Oilchoice.ru — Моторные масла
У вас включен блокировщик рекламы!: Сайт развивается и проводит акции с доходов от баннеров расположенных в самом незаметном месте. Спасибо, что поймете и выключите блокировку!
Текущее время: 25 ноя 2019, 04:03
- 2269 Ответы
- 207925 Просмотры
- Последнее сообщение Roadrunner
Вчера, 23:44
- 1 Ответы
- 29 Просмотры
- Последнее сообщение Roadrunner
Вчера, 23:36
- 1385 Ответы
- 75621 Просмотры
- Последнее сообщение Booth
Вчера, 22:16
- 104 Ответы
- 5424 Просмотры
- Последнее сообщение sergey-bartex
Вчера, 18:34
- 1252 Ответы
- 65164 Просмотры
- Последнее сообщение Gubkin
Вчера, 16:38
- 20 Ответы
- 2313 Просмотры
- Последнее сообщение Gubkin
Вчера, 12:51
- 1753 Ответы
- 59516 Просмотры
- Последнее сообщение spotter
Вчера, 12:36
- 0 Ответы
- 36 Просмотры
- Последнее сообщение Gubkin
Вчера, 12:21
- 26 Ответы
- 1962 Просмотры
- Последнее сообщение Good54
Вчера, 10:05
- 18 Ответы
- 22492 Просмотры
- Последнее сообщение Gubkin
Вчера, 05:12
- 38 Ответы
- 4497 Просмотры
- Последнее сообщение 2112
Вчера, 01:32
- 19 Ответы
- 2089 Просмотры
- Последнее сообщение TWIN CAM 24
23 ноя 2019, 21:39
- 371 Ответы
- 9701 Просмотры
- Последнее сообщение mvg
23 ноя 2019, 02:26
- 188 Ответы
- 62328 Просмотры
- Последнее сообщение гвардии майор
22 ноя 2019, 09:57
- 116 Ответы
- 10219 Просмотры
- Последнее сообщение любопытный
22 ноя 2019, 09:50
- 0 Ответы
- 127 Просмотры
- Последнее сообщение Gubkin
21 ноя 2019, 08:07
- 0 Ответы
- 62 Просмотры
- Последнее сообщение Gubkin
21 ноя 2019, 08:00
- 0 Ответы
- 90 Просмотры
- Последнее сообщение Gubkin
21 ноя 2019, 07:55
- 134 Ответы
- 14938 Просмотры
- Последнее сообщение Roadrunner
20 ноя 2019, 22:15
- 121 Ответы
- 7841 Просмотры
- Последнее сообщение Booth
20 ноя 2019, 14:28
- 303 Темы
- 13625 Сообщения
- Последнее сообщение масло для Porsche Macan S Die…
Roadrunner Перейти к последнему сообщению
Вчера, 23:36
- Общий форум
Обсуждения, FAQ, техническая информация, фотографии двигателейТемы: 95
- 95 Темы
- 10083 Сообщения
- Последнее сообщение Масляная беседка (не подбор)
Roadrunner Перейти к последнему сообщению
Вчера, 23:44
- Общий форум
- Масла по брендам
Подфорумы: 76 Lubricants, Addinol, Agip, Aimol, Amsoil, Amalie, Aral, Ardeca, Areca, Bardahl, BP,Темы: 2845
- 2845 Темы
- 12604 Сообщения
- Последнее сообщение Extreme. Общая
sergey-bartex Перейти к последнему сообщению
Вчера, 18:34
- Масла по брендам
- 32 Темы
- 175 Сообщения
- Последнее сообщение GM dexos1 gen2 5w-30 (SN-RC)
Booth Перейти к последнему сообщению
15 ноя 2019, 17:28
- Масла для АКПП, МКПП, мостов, ГУР
Трансмиссионные, промывочные, гидравлические, мото, жидкости ГУР и всё остальное не подходящее под категорию моторных масел
Подфорумы: Масла в АКПП, Масла в МКПП и мосты (дифференциалы), Масла в раздаточные коробки, Масла в ГУР, 2Т и 4Т масла, Промывочные масла (не автохимия), Гидравлические масла, Масла компрессоров холодильного оборудованияТемы: 81
- 81 Темы
- 893 Сообщения
- Последнее сообщение МКПП General Motors D20 D16 м…
Romanian Перейти к последнему сообщению
28 сен 2019, 12:35
- Масла для АКПП, МКПП, мостов, ГУР
- 54 Темы
- 671 Сообщения
- Последнее сообщение Антифризы. Обшие вопросы
любопытный Перейти к последнему сообщению
22 ноя 2019, 09:50
- 145 Темы
- 1103 Сообщения
- Последнее сообщение Смазка для клемм аккумулятора
Иванович Перейти к последнему сообщению
02 ноя 2019, 00:20
- Автохимия
Подфорумы: Присадки и промывки, Промывки масляной системы (5,10-ти минутки и прочее), 3ton, Abro, Bardahl, Batix Difron, BG, Comma, Cyclo, Eurol, Hi-Gear, Kerry, Liqui Moly, Lubrifilm, Mannol, NGN, Pro-Tec, Valvoline, Wynns, XADO (Хадо), Астрохим, ВМПАвто, ЛАВР (LAVR), Ормекс, РиМЕТ (RiMET), Супро, Супротек (suprotec), ТОТЕК, ПТФЭ «Форум», Автокосметика, Kangaroo, Sapfire, SONAX, Turtle Wax, Yamalube, Стеклоомывающие жидкости и концентраты, Ароматизаторы, Герметики, формирователи прокладок, фиксаторы, клеи, Жидкости тормозные, Антигели дизельного топлива, Антикоры, преобразователи ржавчины, средства для консервации, Краски, ПастыТемы: 372
- 372 Темы
- 8731 Сообщения
- Последнее сообщение Лукойл DOT 4 class 6
василий петров Перейти к последнему сообщению
20 ноя 2019, 12:14
- Автохимия
- Поддельное масло ?
Как отличить поддельное моторное масло от настоящего? Информация о фактах подделокТемы: 28
- 28 Темы
- 609 Сообщения
- Последнее сообщение Petro-Canada. Как отличить по…
Gubkin Перейти к последнему сообщению
Вчера, 12:51
- Поддельное масло ?
- 354 Темы
- 1850 Сообщения
- Последнее сообщение Pennzoil Ultra Platinum Plus …
Gubkin Перейти к последнему сообщению
Вчера, 12:21
- 11 Темы
- 308 Сообщения
- Последнее сообщение Новости про масла
stalk:er Перейти к последнему сообщению
27 сен 2019, 20:16
- Блоги
Статьи нашего ресурса, выжимки из исследованийТемы: 19
- 19 Темы
- 796 Сообщения
- Последнее сообщение О масле 0W-20
mvg Перейти к последнему сообщению
12 ноя 2019, 09:07
- Блоги
- 82 Темы
- 499 Сообщения
- Последнее сообщение Toyota 5W-30 SN 08880-10705 с…
Alex8375 Перейти к последнему сообщению
25 окт 2019, 10:04
- 23 Темы
- 45 Сообщения
- Последнее сообщение Castrol Transmax CVT свежее […
Gubkin Перейти к последнему сообщению
06 июн 2019, 08:14
- 122 Темы
- 2597 Сообщения
- Последнее сообщение Mobil Super 3000 X1 Formula F…
Gubkin Перейти к последнему сообщению
18 ноя 2019, 16:04
- 57 Темы
- 963 Сообщения
- Последнее сообщение Татнефть Luxe 5w-40 с KIA Sor…
Booth Перейти к последнему сообщению
25 окт 2019, 14:21
- 6 Темы
- 34 Сообщения
- Последнее сообщение Заводская заливка в задний мо…
Gubkin Перейти к последнему сообщению
26 апр 2019, 20:34
- 6 Темы
- 38 Сообщения
- Последнее сообщение MOTUL POWER QUAD 4T 10w-40 от…
veles Перейти к последнему сообщению
05 мар 2019, 18:04
- 3 Темы
- 6 Сообщения
- Последнее сообщение Анализ антифриза Pilot G12 зе…
Gubkin Перейти к последнему сообщению
12 мар 2019, 14:35
- 2 Темы
- 2 Сообщения
- Последнее сообщение Texaco HVLP 46 свежее
Gubkin Перейти к последнему сообщению
28 июл 2019, 22:51
- Лабораторная
Куда слать, сколько стоит, список лабораторийТемы: 9
- 9 Темы
- 210 Сообщения
- Последнее сообщение Список лабораторий где можно …
Gubkin Перейти к последнему сообщению
Вчера, 05:12
- Лабораторная
- 108 Темы
- 5239 Сообщения
- Последнее сообщение Обсуждение «болячек» автомоби…
Gubkin Перейти к последнему сообщению
20 ноя 2019, 08:29
- Автоэлектроника
радар-детекторы, видеорегистраторы, навигаторы …
Подфорумы: Видеорегистраторы, Радар-детекторы, Навигаторы, Автозвук, Ксенон, подсветка, лампы, Диагностика, Сигнализации, Прочая автоэлектроникаТемы: 25
- 25 Темы
- 563 Сообщения
- Последнее сообщение Выбор габаритных ламп и проче…
sergey-bartex Перейти к последнему сообщению
25 июл 2019, 08:43
- Автоэлектроника
- 8 Темы
- 990 Сообщения
- Последнее сообщение Литые диски отзывы, рекоменда…
apl_28 Перейти к последнему сообщению
31 окт 2019, 07:25
- 292 Темы
- 3135 Сообщения
- Последнее сообщение Топливные фильтры. Общая
Gubkin Перейти к последнему сообщению
20 ноя 2019, 08:50
- 23 Темы
- 331 Сообщения
- Последнее сообщение BLITZ — тормозные диски и кол…
Чемберлен Перейти к последнему сообщению
05 июн 2019, 18:54
- 20 Темы
- 975 Сообщения
- Последнее сообщение Мифы и легенды про аккумулято…
Booth Перейти к последнему сообщению
20 ноя 2019, 14:28
- 17 Темы
- 633 Сообщения
- Последнее сообщение NGK. Как отличить подделку
Суровый Перейти к последнему сообщению
05 ноя 2019, 05:40
- 25 Темы
- 197 Сообщения
- Последнее сообщение Щетки, дворники, стеклоочисти…
KLN Перейти к последнему сообщению
20 фев 2019, 19:15
- 3 Темы
- 54 Сообщения
- Последнее сообщение Масло в Максискутер Gilera GP…
Alex-494 Перейти к последнему сообщению
05 июн 2019, 07:42
Who was here
In total there were 233 users online :: 8 registered, 0 hidden, 13 bots and 212 guests (based on users active today)
Most users ever online was 5887 on Пт 21. июн 2019
Кто сейчас на конференции
Всего 11 посетителей :: 5 зарегистрированных, 0 скрытых и 6 гостей (основано на активности пользователей за последние 10 минут)
Больше всего посетителей (3140) здесь было 21 июн 2019, 06:57
Зарегистрированные пользователи: bingbot/2.0, Googlebot/2.1, Mediapartners-Google, YandexBot/3.0, YandexMetrika/2.0
Легенда: Администраторы, Супермодераторы
Дни рождения
Сегодня нет дней рождения.
Статистика
Всего сообщений: 86134 • Всего тем: 5386 • Всего пользователей: 2037 • Новый пользователь: ilcha
www.oilchoice.ru
club.ru — масла и смазки.
Исследование отложений в автомобильных двигателях.
Одним из резервов повышения показателей эксплуатационной надежности ДВС является снижение отложений нагаров, лаков и осадков на поверхностях их деталей, контактирующих с моторным маслом. В основе их образования лежат процессы старения масел (окисление углеводородов, входящих в состав масляной основы). Определяющее влияние на процессы окисления масла в двигателях, на образование отложений и эффективность работы ДВС в целом оказывает тепловой режим теплонагруженных деталей.
Ключевые слова: температура, поршень, цилиндр, моторное масло, отложения, нагар, лак, работоспособность, надежность.
Отложения на поверхностях деталей ДВС делятся на три основных вида – нагары, лаки и осадки (шламы).
Нагар – твердые углеродистые вещества, откладывающиеся во время работы двигателя на поверхностях камеры сгорания (КС). При этом отложения нагаров, главным образом, зависят от температурных условий даже при аналогичном составе смеси и одинаковой конструкции деталей двигателей. Нагар оказывает весьма существенное влияние на протекание процесса сгорания топливовоздушной смеси в двигателе и на долговечность его работы. Почти все виды ненормального сгорания (детонационное сгорание, калильное воспламенение и прочие) сопровождаются тем или иным влиянием нагара на поверхностях деталей, образующих КС.
Лак – продукт изменения (окисления) тонких масляных пленок, растекающихся и покрывающих детали цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя под действием высоких температур. Наибольший вред для ДВС наносит лакообразование в зоне поршневых колец, вызывая процессы их закоксовывания (залегания с потерей подвижности). Лаки, откладываясь на поверхностях поршня, контактирующих с маслом, нарушают должную теплопередачу через поршень, ухудшают теплоотвод от него.
На количество осадков (шламов), образующихся в ДВС, решающее влияние оказывает качество моторного масла, температурный режим деталей, конструкционные особенности двигателя и условия эксплуатации. Отложения этого типа наиболее характерны для условий зимней эксплуатации, интенсифицируются при частых пусках и остановках двигателя.
Тепловое состояние ДВС оказывает определяющее влияние на процессы образования различных видов отложений, прочностные показатели материалов деталей, выходные эффективные показатели двигателей, процессы изнашивания поверхностей деталей. В этой связи необходимо знать пороговые значения температур деталей ЦПГ, по крайней мере, в характерных точках, превышение которых приводит к указанным ранее негативным по следствиям.
Температурное состояние деталей ЦПГ ДВС целесообразно анализировать по значениям температур в характерных точках, расположение которых показано на рис. 1 . Значения температур в данных точках следует учитывать при производстве, испытаниях и доводке двигателей для оптимизации конструкций деталей, при выборе моторных масел, при сравнении тепловых состояний различных двигателей, при решении целого ряда других технических проблем конструирования и эксплуатации ДВС.
Рис. 1. Характерные точки цилиндра и поршня ДВС при анализе их температурного состояния для дизельных (а) и бензиновых (б) двигателей
Эти значения имеют критические уровни:
1. Максимальное значение температур в точке 1 (в дизельных двигателях – на кромке КС, в бензиновых – в центре донышка поршня) не должно превышать 350С (кратковременно, 380С) для всех серийно применяемых в автомобильном двигателестроении алюминиевых сплавов, иначе происходит оплавление кромок КС в дизелях и, нередко, прогар поршней в бензиновых двигателях. Ко всему прочему высокие температуры огневой поверхности днища поршня вызывают образование нагаров высокой твердости на этой поверхности. В практике двигателестроения это критическое значение температуры удается повышать путем добавления в поршневой сплав кремния, бериллия, циркония, титана и других элементов.
Недопущение превышения критических значений температур в этой точке, равно как и в объемах деталей ДВС, обеспечивается также путем оптимизации их форм и правильной организацией охлаждения. Превышение температурами деталей ЦПГ двигателей допустимых значений обычно является основным сдерживающим фактором для форсирования их по мощности. По температурным уровням следует иметь определенный запас с учетом возможных экстремальных условий эксплуатации.
2. Критическое значение температур в точке 2 поршня – над верхним компрессионным кольцом (ВКК) – 250…260С (кратковременно, до 290С). При превышении этой величины все массовые моторные масла коксуются (происходит интенсивное лакообразование), что приводит к “залеганию” поршневых колец, то есть потере их подвижности, и в результате – к существенному уменьшению компрессии, увеличению расхода моторного масла и др.
3. Предельное максимальное значение температур в точке 3 поршня (точка расположена симметрично по сечению головки поршня на внутренней его стороне) – 220С. При более высоких температурах на внутренней поверхности поршня происходит интенсивное лакообразование. Лаковые отложения, в свою очередь, являются мощным тепловым барьером, препятствующим теплоотводу через масло. Это автоматически приводит к повышению температур во всем объеме поршня, а значит, и на поверхности зеркала цилиндра.
4. Максимально допустимое значение температур в точке 4 (расположена на поверхности цилиндра, напротив места остановки ВКК в ВМТ) – 200С. При его превышении моторное масло разжижается, что приводит к потере стабильности образования масляной пленки на зеркале цилиндра и «сухому» трению колец по зеркалу. Это вызывает интенсификацию молекулярно-механического изнашивания деталей ЦПГ. С другой стороны, известно, что пониженная температура стенок цилиндра (ниже точки росы отработавших газов) способствует ускорению их коррозионно-механического изнашивания [1,2]. Ухудшается также смесеобразование и уменьшается скорость сгорания топливовоздушной смеси, что снижает эффективность и экономичность работы двигателя, вызывая повышение токсичности отработавших газов. Также следует отметить, что при существенно заниженных температурах поршня и цилиндра сконденсированные водяные пары, проникающие в картерное масло, вызывают интенсивную коагуляцию примесей и гидролиз присадок с образованием осадков – «шламов». Эти осадки, загрязняя масляные каналы, сетки маслоотстойников, масляные фильтры, существенно нарушают нормальную работу смазочной системы.
На интенсивность протекания процессов образования отложений нагаров, лаков и осадков на поверхностях деталей ДВС существенно влияет старение моторных масел при их работе. Старение масел состоит в накоплении примесей (в том числе воды), изменении их физико-химических свойств и окислении углеводородов.
Изменение фракционного состава чистого залитого масла по мере работы двигателя вызывается в основном причинами, изменяющими состав его масляной основы и процентное соотношение присадок по отдельным составляющим (парафиновым, ароматическим, нафтеновым).
К ним относятся:
- процессы термического разложения масла в зонах перегрева (например, в клапанных втулках, зонах верхних поршневых колец, на поверхностях верхних поясов зеркала цилиндров). Такие процессы приводят к окислению наиболее легких фракций масляной основы или даже их частичному выкипанию;
- добавление к углеводородам основы неиспарившегося топлива, попадающего в начальные периоды пусков (или при резком увеличении подачи топлива в цилиндры для осуществления ускорения автомобиля) в маслосборник картера через зону поршневых уплотнений;
- попадание в поддон картера или маслосборник двигателя воды, образующейся при сго-рании топлива в КС цилиндров.
Если система вентиляции картера действует достаточно эффективно, а стенки картера находятся в подогретом состоянии до 90-95°С, вода не конденсируется на них и удаляется в атмосферу системой вентиляции картера. Если температура стенок картера существенно понижена, то попавшая в масло вода будет принимать участие в процессах его окисления. Количество сконденсировавшейся воды при этом может быть весьма значительным [2]. Даже если считать, что только 2% газов могут прорваться через все компрессионные кольца цилиндра, то через картер двигателя с рабочим объемом 2-2,5 л за каждые 1000 км пробега будет прокачиваться по 2 кг воды. Допустим, что 95% воды удаляется системой вентиляции картера, то все равно после пробега в 5000 км на 4,0 л моторного масла будет приходиться около 0,5 л Н2О. Эта вода при работе двигателя преобразуется антиокислительной присадкой, содержащейся в моторном масле, в примеси – кокс и золу.
По указанным ранее причинам необходимо поддерживать при работе двигателя температуру стенок картера достаточно высокой, а в случае необходимости – применять системы смазки с сухим картером и отдельным масляным баком.
Следует отметить, что мероприятия, замедляющие процессы изменения состава масляной основы, существенно замедляют образование нагара, лака и осадков, а также снижают интенсивность изнашивания основных деталей автомобильных двигателей .
Фракционный и химический состав масел может изменяться в достаточно широких
пределах под влиянием различных факторов:
- характера сырья, зависящего от месторождения, свойств нефтяной скважины;
- особенностей технологии изготовления моторных масел;
- особенностей транспортировки и длительности хранения масел.
Для предварительной оценки свойств нефтепродуктов применяют различные лабораторные методы: определение кривой разгонки, температур вспышки, помутнения и застывания, оценку окисляемости в средах с различной агрессивностью и т.п.
В основе старения автомобильного моторного масла лежат процессы окисления, разложения и полимеризации углеводородов, которые сопровождаются процессами загрязнения масла различными примесями (нагаром, пылью, металлическими частичками, водой, топливом и пр.). Процессы старения существенно изменяют физико-химические свойства масла, приводят к появлению в нѐм разнообразных продуктов окисления и износа, ухудшают его эксплуатационные качества. Различают следующие виды окисления масла в двигателях: в толстом слое – в поддоне картера или в масляном баке; в тонком слое -на поверхностях горячих металлических деталей; в туманообразном (капельном) состоянии – в картере, клапанной коробке и т.п. При этом окисление масла в толстом слое даѐт осадки в виде шлама, а в тонком слое – в виде лака.
Окисление углеводородов подчиняется теории перекисей А.Н. Баха и К.О. Энглера, дополненной П.Н. Черножуковым и С.Э. Крейном. Окисление углеводородов, в частности, в моторных маслах ДВС, может идти по двум основным направлениям, представленным на рис. 2, результаты окисления по которым различны. При этом результатом окисления по первому направлению являются кислые продукты (кислоты, оксикислоты, эстолиды и асфальтогенные кислоты), образующие осадки при пониженных температурах; результатом окисления по второму направлению являются нейтральные продукты (карбены, карбоиды, асфальтены и смолы), из которых образуются в различных пропорциях при повышенных температурах или лаки, или нагары.
Рис. 2. Пути окисления углеводородов в нефтяном продукте (например, в моторном масле для ДВС)
В процессах старения масла весьма значительна роль воды, попадающей в масло при конденсации ее паров из картерных газов или другими путями. В результате этого образуются эмульсии, которые впоследствии усиливают окислительную полимеризацию молекул масла. Взаимодействие оксикислот и других продуктов окисления масла с водомасляными эмульсиями вызывает усиленное образование осадков (шламов) в двигателе.
В свою очередь, образовавшиеся частички шлама, если они не будут нейтрализованы присадкой, служат центрами катализации и ускоряют разложение еще не окислившейся части масла. Если при этом не произвести своевременную замену моторного масла, процесс окисления будет происходить по типу цепной реакции с увеличивающейся скоростью, со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Решающее влияние на образование нагаров, лаков и осадков на поверхностях деталей ДВС, контактирующих с моторным маслом, оказывает их тепловое состояние. В свою очередь, конструкционные особенности двигателей, условия их эксплуатации, режимы работы и т.д. определяют тепловое состояние двигателей и влияют, таким образом, на процессы образования отложений.
Не менее важное влияние на образование отложений в ДВС оказывают и характеристики применяемого моторного масла. Для каждого конкретного двигателя важно соответствие рекомендованного заводом-изготовителем масла температуре поверхностей деталей, контактирующих с ним.
В данной работе произведен анализ взаимосвязи температур поверхностей поршней двигателей ЗМЗ-402.10 и ЗМЗ-5234.10 и процессов образования на них отложений нагаров и лаков, а также произведена оценка осадкообразования на поверхностях картера и клапанной крышки двигателей при использовании рекомендованного заводом изготовителем моторного масла М 63/12Г1.
Для исследования зависимостей количественных характеристик отложений в двигателях от их теплового состояния и условий работы можно использовать различные методики, например, Л-4 (Англия), 344-Т (США), ПЗВ (СССР) и др. [2, 3]. В частности, по методике 344-Т, являющейся нормативным документом США, состояние «чистого» неизношенного двигателя оценивается в 0 баллов; состояние предельно изношенного и загрязненного двигателя в 10 баллов. Аналогичной методикой оценки лакообразования на поверхностях поршней является отечественная методика ПЗВ (авторы – К.К. Папок, А.П. Зарубин, А.В. Виппер), цветовая шкала которой имеет баллы от 0 (отсутствие лаковых отложений) до 6 (максимальные отложения лака). Для пересчета баллов шкалы ПЗВ в баллы методики 344-Т показания первой необходимо увеличить в полтора раза. Указанная методика аналогична отечественной методике отрицательной оценки отложений ВНИИ НП (10 балльная шкала).
Для экспериментальных исследований использовались по 10 двигателей ЗМЗ-402.10 и ЗМЗ-5234.10 [2]. Эксперименты по исследованию процессов образования отложений проводились совместно с лабораториями испытаний легковых и грузовых автомобилей УКЭР ГАЗ на моторных стендах. В процессе испытаний, кроме прочего, контролировались расходы воздуха и топлива, давление и температура отработавших газов, температура масла и охлаждающей жидкости. При этом на стендах выдерживались режимы: частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальной мощности (100% нагрузки), и, поочередно, в течение 3,5 часов – 70% нагрузки, 50% нагрузки, 40% нагрузки, 25% нагрузки и без нагрузки (при закрытых дроссельных заслонках), т.е. эксперименты проведены по нагрузочным характеристикам двигателей. При этом температура охлаждающей жидкости выдерживалась в интервале 90…92С, температура масла в главной масляной магистрали – 90…95С. После этого двигатели разбирались и производились необходимые замеры.
Предварительно были проведены исследования по изменению физико-химических параметров моторных масел при испытаниях двигателей ЗМЗ-402.10 в составе автомобилей ГАЗ-3110 на автополигоне УКЭР ГАЗ. При этом выдержаны условия: средняя техническая скорость 30…32 км/ч, температура окружающего воздуха 18…26С, пробег до 5000 км. В результате испытаний получено – при увеличении пробегов автомобилей (времени работы двигателей) увеличивалось количество механических примесей и воды в моторных маслах, его коксовое число и зольность, происходили прочие изменения, что представлено в табл. 1
Нагарообразование на поверхностях днищ поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 характеризовалось данными, представленными на рис. 3 (для двигателей ЗМЗ-402.10 результаты подобны). Из анализа рисунка следует, что при повышении температур днищ поршней от 100 до 300С толщина (зона существования) нагара уменьшалась с 0,45…0,50 до 0,10…0,15 мм, что объясняется выжиганием нагара при повышении температуры поверхностей двигателей. Твердость же нагара повышалась с 0,5 до 4,0…4,5 баллов по причине спекания нагара при высоких температурах.
Рис. 3. Зависимости нагарообразования на поверхностях днищ поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 от их температур:
а – толщина нагара; б – твердость нагара;
символами нанесены усредненные экспериментальные значения
Оценка величин отложений лаков на боковых поверхностях поршней и их внутренних (нерабочих) поверхностях производилась также по десятибалльной шкале, согласно методике 344-Т, используемой во всех ведущих научно-исследовательских учреждениях страны.
Данные по лакообразованию на поверхностях поршней двигателей представлены на рис. 4 (результаты по исследуемым маркам двигателей совпадают). Режимы испытаний указаны ранее и соответствуют режимам при исследованиях нагарообразования на деталях.
Из анализа рисунка следует, что лакообразование на поверхностях поршней двигателей однозначно увеличивается с увеличением температур их поверхностей. На интенсивность лакообразования влияет не только повышение температур поверхностей деталей, но и длительность ее действия, т.е. продолжительность работы двигателей [3]. При этом, однако, процессы лакообразования на рабочих (трущихся) поверхностях поршней существенно замедляются по сравнению с внутренними (нерабочими) поверхностями, вследствие стирания слоя лака в результате трения.
Рис. 4. Зависимости отложений лака на поверхностях поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 от их температур:
а – внутренние поверхности; б – боковые поверхности; символами нанесены усредненные экспериментальные значения
Нагаро- и лакообразование на поверхностях деталей существенно интенсифицируется при применении масел групп «Б» и «В», что подтверждено рядом исследований, проведенных авторами на подобных и других типах автомобильных двигателей.
Планомерное увеличение отложений лаков на внутренних (нерабочих) поверхностях поршней вызывает уменьшение теплоотвода в картерное масло при увеличении наработки двигателей. Это вызывает, например, постепенное увеличение уровня теплового состояния двигателей по мере приближения наработки к смене масла при очередном ТО-2 автомобиля.
Образование осадков (шламов) из моторных масел происходит в наибольшей степени на поверхностях картера и клапанной крышки. Результаты исследований осадкообразования в двигателях ЗМЗ-5234.10 представлены на рис. 5 (для двигателей ЗМЗ-402.10 результаты подобны). Осадкообразование на поверхностях указанных ранее деталей оценивалось в зависимости от их температур, для измерения которых были смонтированы термопары (приварены конденсаторной сваркой): на поверхностях картера по 5 штук у каждого двигателя, на поверхностях клапанных крышек – по 3 штуки.
Как следует из рис. 5, при повышении температур поверхностей деталей двигателей осадкообразование на них уменьшается вследствие уменьшения содержания воды в картерном масле, что не противоречит результатам ранее проведенных экспериментов другими исследователями. Во всех двигателях осадкообразование на поверхностях деталей картера оказались больше, чем на поверхностях клапанных крышек.
На моторных маслах групп форсирования «Б» и «В» осадкообразование на деталях ДВС, контактирующих с моторным маслом, происходит интенсивнее, чем на маслах групп форсирования «Г», что подтверждено рядом исследований [1, 2, 3 и др.].
По сравнению с поверхностями поршней, отложения на зеркалах цилиндров следует считать незначительными. Далее, на рис. 6 приводятся данные по лакообразованию на зеркале цилиндра двигателей ЗМЗ-5234.10 при работе на маслах М-8В («автол») и М6з/12Г1, полученные также по методике 344-Т (для двигателей ЗМЗ-402.10 результаты подобны).
В данной работе исследования отложений на зеркалах цилиндров при эксплуатации двигателей на самых современных маслах не проводилось, однако, можно уверенно предположить, что для исследуемых двигателей они будут не больше, чем при их работе на менее качественных маслах.
Полученные результаты по взаимосвязи изменения температур основных деталей двигателей ЗМЗ-402.10 и ЗМЗ-5234.10 (поршней, цилиндров, клапанных крышек и масляных картеров) и количества отложений позволили выявить закономерности процессов образования нагаров, лаков и осадков на поверхностях указанных деталей. Для этого результаты аппроксимированы функциональными зависимостями методом наименьших квадратов и представлены на рис. 3-5. Полученные закономерности процессов образования отложений на поверхностях деталей автомобильных карбюраторных двигателей должны учитываться и использоваться конструкторами и инженерно-техническими работниками, занимающимися доводкой и эксплуатацией ДВС.
Двигатель автомобиля работает с наибольшей эффективностью лишь при определенных условиях. Оптимальный температурный режим теплонагруженных деталей является одним из таких условий и обеспечивает высокие технические характеристики двигателя с одновременным снижением износов, отложений и, следовательно, повышением показателей его надежности.
Оптимальное тепловое состояние ДВС характеризуется оптимальными температурами поверхностей их теплонагруженных деталей. Анализируя проведенные исследования процессов образования отложений на деталях исследуемых карбюраторных двигателей ЗМЗ и подобные исследования по бензиновым двигателям [1, 2, 3 и др.], можно с достаточной степенью точности определить интервалы оптимальных и опасных температур поверхностей деталей данного класса двигателей. Полученная информация представлена в табл. 2.
При температурах деталей двигателей в опасной высокотемпературной зоне существенно увеличивается твердость нагара на деталях КС цилиндра, что вызывает процессы калильного зажигания топливовоздушных смесей, количество лаковых отложений на поверхностях поршней и цилиндров, а значит, нарушается нормальный тепловой баланс. Рис. 7.
При температурах деталей двигателей в опасной низкотемпературной зоне увеличивается толщина нагара на поверхностях деталей, образующих КС, что приводит к возникновению детонационного сгорания топливовоздушных смесей, а также при низких температурах поверхностей деталей двигателей на них увеличивается количество осадков из моторных масел. Все это нарушает нормальную работу двигателей. В свою очередь отложения приводят к перераспределению тепловых потоков, проходящих через поршни, и повышению температур поршней в критических точках – в центре огневой поверхности днища поршня и в канавке ВКК. Температурное поле поршня двигателя ЗМЗ-5234.10 с учетом отложений нагаров и лаков на его поверхностях представлено на рис. 7.
Задача теплопроводности методом конечных элементов решалась с ГУ 1-рода, полученными при термометрировании поршня на режиме номинальной мощности при стендовых испытаниях двигателя. Термоэлектрические эксперименты проводились с тем же поршнем, для которого предварительно выполнены исследования температурного состояния без учета отложений. Эксперименты осуществлялись при идентичных условиях. Предварительно двигатель работал на стенде более 80 часов, после чего наступает стабилизация нагаров и лаков. В результате, температура в центре днища поршня повысилась на 24°С, в зоне канавки ВКК – на 26°С в сравнении с моделью поршня без учета отложений. Значение температуры поверхности поршня над ВКК 238°С входит в опасную высокотемпературную зону (табл. 2). Близко к опасной высокотемпературной зоне и значение температуры в центре днища поршня.
На этапе проектирования и доводки двигателей влияние отложений нагаров на тепловоспринимающих поверхностях поршней и лаков на их поверхностях, контактирующих с моторным маслом, учитывается крайне редко. Это обстоятельство в совокупности с эксплуатацией двигателей в составе АТС при повышенных тепловых нагрузках увеличивает вероятность отказов – прогары поршней, закоксовывание поршневых колец и т.д.
Н.А Кузьмин, В.В. Зеленцов, И.О. Донато
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Управление автомагистрали “Москва — Н.Новгород»
www.oil-club.ru
Список масел от Oil-club. — Subaru Forester, 2.0 л., 2013 года на DRIVE2
Как видно из названия статьи материалы для этой статьи взяты на сайте oil-club. Эта статья логическое продолжение предыдущих: Какое масло лить в двигатели Субару FB20 и FB25? и Видеолекбез по автомобильным маслам.. Нашел данный материал и посоветовал его мне для прочтения stival, большое ему спасибо. Вопрос по подбору масла как оказалось интересует многих, возможно после этого материала удастся определится с нелегким выбором.
И так для начала немного разберемся с терминами.
Щелочное число — это величина соответствующая общему содержанию (мг.) щелочных присадок в 1г. масла.
Индекс вязкости — это относительная величина, показывающая степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры в градусах Цельсия и определяющая пологость кривой кинематической вязкости от температуры.
Зольность — это показатель наличия присадок в масле, эти присадки и добавки при эксплуатации масла вырабатываются, соответственно — выгорают, образуя ту самую золу, которую можно увидеть на поршнях, клапанах и кольцах.
Молибден, Бор — антизадирные EP-присадки. Молибден, как правило, входит в состав универсального пакета присадок фирмы Infineum (совместная «дочка» Shell и Exxon Mobil), который используется в основном в американских маслах (Pennzoil, Amsoil, Mobil1, Petro-Canada) и некоторых европейских (Shell). Наряду с бором соединения молибдена являют собой EP-присадки (Extreme Pressure), которые активируются и «работают» в определённых условиях «контактного» трения, т.е. антизадирные. Вдобавок это мощный модификатор трения. Особенно «продвинута» последняя разработка Infineum — молибден-тример («трёхядерный»), но его пока что можно встретить только в топовых дорогих маслах Shell и Mobil: Pennzoil Ultra, Shell Helix Ultra, Mobil1.
Соединения бора — антизадирная присадка для цветмета и (иногда) беззольный детергент/дисперсант (сукцинимид бора)…
GTL (англ. Gas-to-liquids — газ в жидкость) — процесс преобразования природного газа в высококачественные, не содержащие серу моторные топлива и, при необходимости, другие, более тяжёлые, углеводородные продукты.
ПАО — полиальфаолефин, являются углеводородной синтетической жидкостью, полученой путем синтеза молекул децена в олигомеры или полимеры с короткими цепями.
ZDDP — zinc dialkyldithiophosphate или проще цинк, в масле вступает в игру, только когда присутствует контакт металл-металл внутри двигателя, который может никогда не произойти при нормальных условиях работы. Однако если вы иногда ездите в красной зоне шкалы тахометра, цинк — ваша последняя линия защиты.
HTHS — High Temperature High Shear Rate, то есть «высокая температура — высокая прочность на сдвиг». С помощью данного испытания измеряется стабильность вязкостной характеристики масла в экстремальных условиях, при очень высокой температуре.
Эстеры -сложные эфиры.
Теперь рейтинг от эксперта Оil-clubа — Вадим_69, и его комментарии по маслам для двигателей ориентированных на масла 0W-20.
Общие рекомендации: 0/5W-20/30 ILSAC и/или АСЕА А1 А5. Высокое щелочное — гуд, полная зола — наоборот, плохо (если, конечно, катализатор живой 🙂 ). Идеальны — среднезольники API SN на хорошей базе (c ПАО или GTL). Идеальная вязкость 8.5-10.5 cst с HTHS 2.7-3.3
Попроще и (иногда) подешевле (чисто ILSAC):
0W-20 Idemitsu Zepro (плюсы: рекордный индекс вязкости, отличные низкотемпературные, очень богатый пакет антизадирных EP-присадок на основе молибдена и бора, высокое щелочное, минусы: цена, плохая доступность)
5W-30 Idemitsu Zepro (плюсы: хороший пакет с молибденом и бором, минусы: невысокое щелочное, плохая доступность)
5W-20/5W-30 Pennzoil Gold (Synthetic Blend) (плюсы: высокое щелочное, неплохие низкотемпературные, минусы: нет бора в пакете, плохая доступность)
0W-20/5W-20/5W-30 Quaker State Ultimate Durability (плюсы: хорошие низкотемпературные, высокое щелочное, минусы: нет бора в пакете, плохая доступность, цена)
5W-20/5W-30 Quaker State Enhanced Durability (плюсы: хороший пакет с молибденом и бором, неплохие низкотемпературные, минусы: невысокое щелочное, плохая доступность)
0W-20/5W-20/0W-30/5W-30 Petro-Canada Supreme Synthetic (плюсы: хороший пакет с молибденом и бором, неплохие низкотемпературные, минусы: невысокое щелочное)
0W-20/5W-20/5W-30 Kendall GT-1 Full Synthetic (плюсы: хороший пакет с молибденом, бором и титаном, неплохие низкотемпературные, минусы: плохая доступность)
5W-30 Kendall GT-1 Dexos1 (плюсы: хороший пакет с молибденом и бором, неплохие низкотемпературные, минусы: невысокое щелочное, плохая доступность)
0W-20 Total Future (плюсы: невысокая цена, невысокая зольность, минусы: невысокое щелочное)
0W-20/5W-30 Motul Eco-Lite (API SN) (плюсы: невысокая зольность, хороший пакет с молибденом и бором, минусы: невысокое щелочное, посредственные низкотемпературные)
5W-30 Liqui Moly Special AA (плюсы: невысокая цена, невысокая зольность, минусы: невысокое щелочное)
0W-20/5W-20/5W-30 Eneos (плюсы: невысокая цена, малозольный пакет с модификаторами трения на молибдене, относительно высокое щелочное, минусы: в пакете нет бора)
5W-20 Hyundai Premium LF Gasoline (плюсы: относительно невысокая цена, минусы: в пакете нет бора)
0W-20/0W-30/5W-30 Mitsubishi Genuine (плюсы: относительно невысокая цена, широкая доступность, малозольный пакет с модификаторами трения на молибдене, минусы: очень низкое щелочное, посредственные низкотемпературные, в пакете нет бора)
Но в чисто городских условиях я бы эти масла менял через 5-6 тыс. км (4 тыс. км зимой)…
Помощнее (ACEA A1 A5 и/или масла на ПАО (GTL) с эстерами):
0W-20/5W-20/5W-30 Pennzoil Ultra (Ultra Platinum) (плюсы
www.drive2.ru