MERCEDES-BENZ все о моторах

13. Как масло меняется в процессе работы двигателя

 

Что может потерять масло в процессе эксплуатации ? Главное - из-за чего ? Основными причинами изменения свойств масла являются :

- высокотемпературные и окислительные воздействия внутри двигателя ;

- механохимические преобразования составляющих моторного масла ;

- непрерывное поступление и накопление в моторном масле продуктов преобразования масла , разрушения и "срабатывания" присадок ; продуктов сгорания топлива ; несгоревшего топлива ; воды ; продуктов износа ( в т.ч. вымытых металлов ) ; охлаждающей жидкости ; загрязнений в виде пыли , грязи ( точки "проникновения" - некачественный воздушный фильтр , негерметичные шланги вентиляции картера , уплотнения заливной горловины , щупа , наконец мы сами , протирающие масляный щуп грязными тряпками и сами проталкивающие вместе со щупом куски грязи внутрь двигателя ) ;

Итак , считаем потери :

Вязкость :

- это тот момент , с которым производители более- менее справились . Конечно , масла с высоким солдержанием ПАО более стабильные в плане вязкости , гидрокрекинговые масла насыщают загустителями , которые спустя какое-то время "срабатываются" и масло теряет вязкость . Но Вам придется перепроехать полтора ресурса масла . Если проедете еще пол-ресурса , что масло из поддона будете сливать с помощью ножа и деревянной палочки ;

- сильно на параметры масла может повлиять попадание топлива при холодных пусках , ососбенно неудачных . Поэтому заранее готовьтесь к зиме - загодя меняйте свечи , дабы обеспечивать устойчивый пуск , держите в порядке АКБ ( если зима лютая - лучше периодически заряжать АКБ , можно даже со снятием и притаскиванием домой на пузе , а можно с вытаскиванием мозгов сервисменам ) . Надо понимать , что низкокачественный бензин тяжело поджечь , поэтому часть несгоревшего топлива проникает через зазоры в поршневых кольцах в поддон двигателя , где его совсем не ждет моторное масло . Масло становится более жидким , но это не есть хорошо , т.к. это уже совсем другой продукт , совсем не моторное масло . Бензин конечно испарится при работающем двигателе , но некоторые свойства масла будут утеряны . Поэтому после затяжных студеных зим с частыми неудачными пусками есть смысл просто заменить масло ;

- очень часто человек , сливающий масло , жалуется на то , что оно "жидкое , как вода !" . Начнем с того , что масло всегда сливают горячим - это правило . Так вот , вязкость масла при 100 град.С составляет примерно 10 сСт , вязкость воды ( не буду заострять внимание на различии кинематической и динамической вязкости) - 1,8 Ст при температуре 0 град.С и 0,3 сСт при 100 град.С . Вы сильно отличаете вязкость воды при нуле и кипятка ? А ведь разница - в 6 раз ! Так же точно Вы не отличите 6 сСт от 16 сСт .

Цвет :

- часто приходится слышать от владельцев авто , периодически проверяющих уровень масла по щупу :" Вытащил щуп - а масло - чернущее ! Только тысячу километров назад поменял ! И тут паленое продали ! " Ну , про это уже писано - переписано : намного опаснее , когда масло вообще не чернеет . Это означает , что моющие свойства у масла никакие , т.к. не бывает двигателей , которые не загрязнены или не загрязняются . Плюс ко всему задача масла не просто отмыть все дерьмо , которое постоянно норовит налипнуть на стенки , заполнить зазоры и осесть в поддоне , но и донести его во взвешенном виде ( не кусками , не растворять его , а равномерно распределенным по всему объему масла ) - для этого в масло специально вводят диспергирующие присадки . Не будь их - шматки соплеподобных сгустков валялись бы по всем углам двигателя , а масляный фильтр оставался бы чистым - вся грязь оседала бы на дно поддона , а не поступала бы в виде взвеси через маслоприемник в фильтр . Так что черное масло - это хорошо .

Кислотное число TAN и щелочное число TBN : масло , как и вообще все на земле окисляется  , т.е. стареет . Причин окисления несколько :

- при работе двигателя горячее масло непрерывно взбалтывается , пенится и , естественно контактирует с кислородом воздуха . И чем больше пенится масло , тем сильнее сказывается этот фактор окисления ;

- поверхности металлических деталей подчас являются катализаторами процесса окисления в условиях высоких температур : скажем в зоне "поршневое кольцо - стенка цилиндра" температура достигает 300...380 град.С , в подшипниках скольжения ( "вкладыши" - коленвал ) - до 180 град.С . Процесс высокотмпературного окисления при 150 град.С в три сотни раз интенсивнее , чем при температуре 50 град,С . ;

- масло контактирует с продуктами горения , прорвавшимися в картерное пространство , несгоревшим топливом . Более того , присутствие в бензине большого количества серы в конце концов приводит к образованию серной кислоты . Продукты окисления , т.е. кислоты повышают кислотное число TAN (Total Acid Number ) . Для компенсации роста количества кислоты в составе масла ( а она приводит к коррозии металлов и просто разрушению масла ) в его состав вводятся щелочи ( как беззольные антиокислительные присадки , так и щелочные калиевые моющие и диспергирующие присадки , в основном и опеределяющие щелочной фон масла , выражающийся в щелочном числе TBN ( Total Base Number ) . Щелочь срабатывается , нейтрализуя кислоты , и запас ее не безграничен . Масло необходимо заменить , когда кислотное число продолжает расти , а щелочное перестало снижаться - это и означает предел "функционирования" щелочного запаса масла . К сожалению сделать это можно только в лабораторных условиях .

При этом можно рассматривать два варианта окислительных "режимов" : высокотемпературный ( эксплуатация автомобиля большую часть времени по трассам , в городских пробках  ну и т.д.) и низкотемпературный ( встречается реже , но опасен намного больше - это как правило короткие поездки , особенно зимой с частыми холодными пусками и непрогреванием двигателя до рабочей температуры ) .

В первом случае и во втором случае идет потеря моющих и диспергирующих свойств масла ( за счет "утраты" щелочного числа ) . При этом образуются :

- нагар ( углеродистые отложения - carbon deposits или varnish) - продукт термического разрушения структуры масла , полимеризации (cracking and polymerisation) масла и топлива. Он образуется на сильно нагретых поверхностях (450° – 950°С). Нагар имеет характерный черный цвет, хотя иногда может быть белого, коричневого или другого цвета. Толщина слоя нагара постоянно меняется – когда нагара скапливается очень много -ухудшается отвод тепла, повышается температура верхнего слоя отложений и они начинают выгорать . Меньшее количество отложений образуется в разогретом двигателе, работающем по нагрузкой , почему иногда полезно дать мотору "просраться" . По структуре, отложения бывают монолитными, плотными или рыхлыми. Нагар образуетмя главным образом из-за работы системы вентиляции картера , когда пары масла из картерного пространства через эту систему попадают во впускной коллектор , а оттуда - в цилиндры , где и сгорают вместе с рабочей смесью . При этом надо понимать , что на образование нагара влияют три фактора - высокая температура , испаряемость масла ( отражается коэффициентом NOACK - чем он выше , тем сильнее испаряется масло ) и зольностью - ведь по опеределению "зола" - это то , что остается после полного сгорания масла . Поэтому выбирая масло , старайтесь подыскивать товар с как можно меньшим NOACK .

Нагар оказывает отрицательное влияние на работу и состояние двигателя. Отложения в канавках поршня препятствуют свободе движения колец . В результате они не прижимаются к стенкам и не обеспечивают компрессию в цилиндрах, мощность двигателя падает, возрастает прорыв газов в картер и расход масла, что совсем добивает и масло и как следствие двигатель . Еще один неприятный момент - нагар , образующийся на днище поршня и части поршня над верхним компрессионным кольцом приводит к полированию стенок цилиндра , что ухудшает "цепляемость" масляной пленки к стенкам цилиндра и быстрому износу деталей цилиндро-поршневой группы ;

- лак (lacquer). Тонкий слой твердого и клейкого углеродистого вещества от желтого до черного цвета, который образуется на умеренно нагретых поверхностях вследствие полимеризации тонкого слоя масла в присутствии кислорода. Лаком покрываются юбка и внутренняя поверхность поршня, шатуны и поршневые пальцы, стержни клапанов , нижние части цилиндров и детали распредвалов . Лак значительно ухудшает отвод тепла (особенно поршня), снижает прочность и сохраняемость масляной пленки на стенках цилиндров.Как я уже писал выше присутствие алкилсалицилатов калия в масле ( по крайне мере так уверяет Шелл) позволяет полностью избавиться от лака . А вообще толстый слой лака убрать крайне сложно . Либо частая смена масла , либо разборка двигателя ;

- смолы ( resins) образуются в масле в результате его окислительных превращений (сшивания окисленных молекул) и полимеризации продуктов окисления и неполного сгорания топлива. Образование смол усиливается при работе недостаточно прогретого двигателя . Продукты неполного сгорания топлива прорываются в картер двигателя при продолжительной работе на холостом ходу или в режиме длительного прогрева после холодного пуска на холостом ходу . При высокой температуре и интенсивной работе двигателя, топливо сгорает полнее. Поэтому не рекомендуется длительный прогрев двигателя после холодного пуска зимой . Рекомендуется прогревать двигатель на ходу под малой нагрузкой ;

- шлам (sludge) – это суспензия и эмульсия в масле из нерастворимых твердых и смолистых веществ от коричневого до черного цвета. Состав картерного шлама: масло 50-70% , вода 5-15% , продукты окисления масла и неполного сгорания горючего, твердые частицы , смолы .В зависимости от температуры двигателя и масла, процессы шламообразования несколько различаются. Различают :

- низкотемпературный шлам . Образуется при взаимодействии в картере моторного масла и газов, прорвашихся из цилиндров и  содержащих остатки топлива и воды . В непрогретом двигателе вода и топливо испаряются медленнее что способствует образованию эмульсии, которая впоследствии превращается в шлам. Образование шлама в картере вызывает возрастание вязкости масла , закупоривания каналов системы смазки , ухудшение охлаждения масла вследствие снижения теплопередачи через масляный поддон . Образовавшийся шлам является мягким, рыхлым, однако при нагреве (при продолжительной поездке) как правило становится твердым и хрупким.

- высокотемпературный шлам . Образуется в результате соединения между собой окисленных молекул масла под влиянием высокой температуры. Увеличение молекулярной массы масла приводит к повышению вязкости.

Все описанное выше безобразие в большой степени зависит от наличия в составе масла моющих и диспергирующих присадок , о чем мы можем напрямую следить по TBN - щелочному числу . Чем TBN больше , тем дольше масло будет сопротивляться процессам окисления и разрушения .

Итак ! Заключение ! Дабы не гробить двигатель , следует соблюдать следующие правила :

1) никогда не превышать установленные межсервисные интервалы ( напомню для России - для дизелей ОМ642 и ОМ651 они составляют 10000 км , для всех остальных двигателй - 15000 км ) . Я на бензиновом М112 меняю масло дважды в год - в начале апреля ( самое время , чтобы сбросить то дерьмо , которое накопилось за время зимних холодных пусков , прогревов двигателя , непрогревов ( это когда приезжаешь на работу , а двигатель еще до 60 градусов не прогрелся - очень близко ехать ) ) и в конце сентября ( закончился пыльный сезон , жара , большие температурные нагрузки ( пробки , вечно работающий кондей ) . Получается с осени по весну я проезжаю 7...8 тысяч километров , с апреля по конец сентября - около десятки . Масло - Mobil 5W-50 , расход - 0,1 л/1000 км летом и 0 - зимой . Фото клапанной крышки изнутри сделаю в апреле - буду во второй раз менять цепь - пробег 250000 км ( львиную долю наездил не я - я не первый владелец машины ) . И вообще все мои мотористы в один голос твердят - интервал между заменами , какой бы это не был двигатель - М102 или М278 - не больше 10000 км . И я им верю : в России все есть , чтоб моторное масло умерло , еще не родившись : плохое топливо , низкие и высокие температуры , жуткие пробки ( кроме длительной работы на холостом ходу , которая не есть полезная вещь для мотора добавляется такой фактор , как рассогласование между фактическим пробегом и количеством моточасов - пока машина колбасится в пробке средняя скорость по Москве - порядка 20 км/час . Нет , серьезно , путь от Павелецкой до Одинцово - 30 км - полтора часа вечером отдай ! Ну и прикидывайте - 10000 км со средней скоростью ну пусть 25 км/час - это 400 часов работы двигателя . Сколько проедет европеец ( не житель столицы , конечно) со средней скоростью 55 км/час за 400 часов - правильно - порядка 22000 км , т.е. столько , сколько и составляет в большинстве случаев межсервисный интервал на маслах 229.5 в Европе для бензиновых машин . Равенство есть ? Отсюда вывод - жителям мегаполисов и больших городов , где пробки даже ночью - норма , следует снизить интервал до 10000 км и меньше . Как-то так !

2) использовать только те масла и стой вязкостью , которые предписаны заводом - изготовителем ; не верить рекламе маслопроизводителей ! Никогда !

3) не греть двигатель до рабочей температуры при холодном пуске зимой . Идеальный режим прогрева - в движении с малой нагрузкой , на оборотах ниже средних .  Идеально было бы не пытаться получить от печки максимум возможного : сперва следует прогреть двигатель - потом заниматься салоном - печка отнимает много тепла от системы охлаждения двигателя , а это увеличивает время прогрева двигателя до рабочей температуры . Да , прогретый до 40 град.С двигатель уже в безопасности в плане масляного голодания . Но не забывайте про низкотемпературные отложения , которые заваливают внутренности Вашего двигателя .

4) если в процессе эксплуатации двигателя Вам приходится доливать масло - не уповайте на это - не меняйте межсервисный интервал . Да , Вы пополняете запас присадок , но Вы не избавляетесь от загрязнений . Это все равно , что в тихий двор загонять все больше и больше дворников , но запрещать вывозить мусор и нечистоты с этого двора .

5) просто следите за состоянием двигателя . Неисправная система зажигания и впрыска приведет к плохому сгоранию топлива , попаданию его и продуктов неполного сгорания в масло . Масло быстро умрет - ресурс двигателя уменьшится . Насколько ? Не знает никто . Забитые пухом радиаторы , неисправный термостат или вытяжной вентилятор вызовут перегрев - масло будет окисляться , испаряться и , попадая в цилиндры через систему вентиляции картерных газов , вызывать сильнейшее нагарообразование . Нагар имеет свойство тлеть как уголек и вызывать преждевременный поджиг рабочей смеси , что ведет к калильному раннему зажиганию - ударный износ всего , что вращается и движется возвратно-поступательно . Детонация ! Такому мотору жить не долго . А всего-то радиаторы забиты ! Потом эти люди рассказывают на форумах про низкое качество Мерседесов , про то , что де им не повезло - вот у соседа такая же машина двести прошла - и ничего ! А я у Петьки купил , пятидесяти не проехал - мотору кранты . Петька , скотина , плохо следил за машиной ! Сочувствующие кивают - и кричат - надо писать на завод - пусть свое дерьмо забирают и новую машину дают ! А истину-то никто никогда не узнает !

Есть такая притча - проводился всемирный конкурс на лучший способ заваривания чая . Было представлено две с половиной тысячи способов . Победил знаете какой ? Правильно - "Не жалеть заварки"!

5) прилагайте максимальные усилия , дабы не напороться на контрафакт . Не знаю как . Тут я Вам не советчик .