Старение масла в двигателе

При работе любого механизма или пары трения свойства смазочных материалов изменяются: они загрязняются механическими примесями, накапливают влагу, в них накапливаются растворимые и взвешенные продукты окисления. На понятном каждому человеку языке говорят, что в процессе работы происходит старение масла в двигателе. Масло, взятое из картера двигателя, даже через небольшой период времени работы существенно отличается от свежего по внешнему виду и свойствам.

Наиболее заметные изменения качества вызваны процессами окисления и термического распада углеводородов масла, которые являются основной причиной образования лаков и нагаров в зоне цилиндропоршневой группы. Кроме того, часто накапливаются низкотемпературные отложения (шлам) в картере и маслопроводах. Современные двигатели, устанавливаемые на мощные автомобили, имеют повышенную теплонагруженность, а следовательно, при их работе свойства масел ухудшаются значительно быстрее, в сравнении с моторами разработанными 20-30 лет назад.

Некоторые продукты окисления (смолы, органические кислоты) находятся в масле в растворенном состоянии. Они приводят к увеличению вязкости и кислотного числа. Другие (типа асфальтовых соединений) способны образовывать лаки, липкие осадки, приносящие особенно большой вред, так как вызывают залегание и пригорание поршневых колец. Значительная часть продуктов окисления находится в виде очень мелкой устойчивой механической взвеси, участвующей в образовании нагаров. Фильтрацией полностью очистить от них масло не удается, поэтому количество углеродистых частиц в процессе работы двигателя увеличивается. Для нейтрализации подобного рода отложений можно использовать промывку на основе циклогексанона и 2-пропоксиэтанола. Не стоит уповать на бытовые растворители, к тому же они агрессивны для прокладок и ЛКП.

Для моторных масел характерно также загрязнение пылью, попадающей с засасываемым для горения воздухом и при использовании загрязненного топлива. Максимальное количество абразивных примесей в масле накапливается при езде автомобилей по грунтовым дорогам, полям. Количество механических примесей возрастает и в результате накопления металлов, снимаемых с поверхностей в процессе трения. Все эти абразивные механические примеси, твердость которых больше, чем металла, резко увеличивают износ деталей. Основная их часть задерживается маслоочистительными устройствами двигателя, но наиболее мелкие могут длительное время циркулировать по смазочной системе, вызывая повышенный износ. Чтобы не допускать чрезмерного загрязнения масла, необходимотщательно следить за состоянием маслофильтрующих устройств двигателя, своевременно заменять фильтр тонкой очистки и промывать центрифугу (если таковая имеется).

В работающих маслах всегда накапливается вода. Больше всего ее попадает из камеры сгорания с прорывающимися газами, так как при сгорании 1 кг топлива образуется около 1,2—1,4 кг воды. Кроме того, вода конденсируется из воздуха при резком снижении температуры (например, при охлаждении двигателя после работы). Накопление воды повышает коррозионность масла и ухудшает его

смазывающие свойства. Поэтому, чтобы не допускать накопление воды, нужно следить за исправностью системы, вентиляции картера.

В отработавших маслах могут быть обнаружены также серная и сернистая кислоты, образующиеся при сгорании серы топлива, которые резко увеличивают коррозионный износ. Перечисленные изменения свойственны маслам, работающим в любых двигателях. Но для каждого из них характерны и свои особенности. Так, в бензиновых, наряду, с загрязнением и окислением свойства масел заметно ухудшаются из-за накопления в них тяжелых остатков бензина. В бензиновых двигателях тяжелые фракции полностью не сгорают, а кон-денсируются, стекая в картер, смывая по пути смазочное масло. В зависимости от качества топлива и технического состояния двигателя в масле может накопиться до 5—10% несгоревшего топлива. Это снижает вязкость масла, ухудшает его смазывающую способность и может привести к нарушению жидкостного трения. Если двигатель работает на этилированном бензине, то в масле может быть обнаружен свинец, входящий в состав антидетонаторов.

При правильной регулировке топливной аппаратуры и хорошем техническом состоянии деталей цилиндро-поршневой группы дизелей масло топливом, как правило, не разжижается. Однако здесь выше степень сжатия, а значит температура и нагрузки значительно выше, чем в карбюраторных двигателях, что способствует ускоренному образованию продуктов окисления, находящихся в масле как в растворенном, так и взвешенном состоянии. Не менее значительные изменения вызваны сильным загрязнением масла продуктами неполного сгорания топлива (сажевыми частицами), а также окислами серы. Именно здесь быстро и значительно увеличивается коррозийность масел из-за накопления минеральных кислот.

Дизели работают на более бедных, чем бензиновые двигатели, горючих смесях: для сжигания 1 кг топлива в них подается в 1,5 раза больше воздуха. В результате ускоряется загрязнение масла пылью из окружающей атмосферы, что приводит к большему накоплению осадков, загрязняющих систему смазки двигателей и увеличивающих износ, а также вызывающих нагарообразование в цилиндропоршневой группе.

На изменение свойств масел существенное влияние оказывает техническое состояние двигателя. Скорость окисления и загрязнения значительно выше при работе масел в изношенных двигателях, когда увеличен прорыв газов в картер и повышена температура деталей, а так же при работе трактора (автомобиля) с перегрузкой или с неустановившимися нагрузками.

В результате старения и загрязнения меняется и внешний вид масла — оно темнеет. Если рассмотреть каплю работавшего масла при сильном увеличении, то будет заметно, что в ней находится множество взвешенных частиц различного размера. При использовании в двигателе масла с большим количеством продуктов загрязнения быстро образуются нагары и лаки. Постепенное накопление высокотемпературных отложений в поршневых канавках приводит в итоге к залеганию, а потом и к пригоранию колец. При этом увеличивается прорыв газов в картер, возрастает расход масла и износ цилиндропоршневой группы, снижаются мощность и экономичность. Нагары и лаки плохо проводят тепло, поэтому при их накоплении двигатель перегревается, а это в свою очередь вызывает ускорение процессов окисления. Понятно, что чем лучше эксплуатационные свойства масел, выше эффективность введенных в них присадок, тем медленнее оно стареет.

При работе двигателя введенные в масло присадки срабатываются. Скорость процесса зависит от типа и теплонапряженности двигателя, его технического состояния, условий эксплуатации, качества используемого топлива и многих других факторов. Прежде всего, присадки расходуются на выполнение своих основных функций, а образующиеся вещества задерживаются маслофильтрующими устройствами. Кроме того, в процессе работы двигателя масло угорает, вместе с ним теряется и часть присадок. Своевременные доливы масла взамен угоревшего позволяют в некоторой степени поддерживать концентрацию присадок на требуемом уровне.

Срабатывание присадок приводит к изменению многих показателей качества масла: снижается щелочное число, ухудшаются моющие свойства, повышается коррозионность и т.д.

Большое влияние на изменение свойств масел оказывает не только уровень форсирования дизеля, но и содержание серы в топливе. Если при работе форсированного двигателя на малосернистом топливе заметны интенсивные изменения показателей качества масла и менять его нужно было бы не через 480, а через 240 ч, то, при использовании высокосернистого топлива свойства масла ухудшаются недопустимо. Очевидно, в этом случае необходимо применять масла с более высокими эксплуатационными свойствами.

Таким образом, в работавшем масле происходят глубокие изменения: накапливаются продукты превращения углеводородов масел, загрязнения, попавшие с воздухом и топливом, увеличивается количество агрессивных со-единений. Во всех случаях качество масла ухудшается быстрее, если оно неправильно подобрано для двигателя данного типа и его качество не отвечает требованиям ГОСТ.

Всё выше сказанное, говорит рядовому пользователю о том, что нужно с достаточной ответственностью подходить к выбору моторного масла, и интервалов его замены.

Прежде всего необходимо отталкиваться от рекомендаций производителя и при необходимости делать корректировки, в зависимости от условий эксплуатации конкретного автомобиля.