Влияние смазки на работу двигателя

Моторное масло влияет на запуск, вязкость и влияние на работу двигателя

Вязкость моторного масла – понятие, требования, влияние на пуск двигателя

Прежде всего, при создании двигателя, все производители заранее рассчитывают необходимую вязкость моторного масла. Моторное масло должно эффективно прокачиваться по масляным каналам и обеспечивать разделение поверхностей трения, т.е. создавать масляную пленку нужной толщины между этими поверхностями.

При недостаточной толщине масляной пленки или ее отсутствии возможно возникновение контактов металл-металл, и, как следствие, повышенный износ и задиры/сваривание поверхностей. В реальной жизни, например, это приводит к так называемым «проворотам вкладышей и прихватам цилиндров».

Вязкость масла влияет на толщину масляной пленки, которая образуется между трущимися поверхностями. Чем выше вязкость масла, тем больше толщина масляной пленки, чем ниже вязкость, тем меньше толщина масляной пленки. В узлах, где конструктивно невозможно создание масляной пленки необходимой толщины (например, кулачок распредвала-толкатель), предотвращение износа осуществляется благодаря противоизносным/противозадирным присадкам масла.

Важно понимать основные требования к вязкости масел:

  1. Вязкость масла не должна быть слишком низкой, потому что это может привести к повреждению двигателя из-за возникновения трения «металл-металл»
  2. Вязкость масла не должна быть очень большой потому, что деталям будет «трудно двигаться» относительно друг друга (представьте, что в двигатель «залили» битум) и его будет тяжело прокачать по масляным каналам, что приведет к отсутствию смазки в узлах трения и возникновению «сухого трения», а также повышенному расходу топлива
  3. Вязкость масла должна быть оптимальной! Она изначально рассчитывается при создании каждого конкретного типа двигателя и указывается в руководстве по эксплуатации и обслуживанию двигателя/автомобиля.

Зависимость вязкости моторного масла от температуры

С ростом температуры вязкость моторного масла падает, т.е. масло становится более жидким. Вязкость масла может уменьшаться в интервале температур от 0 °С до +100 °С в сотни и тысячи раз. На практике этот эффект используется при замене масла – масло всегда меняют после прогрева двигателя, т.е. когда масло разжижается, иначе слить его максимально полно с двигателя нельзя.

«Обычное минеральное» моторное масло при 0 °С гуще воды более чем в сотни и тысячи раз, а при +100 °С всего лишь в десятки. Кинематическая вязкость моторного масла показывает именно «степень густоты» моторного масла. Она измеряется в сСт (сантиСтоксы или мм /с, 1 сСт = 1 мм /с).

Скорость падения кинематической вязкости с ростом температуры характеризуется ИНДЕКСОМ ВЯЗКОСТИ масла. Проще говоря, индекс вязкости показывает «степень разжижения» масла. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах (метрах, километрах, килограммах и т.д.) – это просто цифра!

Чем ниже индекс вязкости моторного масла, тем сильнее масло разжижается, т.е. толщина масляной пленки становится очень маленькой (а за этим следует повышенный износ). Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем меньше масло разжижается, т.е. обеспечивается необходимая для защиты трущихся поверхностей толщина масляной пленки.

На практике, в случае реальных моторных масел, низкий индекс вязкости означает плохой запуск двигателя при низких температурах или плохая его защита от износа при высоких температурах.

Пример: отечественное масло M10ДМ (или М10Г2к) – минеральное масло (индекс вязкости ИВ

Читайте также:  Ep6 стук холодного двигателя

100…110), запуск двигателя (при исправном состоянии) при -15 °С затруднен; Shell Rimula D 10W-30 (ИВ

130) – запуск двигателя при его исправном состоянии гарантирован при -25 °С – почувствуйте разницу!

Вывод: чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне (окружающей среды) масло обеспечивает работоспособность двигателя – обеспечивается более легкий пуск двигателя при низких температурах и достаточная толщина масляной пленки (и, соответственно, защита двигателя от износа) при высоких температурах.

Теоретически, все производители моторных масел хотели бы получить продукт с максимально высоким индексом вязкости (> 300), но к сожалению, это невозможно по причине ряда физических законов. Высококачественные минеральные моторные масла обычно имеют индекс вязкости (ИВ) 120-140, полусинтетические 130-150, синтетические 140-170. На канистрах, этикетках, этот параметр, как правило, не указывается, из-за «излишней сложности восприятия» для потребителя. Вы всегда можете потребовать от представителя производителя масла. Она не является секретной или конфиденциальной!

  1. Вязкость – (внутреннее трение) – свойство жидких и газообразных тел оказывать сопротивление их течению – перемещению одного слоя тела относительно другого – под действием внутренних сил. Может быть выражена в единицах вязкости кинематической, динамической, условной и удельной. Физическая модель вязкости жидкого или газообразного тела – это сила, которую необходимо приложить для равномерного перемещения одной пластины относительно покоящейся, при условии, что их разделяет жидкость или газ, отнесенная к площади пластины. В этом случае приложенная сила оказывается равной абсолютной (динамической) вязкости.
  2. Кинематическая вязкость – основной эксплуатационный параметр для всех видов моторных и трансмиссионных масел (а также и масел индустриальной номенклатуры). По определению – отношение динамической вязкости ( h ) к плотности ( d ) жидкости или газа при той же температуре: n = h / d

В системе СИ за единицу кинематической вязкости принят квадратный метр за секунду (м 2 /с), равный кинематической вязкости, при которой динамическая вязкость среды с плотностью 1 кг/м 3 равна 1 Па Ч с. В системе СГС принят стокс.

Соотношение:

  1. 1 стокс = 1 ст = 1 Ст = 1 см 2 /с = 0,0001 м 2 /с
  2. 1 сантистокс = 1сст = 1 сСт = 0,000001 м 2 /с

Влияние на работу двигателя: от вязкости масла зависят следующие факторы

  1. Толщина образуемой масляной пленки в парах трения (надежность разделения трущихся поверхностей при высоких температурах, стойкость к разрушению до добавления противоизносных присадок)
  2. Легкость пуска двигателя в холодную погоду
  3. Мощность двигателя (потери на трение, компрессия в ЦПГ)
  4. Коэффициент полезного действия двигателя
  5. Количество осадков образующихся в картерном масле
  6. Расход топлива
  7. Расход масла

Влияние на пуск двигателя

С уменьшением вязкости масла облегчается пуск двигателя и ускоряется подача масла на стенки цилиндра в момент пуска. Однако, необходимо учитывать, что удельная нагрузка, которую может выдержать смазываемый подшипник, возрастает с увеличением числа оборотов вала и повышением вязкости масла.

С повышением вязкости масла возрастает толщина масляной пленки, разделяющей трущиеся поверхности, что косвенно приводит к некоторому повышению степени сжатия топливо-воздушной смеси в цилиндре (компрессии) из-за снижения потерь на прорыв газов в полость картера через изношенные кольца поршня, что в конечном счёте приводит к улучшению условий сгорания топлива в процессе рабочего цикла.

Однако вязкие масла низкого качества (имеющие низкий индекс вязкости) при низких температурах создают проблемы при запуске двигателя, а также создают предпосылки для трения без масла при старте. Кроме того вязкость – это жидкостное трение, а трение – это потери, которые можно достаточно легко рассчитать и выразить их не только в сантиПуазах (вязкость) или в Джоулях, но и в литрах, затраченного на преодоление трения, топлива, а в конечном счёте и в деньгах, вхолостую выброшенных через выхлопную трубу машины.

В связи с этим выбор вязкости масла – это комплексная задача, решение которой должно одновременно удовлетворить всем вышеназванным требованиям.

Читайте также:  Как сделать самому простой двигатель стирлинга

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

9 случаев, когда смазка начинает вредить механизму

Одним из недостатков использования смазки по сравнению с маслом является склонность смазки к загустению. В большинстве случаев это происходит при отделении от смазки базового масла. Этот процесс может происходить в разных условиях, в том числе в состоянии покоя. Мы часто видим масляные лужи в емкостях со смазкой. Мы также нередко видим, как масло вытекает из смазочных картриджей и закрытых подшипников во время хранения.

Гораздо более серьезной проблемой является распад смазки на компоненты внутри редукторов или подшипников во время работы. Часто для этого требуется значительное время, но в некоторых случаях смазка может достигнуть аварийного состояния всего за несколько недель. Опасно то, что сгущение смазки вызывает серьезные последствия, нарастающие как снежный ком. По мере того, как консистентная смазка густеет, силы трения возрастают, вызывая повышение температуры. Повышенная температура вызывает, в свою очередь, еще более сильное высыхание смазки. Со временем смазка достигает консистенции твердой шпатлевки.

Итак, мы пришли к следующему выводу: основной вред смазка наносит механизму, когда теряет свою консистенцию.

Рассмотрим основные причины высыхания смазки.

Загрязнение. Загрязнение смазки пылью, грязью и прочими сухими загрязняющими веществами может приводить к сгущению смазки.

Несовместимые смазки. Случайное смешивание несовместимых друг с другом смазок может привести к ускоренному гелеобразованию и отделению масла. Так будет, например, если смешать бентонитовую смазку с любой смазкой, загущеной на мыле.

Термоупрочнение . Смазка, полученная из маловязких базовых масел, подвергается наибольшему риску высыхания. При достаточно высоких температурах масло может выкипеть из загустителя, вызывая затвердевание смазки.

Окисление базового масла. Окисленное масло может иметь консистенцию смолы или даже угля. Такое же может происходить и с базовым маслом в консистентной смазке. Например, окисление базового масла быстро произойдет из-за высокой концентрации медного абразива в смазке. Высокая температура (больше 75 градусов) также способствует скорому окислению.

Слишком обильная смазка. Чрезмерное количество смазки внутри подшипника приводит к тому, что вращающиеся элементы подшипника начинают взбалтывать смазку, что вызывает потерю скорости и повышение температуры. Это приводит к быстрому окислению (т.е. химическому разложению) смазки, которое сопровождается отделением масла от загустителя. Повышенная температура, в конечном итоге, приводит загуститель в твердое состояние.

Как правильно: для высокооборотистых подшипников — внутри должно оставаться минимум 30% свободного места (иногда требуется 90%, когда температура очень критична, например для шпинделей токарных станков), для средних оборотов — 20%, низкооборотистые подшипники могут быть заполнены полностью.

Механическое воздействие. Некоторые типы подшипников качения более других способны к провоцированию выделения масла из смазки. Например, сферические роликовые подшипники. Также этот процесс может происходить в зубчатых передачах. Принцип один — находясь под нагрузкой, смазка как бы перемалывается под роликами или между шестернями и масло отделяется от загустителя. Смазка выжимается как влажная губка. Некоторые смазки имеют хорошую восстанавливаемость(обратимость), а некоторые — нет. Говорят, что смазка обратима, если масло быстро абсорбируется обратно в загуститель после ослабления нагрузки. Например, смазка на алюминиевом комплексе — это смазка с хорошей обратимостью.

Сепарирование под давлением. Смазка, находясь в каком-либо замкнутом объеме при повышенном давлении (например, в шланге, трубке или в подпружиненном картридже), имеет тенденцию к распаду на базовое масло и загуститель.

Вибрационные и центробежные силы. Известно, что смазка, подверженная длительной вибрации или центробежным силам, выделяет масло. Высокоскоростные механические муфты или подшипники могут выполнять функцию маслоотделителя, если в них используется неправильная смазка.

Нарушение режима хранения . Оптимальная температура хранения смазки 20°C. Некоторые смазки при такой температуре могут храниться без потери свойств до 30 лет. Каждое увеличение температуры хранения на 10 °C сокращает срок хранения смазки в два раза. Если смазка работает или хранится при постоянной температуре более 75 °C, она теряет свои свойства в результате окисления менее чем за год.

Читайте также:  Какие двигатели мерседес миллионники

Сам контейнер для хранения тоже может негативно влиять на срок хранения. Стальная емкость без внутреннего покрытия, в отличие от пластиковой, значительно ускоряет процесс окисления. Если контейнер негерметичен, то вода, во время хранения попадающая в смазку в виде конденсата в результате температурных колебаний, также сильно увеличивает скорость окисления.

Если вам понравилась статья и вы хотите почитать еще материалы на эту тему, подписывайтесь на телеграмм-канал «Русский техник» @rustechnic

Источник

Влияние смазки на работу двигателя

Моторное масло в автомобиле занимает одну из ведущих ролей в бесперебойной и продолжительной работе двигателя, так как выполняет много функций. Основные из них – это уменьшение трения между соприкасающимися деталями, увеличение герметичности между цилиндрами и поршневыми кольцами, охлаждение всей системы движка, повышение антикоррозионных свойств деталей. Сегодня мы поговорим, о том, как влияет замена масла на работу двигателя, на расход топлива, в акпп, на двигатель.

Классификация масел

  • По химическому составу масла бывают минеральные, синтетические и полусинтетические.
  • По вязкости: зимние, летние и всесезонные.

На сегодняшний день все производители добавляют в автомасла присадки, которые улучшают свойства смазки для наиболее продуктивной работы.

Влияние автомасла на работу мотора

Чтобы понять, как смазочный материал влияет на работоспособность движка и акпп, нужно знать, а что же происходит с материалом в процессе эксплуатации. Всем известно, что для нормальной функциональности мотора требуется смазка трущихся деталей, в роли которой и выступает автомасло. Оно защищает запчасти двигателя от сильного трения. Также в процессе работы в двигателе появляется мелкая стружка и нагар, которые являются следствием работы поршней. Со временем у масла пропадает вязкость, его свойства теряются и движок становится незащищенным и в скором времени придется производить ремонт двигателя. Подводя итог – смазочная жидкость оказывает важное влияние на долговечность мотора.

Зависимость расхода топлива от автомасла

Экономичность авто на сегодняшний день – это главный показатель, на который автолюбитель обращает внимание при выборе транспорта. Одной из возможностью уменьшения потребления топлива является правильный выбор смазки и частоты ее замены.

Как уже повторялось неоднократно, правильный выбор горюче-смазочных материалов является главным ключом к долговечности всех узлов автомобиля. Большинство производителей рекомендуют заливать полусинтетику или синтетику, которые за счет своих свойств помогают сберегать от двух до пяти процентов топлива. Также всегда необходимо следить за уровнем ГСМ – он не должен превышать верхних отметок. В противном случае из строя могут выйти такие детали, как клапана. Однако, и ниже критических отметок уровень опускаться не должен. Также стоит обращать внимание на дату производства автомасла, так как при низких зимних температурах оно меняет свою структуру и теряет смазочные свойства. Поэтому, если продукт пролежал на прилавке магазина более двух лет – лучше его не покупать.

Главным же фактором в экономии бензина является периодичность замены смазочного материала. Замену следует производить в соответствии с рекомендациями производителя. Однако, при эксплуатации машины в суровых или экстремальных условиях смену стоит производить примерно в два раза чаще рекомендуемого. Данный факт позволит значительно продлить срок службы мотора.

Подводя итог, можно сказать о влиянии замены масла — для максимальной экономии топлива, следует максимально комбинировать и пользоваться всеми советами, приведенными в данной статье.

Источник

Adblock
detector