Какой бывает температура масла в двигателе внутреннего сгорания

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.

масла

Велика Россия — есть у нас и крутые горные серпантины, и затяжные «тягуны» зауралья, и ровные, как стрела, равнинные шоссе. На севере из-за лютых морозов водители на ночь не глушат моторы своих грузовиков и утепляют их, накидывая поверх старые ватники. В южных областях (а нынешним летом и в средней полосе) солнце разогревает асфальт до температуры плавления, и система охлаждения тягача, тянущего за собой груженную до предела фуру, не справляется с термической нагрузкой, позволяя стрелке показателя температуры заходить в красную зону шкалы. Моторное масло часто работает в самых что ни на есть экстремальных условиях, что приводит к его быстрому окислению и резкому сокращению срока службы. Увы, но механики в большинстве случаев не делают поправку на особые условия работы масла и не сокращают срок его службы. Отчасти делается это по незнанию, отчасти от желания сэкономить на покупке 25–30 литров масла. В итоге вместо относительно небольших затрат на замену моторного масла перевозчик может «попасть» на капитальный ремонт мотора! Разберемся в проблеме обстоятельно.

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.

То в жар…

Как мы уже упомянули, при перегреве двигателя в моторном масле происходит интенсивное окисление пакета присадок и резкое ухудшение его рабочих характеристик. Для большей наглядности представим, как знойным летом тягач тащит в гору груженый до предела полуприцеп. Штурм горы длится 30 минут. В течение этого времени температура охлаждающей жидкости поднимается до отметки 100 градусов, что на десять градусов больше рабочей температуры двигателя. Но поскольку система охлаждения ДВС заправлена охлаждающей жидкостью с температурой закипания 110–115 градусов, закипания жидкости не происходит. Но при этом, заметим, дизель работает с перегревом! Рассмотрим, как поведут себя в данной ситуации масла одинакового класса качества, идентичной вязкости, к примеру, 10W-40, но разные по основе: минеральное, полусинтетическое, полностью синтетическое.

Согласно теории, которая подтверждена лабораторными испытаниями, проведенными в нашем исследовательском центре, даже столь короткий промежуток времени работы масла с перегревом заметно отражается на его ресурсе.

За тридцать минут в перегретом на 10 градусов моторном масле образуются различные жирные кислоты, происходит отложение высокотемпературного нагара, лака, кокса, которые оказывают негативное воздействие на пакет присадок и основу в течение длительного времени. То есть всего один непродолжительный перегрев двигателя и, соответственно, масла снижает его ресурс. Вопрос насколько?

Лучше всего перегреву противостоит масло, изготовленное на полностью синтетической основе. Зависимость изменения индекса вязкости полностью синтетического масла от его температуры выражена значительно меньше, нежели минерального и полусинтетического. Иными словами, при перегреве синтетики не происходит значительного падения вязкости. Это очень важно, особенно применительно к дизелям, отработавшим больше половины своего ресурса. Дело в том, что в изношенных сопряжениях, к примеру, в подшипниках скольжения коленчатого вала, зазор увеличен. Разжиженное от действия высокой температуры масло, даже при исправном масляном насосе, подающем требуемое давление в главную магистраль, не способно создать надежный масляный клин, благодаря которому и «всплывает» вал. То есть масло обязано сохранять вязкость и при высоких температурах. Мало того, базовое синтетическое масло гораздо лучше противостоит окислению и, соответственно, меньше подвержено старению, деструкции. Прибавим к этому такие неоспоримые преимущества синтетики, как высокие моющие и диспергирующие (способность масла держать загрязнения во взвешенном состоянии и не давать им выпадать в осадок) свойства, благодаря которым в моторе отложения не накапливаются, а сливаются с отработкой. Кстати, именно поэтому несливаемый остаток и загрязнения не оказывают заметного воздействия на свежее масло. И, наконец, последнее: полностью синтетическое масло стойко держит нагрев до сотни градусов, практически не меняя своих свойств. То есть заменять синтетику нет необходимости.

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.

масло

Масла, изготовленные на минеральной и полусинтетической основах, при перегреве ведут себя не так стойко, как синтетика. Так, в масле на минеральной основе при температуре 100 градусов происходят лавинообразные, необратимые процессы окисления. Его ресурс всего за полчаса сокращается на 10%, а в системе смазки образуются всевозможные высокотемпературные отложения. Поэтому при долговременной работе двигателя, заправленного минеральным маслом с перегревом, лучше заменить его при первой же возможности. При этом учтите, что в зависимости от состояния двигателя и, в частности, от чистоты его системы смазки ресурс свежего масла может упасть более чем на 25–30%. Если система охлаждения автомобиля не обеспечивает стабильную температуру двигателя, минеральное масло лучше не использовать.

Как поведет себя масло, изготовленное на полусинтетической основе, сказать сложно. Причина — неизвестно, что производитель масла подразумевает под полусинтетикой! Это может быть как смесь минерального и синтетического масел (пропорция — секрет фирмы), так и минеральное базовое масло, прошедшее глубокую очистку, например гидрокрекинг. В зависимости от этого стойкость масла к перегреву будет либо приближаться к полностью синтетическим, либо к минеральным продуктам. Посему делать какие-либо выводы крайне сложно, но можно предположить, что за 30 минут работы при температуре 100 градусов полусинтетическое масло потеряет 5% своего ресурса.

Итак, подведем итоги: работа моторного масла при температуре 100 градусов Цельсия в течение 30 минут отразится на его ресурсе следующим образом.

1. Полностью синтетическое масло — не отразится.

2. Полусинтетическое масло — ресурс необходимо сократить на 5%.

3. Минеральное масло — ресурс необходимо сократить на 10%

Высокотемпературный режим работы силового агрегата

Высокотемпературные условия эксплуатации масел могут соответствовать:

• Допустимому уровню;
• Температуре кипения.

Температурные условия эксплуатации двигателя должны соответствовать оптимальным показателям, чтобы не допускать перегрева силового агрегата, что повлечёт понижение мощностных характеристик, а в худшем случае — поломки.

В случае достижения состояния кипения моторное горючее может нести угрозу нормальной работе силового агрегата. При кипении в смазке возникают пузырьки и от неё исходит чёрный дым. Такое состояние достижимо при температурном показателе в 250 градусов по Цельсию. При этом вязкость вещества понижается, что сказывается на всём двигателе, его деталях и механизмах.

Нагретая до 125 градусов смазочная жидкость начинает гореть вместе с горючим, но определить это по выхлопным газам невозможно. Зато другой фактор выдаст это: смазка начнёт очень быстро расходоваться, вследствие чего владельцу автомобиля придётся чаще её добавлять. Доводить смазочную жидкость до состояния кипения категорически запрещено, так как это состояние неизменно повлечёт за собой поломки двигателя.

…то в холод

Теперь рассмотрим другую крайность — недогрев мотора, то есть его работу при температуре ниже 90 градусов. С самим маслом — не важно, на какой основе оно изготовлено — при пониженной температуре ничего плохого происходить не будет. Ведь разработчик двигателя и производитель масла изначально предполагают, что есть режимы холодного пуска и прогрева ДВС, которые занимают достаточно длительное время. Однако чем ниже температура масла по отношению к номинальным 90- 95 градусам, тем больше потери на внутреннее трение между его слоями и тем выше расход топлива. Мало того, процесс смесеобразования и горения топлива в камере сгорания не оптимален, а значит, в масло с картерными газами будет попадать окислитель — несгоревшая солярка. Насколько сократится срок службы масла, можно сказать, только проведя его исследование в лаборатории, так как на скорость окисления пакета присадок влияет количество содержащейся в топливе серы. Если перевозчик заправляет машину дизельным топливом экологического класса Евро-4, то критической температурой, ниже которой будет наблюдаться ускоренное окисление масла, я считаю 75 градусов Цельсия.

Моторные масла: То в жар, то в холод

Выбор моторного масла по его вязкости

Подбор необходимого масла строго индивидуален и направлен на определенный двигатель. Поэтому в первую очередь следует ориентироваться на те указания и рекомендации, которые сделал производитель в технической документации к тому или иному автомобилю.

Помните, что только оригинальное масло либо его качественный аналог способны обеспечить двигатель хорошей работой и максимальным износом деталей.

В том случае, если данного рода документация отсутствует — ориентироваться следует на указанные допуски масла в отношении определенных двигателей, которые, чаще всего, имеются на этикетке производителя.

Таблица значений вязкости автомобильной смазки

Что на самом деле более вредно для мотора, высокая или низкая вязкость?

• Сразу стоит отметить в уже который раз: показатель вязкости моторной смазки должен соотноситься с нормами автомобильного производителя. И это не зависит от возраста двигателя, от пройденного расстояния, от размера кошелька или «уважаемого» мнения мастеров из сервис-службы.
• Самая простая для владельцев авто пара трения в моторе – это цилиндр и поршень, вот почему мы возьмем именно эту пару для проведения своей интеллектуальной оценки.
• Вязкость масла – важный параметр, который на емкости прописывают литерами SAE. Уже много лет как прошло то время, когда по показателю вязкости можно было понять какое это масло, полусинтетика или чистая синтетика. Автолюбители с опытом, наверное, ещё вспомнят, когда в магазинах продавалось масло SAE. В те времена все было понятно и доступно даже для новичков: 15w-40 – это минеральная смазка, 10w-40 уже относится к категории полусинтетических смазок с большим количеством присадок, а 5w-40 – чистая синтетическая смазка.
• В 2021 году все обстоит совсем иначе. На рынке можно поискать и приобрести полусинтетику со значением 15w-40 либо получить чистую синтетику на 10w-40.