показатель нагрева. Разогрев масляной жидкости выше + 105 градусов ведет к тому, что ее вязкость резко уменьшается и увеличивается текучесть. Под нагрузкой зазор между деталями почти исчезает, детали кривошипно-шатунного механизма вступают в контакт между собой.

При достижении температуры +125 градусов, смазка обретает высокую текучесть. Это позволяет ей проникать сквозь маслосъемные кольца и сгорать в цилиндре вместе с топливом. Уменьшается концентрация смазки и возрастает ее расход. Это недопустимо и ведет к изнашиванию узлов и агрегатов силовой установки.

Температура начала кипения моторного масла составляет + 250 градусов. При таком показателе у смазки почти отсутствует вязкость, она находится в разжиженном состоянии и хорошо испаряется. Защитная пленка между трущимися деталями отсутствует. Показателем того, что у масла началось закипание, является резкое повышение температуры, около 3-4 градусов ежеминутно.

Вязкостно-температурные характеристики

Согласно межгосударственного стандарта 17479.1-85, масла разделяются по вязкости, назначению и рабочим показателям. По вязкости смазки делятся на зимний и летний классы. Класс имеет цифровое обозначение, к зимнему классу добавляется буква «з».

По назначению масляные жидкости делятся на группы, определяющие эксплуатационный режим силовых агрегатов, с соответствующей маркировкой:

1. Нефорсированные моторы бензинового и дизельного типа. Маркируется буквой «А».
2. Малофорсированные моторы бензинового и дизельного типа. Маркируется буквой «Б1» — бензиновые, «Б2» — дизельные.
3. Среднефорсированные моторы бензинового и дизельного типа. Маркируется буквой «В1» — бензиновые, «В2» — дизельные.
4. Высокофорсированные моторы бензинового и дизельного типа, работающие в различных условиях. Маркируется буквой «Г1, Д1» — бензиновые, «Г2, Д2» — дизельные, «Е1, Е2»

Маркировка масла состоит из цифр и букв. Например, маркировка М-4з/6В1 обозначает: М – масло, 4 – класс вязкости, буква «з» — зимнее, 6 – класс вязкости летом, В1 – среднефорсированный бензиновый силовой агрегат. По характеристикам совпадает маслу SАЕ 10w/20.

Вязкостно-температурные характеристики масел по межгосударственному стандарту 17479.1-85 и соотношение с SАЕ, выложены в таблице:

Вывод

Изложенный материал показал, какие виды, и типы смазки существуют, и какая температура масла должна быть в работающем двигателе. Для автомобильного двигателя всегда необходимо подбирать качественную смазку. Это продлит его работу, а хозяина избавит от досрочного ремонта.