До какой температуры нагревается масло в двигателе – Рабочая температура масла в двигателе, какой бывает, от чего зависит

Температура масла в двигателе

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:

• отводит тепло от зоны трения, способствуя снижению рабочей температуры;
• уносит механические частицы, предотвращая абразивный износ;
• нейтрализует агрессивную среду, препятствуя коррозионному изнашиванию;
• сдерживает прорыв газов, уплотняя рабочую камеру.

Существует 2 основных вида масляного взаимодействия: граничное и гидродинамическое.

1. При первом режиме смазка поступает к трущимся поверхностям без напора и смачивает их, сокращая износ. Смазывающий продукт непрерывно обновляется разбрызгиванием или с помощью форсунок. Таким способом смазываются: шатунно-поршневая группа (включая поршни с кольцами), зубчатая цепь, рокеры, клапаны и ряд других деталей.
2. Гидродинамическое смазывание — когда смазывающая жидкость подается в область трения от напорного маслонасоса. При этом образуется масляный клин, заставляющий внутреннюю деталь «всплывать» на масляной пленке, благодаря чему между поверхностями образуется зазор, исключающий прямой механический контакт. Пример — смазка подшипников коленчатого и распределительного вала.

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.

Температура моторного масла: диапазон колебаний и перегрев

Температурный режим, в границах которого эксплуатируется моторное масло, влияет на качественные показатели и степень защиты силового агрегата. Рассмотрим, какую роль он играет в обеспечении корректной работы ДВС.

Кто хоть немного знаком с законами физики легко сможет представить механизм работы двигателя внутреннего сгорания. При работе агрегата внутри его создается повышенная нагрузка, происходит нагрев, и вследствие чего увеличивается давление. Для того, чтобы при эксплуатации детали и механизмы ДВС были защищены от трения и износа, моторные жидкости должны сохранять свои основные эксплуатационные свойства в условиях высоких температур.

Качество смазки характеризуется вязкостными показателями и температурой вспышки. Температура кипения масла в двигателе должна соответствовать допустимым показателям. Закипание может происходить при повышении нагрузки или при использовании некачественного смазочного материала. Это может привести к поломке силового агрегата. В определении характеристик моторных масел важны два показателя: допустимый предел повышения и температура кипения.

Коэффициент допустимости указывает на оптимальное нагревание смазочной жидкости. При этом важно, чтобы изменение вязкостных показателей смазки не отставало от повышения до рабочей температуры. Чем меньше время этого отставания, тем легче мотору справляться с нагрузкой. В таком случае даже при сильном нагреве защита двигателя от износа будет высокой. Пренебрежение этими показателями ведет к повышенному износу деталей и узлов мотора.

В каком диапазоне меняется температура

Сохранение рабочих качеств смазки напрямую зависит от температурного диапазона. Рабочий режим автомасел находится в границах от -40 до +180℃. Параметры каждого производимого продукта различны по вязкостно-температурным характеристикам. Особого подхода требуют силовые агрегаты на дизельном топливе. В эксплуатации они сильнее нагреваются.

Присадочные компоненты не позволяют моторной жидкости менять свои свойства при изменении температур, как в сторону повышения, так и понижения.

При смешивании с топливом происходит вспыхивание, концентрированные пары возгораются, и это приводит к высокой летучести масла. Насколько при этом увеличится расход смазочного материала, зависит от степени его очистки.

При тестировании в лабораторных условиях, после нагрева происходит выделение концентрированных паров нефти. Любое масло, независимо от базовой основы (синтетика, полусинтетика или минералка) после вспыхивания продолжает гореть.

В спортивных автомобилях с форсированными двигателями, испытывающих чрезхмерные нагрузки устанавливают систему охлаждения. В контуре системы дополнительно устанавливается датчик температур или давления масла.

Для корректной работы смазка не должна нагреваться выше +105℃. Эта цифра считается предельно допустимым порогом.

В ДВС существуют два основных режима транспортировки смазывающей жидкости:

• граничный;
• гидродинамический.

При граничном способе подачи, масло движется без давления вокруг поршневых колец. При гидродинамической подаче, смазывание коленвала происходит под давлением.

Температурный режим в процессе эксплуатации должен строго соблюдаться. ДВС на этапе конструирования разрабатываются с учетом изменений, возникающих при нагреве. И только в нормальном диапазоне все системы работают слаженно. При незначительном сдвиге термических норм в обе стороны, работа мотора становится некорректной. Особенно опасны изменения при превышении температуры масла.

Низкий показатель температуры масла в двигателе

Одной из важных характеристик является температура застывание масла. Застывая, смазка теряет эластичность и текучесть. Моторная жидкость меняет свои свойства, не способна обеспечить нормальное поступление к деталям и стабильную масляную пленку. За счет кристаллизации парафинов смазочный материал твердеет.

Резкое снижение температуры вспышки говорит о возможных проблемах силового агрегата:

• нарушение впрыска;
• неисправность в топливной системе;
• поломка карбюратора.

Снижение температуры в картере приводит к тому, что между деталями не возникнет нужного зазора, а масло при этом подвергается окислению. Остывание приводит к загустению смазки, что может привести к протечкам, и всегда приводит к увеличению износа мотора.

Верхняя граница температуры масла

Повышение термических показателей выше положенной нормы сопровождается закипанием, задымлением и пузырением. Возгорание моторной жидкости возникает при повышении температуры до 250. В таком состоянии смазочный материал практически теряет вязкость, происходит его разжижение и частичное испарение. Критическим показателем является динамика повышения t — более 2℃ в минуту. Недопустимо сгорание масла одновременно с топливом, при этом снижается концентрация смазки, увеличивается ее расход, появляется характерный запах и меняется цвет выхлопа.

При сильном нагреве снижается вязкость автомасла, оно больше не способно создать стабильную пленку. Зазоры между деталями становятся слишком маленькими, что приводит к выходу из строя механизма.

Температура кипения моторного масла составляет 250 — 260℃. Жидкость безвозвратно теряет свои рабочие свойства, и становится бесполезной.

Причины чрезмерного нагрева моторного масла

Причинами нагрева становятся окислительные процессы, в результате которых происходит образование отложений. Под воздействием высоких температур ускоряются процессы образования шламов, нагара и лаков. Это приводит к быстрому старению смазки.

Кроме того, образованный нагар опасен тем, что его компоненты могут стать причиной детонационного взрыва. Смесь нагара с лаками приводит к закоксованности поршневых колец, а шламовые осадки к сбоям в работе силового агрегата.

Чем опасна высокая температура в двигателе

Температурный диапазон автомасел достаточно широк. При прогреве силового агрегата до рабочего состояния вязкость моторной жидкости демонстрирует нормальные показатели. При перегреве эти показатели начинают снижаться, смазывание ухудшается, а масляная пленка не способна удержаться на поверхности деталей.

Масло, нагретое до 125℃ начинает подаваться в обход поршневых колец, смешиваясь с топливом начинает выгорать. Происходят необратимые изменения. Смазочная жидкость активно улетучивается. Выявить это можно по увеличенному расходу материала.

Чрезмерное нагревание приводит к закипанию, что может привести к серьезным проблемам с ДВС.

Во избежание перегрева моторного масла в двигателе специалисты рекомендуют:

• избегать длительных поездок на высокой скорости;
• своевременно производить замену смазочных материалов;
• серьезно относиться к выбору автомасла, исключить использование некачественных и сомнительных продуктов;
• отслеживать температуру.

Еще одним важным условием для бесперебойной работы двигателя автомобиля является следование рекомендациям производителя по обслуживанию транспортного средства, а при выборе смазочного материала следует учитывать официальные допуски моторных масел. Отклонение от заводских рекомендаций могут привести к перегреву двигателя и преждевременному его износу.

Температура масла в двигателе автомобиля

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:

• создает несущие масляные пленки в местах передачи механической энергии от одних деталей другим: от поршня – к поршневому пальцу; от пальца – к шатуну; от шатуна – к колену коленчатого вала. Далее полученная энергия накапливается маховиком и раздается через трансмиссию на движители;
• уменьшает трение при движении поршня внутри цилиндра, на приводе газораспределительного механизма; в топливной аппаратуре и других узлах силового устройства;
• увеличивает уплотнение в камере сжатия горючей смеси, предотвращая прорывы газов наружу;
• вымывает образующийся нагар из зон его образования;
• выполняет защитные функции по предотвращению коррозии металлических элементов, находящихся в нагретом состоянии;
• отводит тепло от пар трения, стабилизирует температуру в контактирующих местах.

Большинство пользователей привыкло, что за теплоотвод отвечает охлаждающая жидкость. Но уже более ста лет исследователи, занимающиеся тепловыми машинами, установили следующее:

• примерно 25-30 % избытка тепла в ДВС с жидкостным охлаждением переносится смазочными жидкостями;
• в двигателях с воздушным охлаждением до 75…80 % тепловых потоков переносятся моторным маслом. Только небольшая доля теплоты отдается через ребра охлаждения на блоке и головке блока цилиндров.

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:

• обеспечить безотказную эксплуатацию произведенной продукции. Отзывы через торговую сеть транспортных средств для устранения какого-либо вида недостатка ведут к дополнительным затратам, а также снижению прибыли. Внимание! Некоторые автопроизводители иногда проводят подобные акции не для устранения определенной проблемы, преследуются иные цели: показывают пользователям заботу о выпущенных изделиях. Маркетинговый ход закладывается еще на стадии формировании цены;
• подобрать оптимальный состав смазки из имеющегося ассортимента;
• наладить реализацию расходного материала, выпускаемого под собственным брендом.

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.

1. Если необходимость смены моторного масла соизмерима со сменой времени года, то желательно использовать отдельно летние и зимние виды смазок.
2. Если замена масла выполняется один раз в несколько лет, то целесообразно использовать универсальные моторные масла. Они обеспечат нормальные температурные условия эксплуатации в течение всех времен года.

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.

Как проявляется перегрев масла в ДВС

1. На автомобилях, выпущенных в конце ХХ века, устанавливался датчик температуры охлаждающей жидкости. Для автомобилей с моторами, имеющими воздушное охлаждение («Запорожец», «Шкода», «Татра» и других) устанавливались датчики температуры картерного масла. Ориентируясь на их показания, автомобилист имел представление о состоянии двигателя.
   Опытные водители знают, что стабильная температура охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации автомобиля – это залог безотказной работы двигателя внутреннего сгорания.
2. В настоящее время на приборной доске информации о тепловом режиме двигателя нет. Состояние транспортного средства контролируется компьютером, им оснащены практически все новые автомобили. О возможных сбоях проинформирует зажигающийся индикатор, а также появляющаяся надпись «Check Engine». При появлении подобной информации нужно проверить, какой датчик показывает на наличие сбоя в работе. Возможно, замечен перегрев моторного масла.
3. Ездить с «Check Engine» нежелательно. Проще предупредить проблему, чем в дальнейшем устранять ее последствия.

какая считается нормальной и как определяется рабочая

Смазка для 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.

Информационная панель авто

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.

Датчик масла для авто

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.

Температурный датчик масла

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.

от чего зависит и какая норма

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) таков, что результатом его работы является большое выделение тепла. Жар внутри мотора, особенно в его цилиндропоршневой группе, достигает 300°С и выше, если рассматривать дизельные двигатели. Поэтому температура масла в двигателе достигает больших колебаний по мере того, как смазочная жидкость перемещается по системе смазки внутри ДВС.

Основные функции моторных масел

Автомобильный мотор имеет множество узлов и деталей. Их поверхности постоянно соприкасаются, создавая между собой трение. Результат этого явления – повышенный износ. Кроме того, на трение тратится значительная часть КПД двигателя, который преобразуется в тепло.

Высокие температуры провоцируют расширение материалов, из которых изготовлены детали. Расширительные процессы сопровождаются уменьшением зазора между соприкасающимися поверхностями. Наступит момент, когда этот зазор попросту исчезнет, и ДВС заклинит – вот что произойдёт, если агрегат будет работать без моторного масла.

Моторное масло выполняет важнейшую функцию, без которой агрегат просто не сможет работать. Оно снижает коэффициент трения, образуя тонкую масляную плёнку между соприкасающимися поверхностями. Кроме того, смазка увеличивает КПД движка и уменьшает износ деталей, способствует меньшему выделению тепла, а также эффективно отводит его от трущихся поверхностей. Кроме этих функций реализуются и другие:

Рабочая жидкость может также управлять посредством давления на гидравлические компенсаторы зазоров клапанов, гидравлические натяжители ремня газораспределительного механизма (ГРМ), системы регулировки фаз газораспределения.

Устройство системы смазки

Наиболее удачные смазочные системы обеспечивают разную подачу смазки, зависящую от функциональных особенностей деталей. К самым ответственным узлам и деталям масло приходит под давлением. Менее нагруженные участки получают его путём разбрызгивания или естественной течи. Такие смазочные системы принято называть комбинированными.

Для обеспечения давления рабочей жидкости внутри магистрали применяется масляный насос. Испытывая такое давление, смазывающая жидкость из картера двигателя подаётся к масляному фильтру. Там она очищается и поступает к подшипникам, обеспечивающим вращение коленчатого вала. Дальше – к пальцам поршней, распределительному валу, коромыслам клапанов. Если есть турбина, масло потребуется её валу, на котором она вращается. Кроме того, происходит отвод тепла от внутренней поверхности поршней. Смазка уплотняет зазор между маслосъёмными, а также компрессионными кольцами поршней и цилиндрами мотора, не даёт им «залегать». Жидкость попадает туда, разбрызгиваясь из форсунок в нижней части цилиндропоршневого блока.

Далее смазка возвращается обратно к поддону картера. По дороге она разбрызгивается кривошипно-шатунным механизмом, создавая туман. Он смазывает все детали, которые обволакивает. Из тумана смазка конденсируется, возвращаясь к исходному состоянию и положению. Таким образом, цикл повторяется вновь и вновь.

Диапазон изменения температуры масляного состава

Рабочая температура масла изменяется в широких пределах – от окружающего воздуха до 180 градусов при прохождении цилиндропоршневой группы. При этом металлические поверхности поршней и цилиндров нагреваются до 300°С. Циркулируя по двигателю, масляный состав имеет свойство испаряться и угорать. Для того чтобы пары углеводородов не воспламенились внутри мотора, необходимо, чтобы их температура горения была выше той, до которой они обычно нагреваются. Эта способность определяется таким важным параметром, как температура вспышки масла.

Чтобы определить этот параметр, маслопомещают внутрь тигля. Затем его нагревают до тех пор, пока испарения не начнут вспыхивать от пламени. Температура тут же замеряется. Обычно она составляет от 220°С и выше. Этого достаточно, чтобы пары рабочей жидкости не загорались внутри мотора. Такой параметр не является критичным, поэтому производители не указывают на канистрах, какова температура воспламенения масла.

Кстати, дизельные пары вспыхивают при гораздо более низкой температуре, составляющей порядка 55–60°С. Имея эффективное водяное охлаждение, удаётся снизить верхнюю температурную границу работы масляного состава до 105–115°С, что является довольно существенным показателем.

Вязкостно-температурные характеристики

От вязкостных характеристик смазочных материалов зависит стабильность и эффективность их работы. Вязкость, а также индекс вязкости, одни из важнейших показателей, так как они изменяются при переходе от очень низких (-40°С) до высоких рабочих температурных режимов силового агрегата.

Согласно классификатору американского Общества автомобильных инженеров SAE, моторные масла бывают зимними (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W), летними (20, 30, 40, 50, 60), а также всесезонными, которые принято использовать повсеместно – например, 5W30 или 10W40. На диаграмме представлены температурные диапазоны использования тех или иных продуктов. Очень важным показателем является уровень вязкости в холодное время, а также температура застывания масла. То есть, например, смазка 0W30 позволит запустить двигатель при -40°С, обеспечивая его нормальную проворачиваемость. 5W30 сделает то же самое до -35°С и так далее.

Очень опасен для мотора перегрев смазочных материалов. Если состав будет нагреваться до +125°С и выше, он потеряет свою вязкость и не сможет образовывать масляную плёнку. Поэтому будет проникать в камеру сгорания сквозь кольца поршней, сгорая там вместе с топливом. Так образуются сажевые отложения, смазка угорает. Вот почему периодически требуется проверка уровня масляного состава. Бывает так, что несоответствие вязкости приводит к расходу смазочной жидкости до 1 литра на 100–200 километров пробега.

Очень важно использовать рабочие жидкости с той вязкостью, которую рекомендует производитель. Данный параметр можно определить по сервисной книжке, выдаваемой к каждому автомобилю.

Похожие публикации

Температура моторного масла в двигателе

К смазочным материалам, используемым в автомобиле и к моторному маслу в частности предъявляется ряд требований, которые связаны не только с особенностями физико-химических процессов, происходящих при работе мотора, но и с условиями эксплуатации.

Для того чтобы иметь представление о том, какие факторы влияют на смазочные материалы ДВС, следует рассмотреть основные понятия описывающие температурно-зависимые свойства:

• Температура (t°) вспышки;
• t° кипения;
• Эксплуатационная t°.

Смазочные вещества применяются для того, чтобы исключить сухой контакт соприкасающихся движущихся частей механизмов ДВС. Они предназначены для создания границы скольжения и разделения трущихся деталей. Температура вспышки связана с таким параметром, как испаряемость.

Моторная смазка имеет ряд характеристик, включая вязкость. Вязкость напрямую зависит от температуры. Диапазон рабочих температур ДВС заставляет производителей учитывать изменение вязкости начиная с момента запуска мотора до выхода на оптимальный режим.

Смазка трущихся частей ДВС осуществляется непрерывно во время его работы. Простейшая система состоит из масляного насоса, обеспечивающего циркуляцию, фильтра и каналов в головке и блоке цилиндров, коленчатом вале и т.д., по которым лубрикант подается в места контакта. Как правило, система смазки имеет несколько датчиков, контролирующих важнейшие параметры системы:

• Датчик уровня — оповещает водителя о том что снизился уровень, и требуется пополнение или замена;
• Датчик температуры — в основном встречается на спортивных автомобилях, двигатели которых постоянно испытывают колоссальные нагрузки;
• Датчик давления — предупреждает о падении давления в системе смазки. Причиной могут быть засорившийся или неисправный фильтр или засорение масляной магистрали.

Для определения температуры, при которой происходит вспышка паров легких углеводородов содержащихся в моторном масле, его нагревают в специальном тигле до тех пор, пока пары не начнут вспыхивать от открытого пламени. Вспышки в работающем моторе не происходит, но лубрикант может испаряться и происходит так называемый угар. Это медленный и незаметный процесс, и датчик уровня масла в итоге только констатирует факт. Методика определения t° вспышки регламентируется ГОСТ 6356.

У моторного смазочного материала две взаимозависимые характеристики — это вязкость и температурный режим. С повышением t° вязкость снижается и наоборот, при низких температурах оно становится более вязким. В описании смазочного материала в эксплуатационных характеристиках всегда указываются оба параметра.

Вспышки летучих углеводородов происходят при достижении определенной температурной отметки, за которой начинается процесс их кипения и испарения. Хорошим показателем считается t° вспышки от 225°Цельсия и выше, для сравнения, пары дизельного топлива вспыхивают при +55°. В низкокачественных нефтепродуктах с низкой вязкостью содержится большой процент легких фракций которые выгорают и, как результат, снижается объем смазочной жидкости, о чем извещает датчик.

Температура вспышки — это характеристика в большей степени имеющая лабораторно-промышленное хождение, и на которую подавляющее большинство автовладельцев внимание не обращают. Производители также не акцентируют внимание потребителей на t° вспышки, не указывая ее на упаковках моторных масел.

Рабочий диапазон температур масла моторного лежит в пределах от -40 до +180 градусов. Промышленностью выпускаются моторные смазки с различными вязкостно- температурными характеристиками, соответствующими требуемым параметрам, которые в свою очередь продиктованы особенностями силовой установки и климатом. Так, в дизельном ДВС иные условия, более высокие температуры и состав топлива, требующие моторных масел особой рецептуры. Характеристики моторного лубрикатора могут варьироваться в зависимости от структуры его основы и набора модифицирующих присадочных компонентов, которые не позволяют маслу становиться более или менее вязким в различных температурных условиях, сохраняя смазывающие свойства. От условий окружающей среды зависят такие параметры, как проворачиваемость и прокачиваемость.

Свойства низкотемпературных моторных смазок позволяют эксплуатировать транспортное средство в холодных климатических условиях, при этом сохраняя все оптимальные рабочие параметры — вязкость, текучесть и адгезия к металлическим поверхностям.

Известно, что система смазки двигателя функционирует в двух режимах одновременно, осуществляя смазку трущихся деталей под давлением и без давления. Давление обеспечивает насос шестереночного роторного или иного типа.

Под давлением обычно смазываются поверхности коленчатого и распределительного валов и других моторных узлов, капельная смазка поршней происходит за счет разбрызгивания масла движущимися частями. В условиях низких температур, оно становится более густым и возрастает усилие на стартере для поворота коленчатого вала мотор с трудом заводится и горит датчик «давление масла». Смазка застывает из-за содержащихся в нем углеводородов парафинового происхождения с высокой t° кипения, которые имеют свойство кристаллизоваться при низких температурах. Низкотемпературные смазки содержат малое количество парафиновых углеводородов и специальные присадки, не позволяющие смазке густеть на морозе. Для подогрева моторного масла в некоторых марках машин есть функция принудительного разогрева картера, облегчающая холодный запуск.

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное может быть выражен простым испарением либо происходить в фазе кипения жидкости. Диапазон кипения большинства моторных смазок лежит за пределами нормальных эксплуатационных параметров ДВС.

Высокие температуры в камере сгорания разлагают попавшие туда частицы смазки на простейшие соединения в виде сажи, часть которой выносится выхлопными газами, а часть оседает в виде нагара на кольцах и поршне. Высокотемпературные процессы окисления моторных масел способствуют образованию лаковых отложений на внутренних поверхностях двигателя. Чем ниже качество моторного масла тем ниже его точка кипения.

В автомобильных двигателях внутреннего сгорания охлаждение как правило жидкостное. Датчик температуры на большинстве автомобилей срабатывает при достижении порогового значения 85-90 градусов, включая принудительное охлаждение двигателя. Система охлаждения двигателя конструктивно соседствует с системой смазки, поэтому для кипения моторного масла потребуется прогреть мотор до такой температуры при которой раньше начнет испаряться охлаждающий агент. Для справки, средняя t° кипения антифриза на основе этиленгликоля 120-125 по Цельсию.

В спортивных автомобилях с форсированными бензиновыми двигателями t°моторного масла не должна выходить за пределы рабочих температур. Во избежание перегрева масла на силовой агрегат устанавливается система охлаждения состоящая из масляного радиатора, трубопроводов и специального переходника под масляный фильтр. В этот же контур часто устанавливается датчик температуры, если машина им штатно не укомплектована с завода. Такая дополнительная функция охлаждения способствует лучшей теплоотдаче мотора работающего с большой нагрузкой.

Понимание таких терминов как t° вспышки, вязкость, тепловой режим и диапазон эксплуатационных температур — это всего лишь минимум знаний о моторной смазке, нужных автолюбителю. Если более углубленно рассматривать каждый параметр, то можно узнать, что t° вспышки, скажем, синтетических масел в среднем ниже, чем у натуральных. За физическими процессами стоят химические превращения сложных веществ, о которых не расскажет датчик температуры или датчик давления масла, — разработчики тратят огромные средства на создание новых химических соединений-присадок, улучшающих свойства смазочных материалов.

В руководстве по эксплуатации транспортного средства, как правило, указываются типы используемых жидкостей, включая лубриканты ДВС. Отклонение от рекомендуемых параметров может привести к перегреву и преждевременному износу механизмов.

Вам будет интересно

Рабочая температура масла в двигателе, какой бывает, от чего зависит

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:

• Выполняет функцию охладителя, тем самым отводя тепло от рабочих поверхностей.
• Способствует быстрому удалению вредных продуктов распада горючего.
• Защищает металлические поверхности двигателя от неблагоприятного коррозионного воздействия.
• Выступает в качестве диспергатора. То есть может избавлять загрязненную систему от мелких нерастворимых веществ, добавляя их в свою структуру. Ненужные частицы находятся во взвешенном состоянии и легко вымываются, оседая на фильтре.
• Сохраняет вязкость посредством использования загущающих составов при разных температурах, а это крайне важно для оптимальной работы силового агрегата, так как увеличивают значение индекса вязкости продукта.
• Оберегает мотор от нежелательного процесса, а именно вспенивания технической жидкости. Чтобы не произошла подобная ситуация, к смазочной смеси добавляют антипенные добавки.

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.