Delphi: что скрывают моторные масла
Как много автовладельцу нужно знать о масле? Масло скользкое, это смазка.
На самом деле, эта тема настолько обширна, что в нескольких статьях мы можем осветить только ее основы. Наши консультанты — эксперты компании Delphi, специализирующейся на производстве автомобильных масел, информационного партнера проекта AutoLiquefaction. Прогресс в области двигателестроения в некотором смысле зависит от развития масла. Современные двигатели для тяжелых условий эксплуатации с их тонко настроенными компонентами не могли бы существовать без масла, которое выполняет свою работу.
Delphi
Масло позволяет частицам связываться друг с другом, образуя масляную пленку. Поэтому в паре трения, где детали встречаются, каждая деталь взаимодействует с этой масляной пленкой, а не с другими деталями. Масло решает три основные проблемы: во-первых, оно на порядок снижает сопротивление трению. Вторая задача — предотвратить перегрев двигателя.
Однако третья из основных задач нефти является самой сложной и интересной. Наиболее важными поверхностями трения в двигателе являются внутренние стенки цилиндра и поршень, а точнее его кольца. Между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра имеется зазор, без которого поршень не мог бы двигаться. Когда смесь воспламеняется, давление в камере сгорания составляет от 50 бар в бензиновых двигателях до 200 бар в дизельных двигателях. Если толщина масляной пленки соответствует размерам зазора, то камера сгорания может быть достаточно хорошо герметизирована.
Проблема, однако, заключается в том, что при изменении температуры меняется вязкость масла и толщина пленки. Масло в двигателе работает при температуре -30°C при запуске в мороз и более 120°C при прогреве двигателя. Это означает, что температура охлаждающей жидкости составляет 90, а рабочая температура цилиндров — несколько сотен градусов. Кстати, именно поэтому рекомендуется прогревать автомобиль даже в жаркие дни: +50 — это не -30, но это нежелательная температура для двигателя.
Индекс вязкости зашифрован в маркировке масла, например, 5W-30. Холодное масло настолько густое, что масляному насосу трудно прокачать его через фильтр или стартеру провернуть двигатель. Первая — это температура, при которой можно запускать двигатель (число перед буквой W минус 40); первая цифра не оказывает никакого влияния, кроме минимальной температуры запуска. Практическая минимальная температура запуска зависит от модели двигателя и отражается в выборе масла, рекомендованного производителем автомобиля. Это также зависит от состояния стартера и аккумулятора.
Простой формулы для второго числа не существует, но чем оно выше, тем более вязким будет масло в горячем двигателе. Некоторые люди заливают спортивное масло в обычный двигатель для «увеличения мощности» из-за его более высокой стоимости. Однако рабочая температура в обычном двигателе ниже, чем в двигателе с принудительной индукцией, и даже если в спортивном автомобиле масло растает до нормальных рабочих условий, в обычном двигателе оно останется слишком густым. Это приводит к потере мощности и ускоренному износу. Специалисты Delphi рекомендуют увеличить вязкость масла до максимальной, указанной производителем. Более толстая масляная пленка также требуется для двигателей с большим пробегом, поскольку зазор уже увеличился.
Масло хорошего качества быстро снизит свою вязкость до рабочей вязкости после короткого периода прогрева, но при более высоких температурах оно будет менее быстро реагировать на тепло, и масляная пленка не должна стать слишком тонкой. Такое «интеллектуальное поведение» может быть достигнуто только при использовании специальной добавки — модификатора вязкости.
Вообще говоря, масло состоит из так называемого базового масла и присадки. Базовые масла могут быть минеральными, синтетическими или полусинтетическими. Полусинтетические масла в настоящее время считаются наиболее подходящими по своим свойствам и производственным затратам. Для автомобилей с пробегом более 150 000-200 000 км подойдет минеральное масло, но важно, чтобы базовое масло было хорошего качества, а пакет присадок — эффективным.
Есть семь основных назначений присадок.
Процесс производства также влияет на качество масла. Как говорят технологи Delphi, производство масла похоже на производство духов: нужно не только выбрать хорошую основу, но и сбалансированно рассчитать состав добавок и точно их взвесить. Малейший дефект или неполное разведение добавок по всей основе приведет к тому, что получится не тонкий аромат, а средство от комаров.
Почему изнашивается двигатель?
Почему происходит износ двигателя, если современные масла настолько превосходны? Подумайте о круглой гальке на пляже, вода скребет камень. Без противоизносных агентов само масло быстрее «слизывает» металл, но этот процесс не сравним с прямым воздействием трения. Кроме того, молекулы металла постепенно покидают кристаллическую решетку. Происходит естественная диффузия любого вещества. Следует также помнить, что двигатели проходят через цикл расширения и сжатия, при этом высокие температуры охлаждают, а затем снова нагревают. Наконец, детали подвергаются механическим нагрузкам, которые деформируют их в пределах пластичности материала.
Очищающие средства удаляют металлические остатки с поверхностей деталей трения. В противном случае двигатель будет покрыт темным налетом из масла и металлических фрагментов, подобным тому, что встречается в примитивных машинах, смазываемых обычным мазутом или машинным маслом. В результате частицы, отделившиеся от поверхности компонентов, попадают в масло. Задача масла — заключить каждую из них в пленку толщиной в несколько молекул, пока она не будет задержана масляным фильтром. В противном случае частицы, скопившиеся в неподходящих местах, начнут действовать как абразивы. Кстати, если во время работы масло совсем не чернеет, значит, оно не выполняет свою очищающую функцию, и весь мусор и нагар оседает на внутренней поверхности двигателя.
Как объяснили специалисты Delphi во время подготовки линейки AutoLikbez, двигатель загрязняется не только металлическими частицами, но и продуктами сгорания, которые смешиваются с маслом, покрывающим юбку поршня, и постепенно проникают в зазоры. Если масло, оставшееся на стенках цилиндра, сгорело не полностью, часть этого нагара будет захвачена скребковыми кольцами при следующем движении поршня. Масло также должно удерживать частицы сажи во взвешенном состоянии до тех пор, пока они не попадут в масляный фильтр или до замены масла. Масло также должно обладать химическими свойствами для предотвращения деградации под воздействием продуктов сгорания.
Пары проникают в двигатель в виде паров из камеры сгорания и в виде воды из окружающего воздуха. При запуске холодного двигателя этот пар конденсируется на внутренних стенках блока двигателя. Этот пар конденсируется на внутренних стенках блока двигателя и вступает в реакцию с продуктами сгорания, оксидом азота и оксидами серы, образуя кислоты. Для минимизации ущерба, наносимого конденсатом, добавляются присадки, покрывающие стенки двигателя изнутри, даже в состоянии покоя, чтобы предотвратить процесс окисления во время запуска. Когда двигатель достаточно прогрет, вода и несгоревшее топливо испаряются. Высокая долговечность двигателей дорогих автомобилей в определенной степени гарантируется тем, что в них вряд ли будет залито масло, не обладающее заявленными защитными свойствами.
