Как влияет качество бензина на масло в двигателе

Качество топливо-смазочных материалов и их влияние на техническое состояние машин

Длительная безаварийная работа любой машины зависит не только от строгого соблюдения установленных правил и норм эксплуатации, но и от использования только определенных сортов топливо-смазочных материалов (ТСМ) соответствующего качества.

Качество ТСМ влияет на такие важнейшие показатели двигателей внутреннего сгорания, как экономичность, долговечность, токсичность отработавших газов, металлоемкость и др. Например, путем использования высокоэффективных ТСМ ресурс двигателя можно увеличить в 1,5–2 раза, а токсичность отработавших газов уменьшить в несколько раз.

В настоящее время многие сельхозпроизводители в целях экономии финансовых средств часто приобретают ТСМ у не проверенных фирм и посредников. Проведенные нами анализы проб таких нефтепродуктов показали, что некоторые партии топлив и моторных масел использовать в двигателях машин нельзя.

Бензин. Мощность бензинового двигателя, надежность работы, его экономичность во многом зависят от качества применяемого топлива. Качество бензина зависит от его физико-химических свойств: фракционного состава, детонационной стойкости, теплоты сгорания и т. д.

Фракционный состав бензина – один из важнейших показателей, характеризующий его качество как для экономичной, так и надежной и долговечной работы двигателя. Так, от фракционного состава бензина зависит запуск двигателя и время, затрачиваемое на его прогрев; перебои в работе двигателя, вызываемые образованием паровых пробок или обледенением карбюратора; приемистость двигателя; расход топлива и масла; мощность двигателя; образование углеродистых отложений, а также в определенной степени износ трущихся деталей.

Для характеристики фракционного состава в стандарте указываются температуры, при которых перегоняется 10, 50 и 90% бензина, а также температуры начала и конца его перегонки.

По температуре начала перегонки (для летнего бензина не ниже 35°С) и перегонки 10% бензина (t 10%) судят о наличии в нем головных (пусковых) фракций, от которых зависит легкость пуска холодного двигателя. Повышенное содержание низкокипящих фракций в бензине не всегда является положительной особенностью. В этом случае увеличивается склонность бензинов к паровым пробкам в системе топливоподачи двигателя и значительно возрастают потери бензина на испарение при
хранении на нефтескладе.

После пуска двигателя интенсивность его прогрева, устойчивость работы на малой частоте вращения коленчатого вала и приемистость (интенсивность разгона автомобиля при полностью открытом дросселе) зависят главным образом от температуры перегонки 50% бензина (t 50%).

Чем ниже эта температура, тем легче испаряются средние фракции бензина, обеспечивая поступление в непрогретый еще двигатель горючей смеси необходимого состава, устойчивую работу на малой частоте вращения коленчатого вала двигателя и хорошую приемистость. По температуре перегонки 90% (t 90%) и температуре конца перегонки (кипения) судят о наличии в бензине тяжелых трудноиспаряемых фракций, интенсивности и полноте сгорания рабочей смеси и мощности, развиваемой двигателем. Для обеспечения испарения всего бензина, поступающего в цилиндры двигателя, эти температуры должны быть как можно более низкими.

Концевые фракции поступают в цилиндр не испарившись, они не участвуют в сгорании, и экономичность двигателя ухудшается. Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках цилиндра, смывают масло и увеличивают износ. Несгоревшее топливо откладывается на поверхностях камеры сгорания и поршней в виде нагара, который инициирует детонацию и калильное зажигание, нарушающие работу двигателя. Чем меньше t 90% и t к.п. бензина, тем лучше.

Проведенные нами анализы проб бензинов из различных хозяйств области показывают, что иногда используют бензины с высокой температурой конца кипения. Это объясняется тем, что нередко бензины перевозят в тех же автомобильных цистернах, в которых транспортируют дизельное топливо. В емкости всегда остается 30–40 кг топлива, которое при последующем ее заполнении смешивается с новым нефтепродуктом. Установлено, что при температуре конца перегонки бензина t к.п. = 230. 2400С износ цилиндропоршневой группы двигателя увеличивается в два раза, а расход топлива повышается на 10%.

Дизельное топливо. В настоящее время хозяйствами области закупается дизельное топливо ЕВРО по ГОСТ Р 52368–2005. Согласно этого ГОСТа выпускаются 11 сортов дизельного топлива: A, B, C, D, E, F, а также классы: 0, 1, 2, 3, 4. Применение дизельного топлива по предельной температуре фильтруемости приведено в таблице.

Применение дизельного топлива по предельной температуре фильтруемости

Все сорта выпускаются трех видов:

вид I – содержание серы, мг/кг, не более 350,0;
вид II– содержание серы, мг/кг, не более 50,0;
вид III – содержание серы, мг/кг, не более 10,0.

Пример записи дизельного топлива при заказе и в технической документации:
Топливо дизельное ЕВРО по ГОСТ Р 52368–2005 (ЕН 590:2009)
– сорт А (В, С, D, Е, F), вид I (вид II, вид III);
– класс 0 (1, 2, 3, 4), вид I (вид II, вид III).

Рекомендуемое сезонное применение дизельных топлив в Самарской области в соответствии с требованиями к предельной температуре фильтруемости:
– летний период (с 1 мая по 30 сентября (5 мес.) – сорт C;
– переходные весенний/осенний периоды (с 1 по 30 апреля (1 мес.) / с 1 по 31 октября (1 мес.) – сорт E;
– зимний период (с 1 ноября по 31 марта (5 мес.) – класс 1.

Дизельное топливо должно обладать хорошими распыливанием, смесеобразованием, испарением и прокачиваемостью, быстрым самовоспламенением; полностью сгорать, причем без дымления; не вызывать повышенного нагаро- и лакообразования на клапанах и поршнях, закоксовывания распылителя, зависания иглы распылителя, коррозии резервуаров, баков, деталей двигателя и т. д.

На качество смесеобразования наряду с конструкцией камеры сгорания двигателя влияют свойства применяемого топлива: плотность, вязкость, давление насыщенных паров, поверхностное натяжение, фракционный состав и др.

Повышение плотности топлива сказывается на процессе смесеобразования так же, как и увеличение вязкости: возрастает длина струи, ухудшается экономичность двигателя и увеличивается дымность. При малой плотности топлива уменьшается длина струи, ухудшается процесс смесеобразования и увеличивается износ прецизионных пар насоса высокого давления, для которого топливо одновременно служит смазочным материалом. Поэтому плотность дизельного топлива должна
быть оптимальной с учетом сезонности эксплуатации и других факторов и находиться в пределах при 15°С для сортов А, В, С, D, Е, F – 820–845 кг/ м3, для классов 1, 2, 3, 4 – 800–845 кг/м3.

Причина повышенной коррозии и износов деталей двигателя – наличие в топливе сернистых соединений, органических кислот, водорастворимых кислот и щелочей. На коррозионную агрессивность дизельных топлив существенно влияют сернистые соединения. Установлено, что общий износ деталей двигателя приблизительно прямо пропорционален содержанию серы в дизельном топливе. При температуре охлаждающей жидкости в двигателе ниже 70°С возрастает степень коррозионного износа, поскольку увеличивается образование серной кислоты. Продукты сгорания топлива, содержащие сернистый и серный ангидриды, проникают через неплотности цилиндропоршневой группы в картер, где образуют с водой серную и сернистую кислоты. Смешиваясь с маслом, кислоты ухудшают его качество, в частности антикоррозионные свойства, вызывают быстрое старение. Химическому износу подвергаются вкладыши подшипников, шейки коленчатых валов и другие детали. Особенно сильной коррозии подвержены вкладыши из свинцовистой бронзы.

В результате действия сернистых продуктов на картерное масло получаются смолистые соединения, которые затем образуют нагар. При наличии сернистых соединений увеличивается нагаро- и лакообразование в цилиндропоршневой группе. Из-за содержания серы нагар становится твердым, что приводит к абразивному изнашиванию цилиндропоршневой группы. Отложение лака в зоне поршневых колец ведет к их закоксовыванию и заклиниванию. Активные сернистые соединения (элементная сера, меркаптаны, сероводород) обладают высокой коррозионной агрессивностью, поэтому товарные топлива для ДВС не должны их содержать.

Проведенные нами многочисленные анализы проб дизельного топлива, полученных из различных районов области, показали, что очень часто закупаются партии топлива с большим содержанием активной серы, а это недопустимо. Работа двигателя на таком топливе неизбежно приведет к преждевременному выходу его из строя. Такие пробы мы получали из многих районов области.

Наличие воды и механических примесей в дизельном топливе служит одной из главных причин отказов топливной аппаратуры. Вода и механические примеси могут попадать в топливо, начиная от пути следования его из нефтезавода до использования в двигателе. Большинство механических примесей имеют большую твердость и вызывают повышенный износ деталей двигателя. Особенно вредны примеси для топливных насосов высокого давления, насосов-форсунок, форсунок. В прецизионных парах зазор составляет 1,5–3 мкм, поэтому даже небольшое количество механических примесей, размер которых соизмерим с зазором плунжерных пар, вызывает их интенсивное изнашивание. При использовании засоренного топлива срок службы топливной аппаратуры сокращается в 5–6 раз.

Перед заправкой в бак машины топливо должно отстаиваться не менее 10 дней. Чистота различных слоев топлива при этом будет неодинаковой.

Даже при 10-дневном отстое в нижних слоях топлива остаются мельчайшие частички механических примесей, представляющие наибольшую опасность для топливной аппаратуры. Машины необходимо заправлять топливом верхних слоев. Содержание механических примесей в дизельном топливе не допускается.

Моторное масло. Моторное масло должно надежно и длительно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя. Основные функции моторного масла в двигателях – уменьшение трения между трущимися поверхностями деталей; снижение износа трущихся поверхностей и предотвращение их заедания; охлаждение деталей; дополнительное уплотнение поршневых колец, защита деталей от коррозии и загрязнения углеродистыми отложениями.

От вязкости моторного масла при рабочих температурах в двигателе зависят качество смазывания трущихся поверхностей деталей и их износ. Вязкость моторного масла, в свою очередь, зависит от температуры, с увеличением которой она понижается, а с уменьшением – повышается. Интенсивность изменения вязкости масла при изменении температуры у разных моторных масел различна. Крутизну вязкостнотемпературной кривой оценивают по индексу вязкости. Чем выше индекс вязкости, тем лучше технико-эксплуатационные свойства моторных масел.

Оценивая вязкость проб моторных масел, представленных нам из различных хозяйств области, мы установили, что в основном вязкость проверяемых масел соответствует требованиям ГОСТ 17479.1–85. Однако иногда вместо заявленного зимнего моторного масла проба соответствует летнему маслу и наоборот.

Очень важными эксплуатационными показателями моторного масла являются его антиокислительные и антикоррозионные свойства. Эти свойства моторных масел зависят главным образом от эффективности антикоррозионных и антиокислительных присадок, а также от состава базовых компонентов. В процессе работы масла в двигателе коррозионность значительно возрастает.

Антикоррозионные присадки защищают вкладыши подшипников и другие детали, выполненные из цветных металлов, образуя на их поверхности прочную защитную пленку.

Нейтрализующая способность – это важнейшее химическое свойство моторных масел, характеризуемое щелочным числом. Оно показывает, какое количество кислот, образующихся при окислении масла или попадающее в него из продуктов сгорания топлива, может нейтрализовать единица массы масла. Щелочное число масла обусловливается содержанием в них моющих и диспергирующих присадок, обладающих щелочными свойствами и препятствующих отложению смолисто-асфальтовых веществ на деталях кривошипно-шатунного механизма и особенно на деталях цилиндропоршневой группы двигателей в виде лаков и нагаров.

Чем выше концентрация присадки в масле (щелочное число), тем меньше нагарообразование в двигателе. Однако концентрация присадки в масле во время работы двигателя постепенно снижается (срабатывается) и защитные свойства масла ухудшаются. Это является одним из основных признаков необходимости замены масла в двигателе.

Анализы проб моторных масел показали, что очень часто по щелочному числу масла не соответствуют ГОСТ 17479.1–85. Так, например, у масла М-10Г2 щелочное число должно быть не менее 6,0 мг КОН/г, а оно часто составляет всего 3,5–4,0 мг КОН/г, у масла М-10Д2М вместо 8,2 мг КОН/г 5,5–6,5 мг КОН/г. Срок службы таких масел значительно меньше, и они должны заменяться в двигателе чаще. А это дополнительные затраты труда и денежных средств.

Таким образом, все вышеприведенное свидетельствует о том, что качество топливо-смазочных материалов значительно влияет на техническое состояние машин. Перед их приобретением и применением необходимо убедиться, что качество покупаемых материалов соответствует требованиям ГОСТов.

Источник

Как влияет качество бензина на масло в двигателе

Качество топлива и масла оказывает взаимное влияние на их расход. Так, при тяжелом фракционном составе топлива оно проникает в больших количествах в картер и преждевременно приводит в негодность масло.

Применение же несоответствующих трансмиссионных и моторных масел вызывает увеличение расхода не только самих масел, но и топлива.

Установлено, что использование ТСМ необходимого качества позволяет увеличить моторесурс агрегатов автомобиля на 10—15 % и снизить затраты на техническое обслуживание автомобиля на 15—20 %. Влияние отдельных показателей качества топлив на их расход показан в табл. 4.2 и 4.3, а в табл. 4.4 показано влияние качества моторного масла на расход топлива.

Таблица 4.2. Влияние качества бензина на его расход

Таблица 4.3. Влияние качества дизельного топлива на его расход

Таблица 4.4. Влияние масла улучшенного качества на расход топлива

Пластичные смазки, имеющие недостаточные пределы прочности, вязкость и низкую температуру каплепадения, расходуются в больших количествах, так как они легко плавятся и вытекают из узлов трения. Масла или смазки, не обладающие необходимыми свойствами, быстрее становятся непригодными для дальнейшей эксплуатации, и их чаще приходится заменять свежими.

4.3.2. Организация контроля качества ТСМ

При поступлении бензина можно определить его качество по данным сопровождающего топливо паспорта, который выдается снабжающей организацией. В паспорте указываются значения физико-химических показателей бензина, которые можно сравнить с требованиями ГОСТов.

Проба бензина, хранящегося в горизонтальном цилиндрическом резервуаре диаметром более 250 см, должна состоять из проб, отобранных с трех уровней: верхнего — 200 мм ниже поверхности бензина; среднего — с середины высоты столба бензина; нижнего — на 250 мм выше нижней внутренней образующей резервуара. Количество отобранного бензина с этих уровней должно быть в соотношении 1:6:1.

Качество дизельного топлива контролируется аналогично бензину. При этом в зимнее время года особое внимание следует обращать на вязкостно-температурные показатели. Дизельное топливо обладает хорошей химической и физической стабильностью, поэтому храниться оно может дольше, чем бензин, но попадание в дизельное топливо воды и механических примесей более опасно. Присутствие воды можно обнаружить по его помутнению вследствие выделения кристаллов льда, которое наблюдается при его охлаждении до температуры ниже —5 °С.

Установить марку дизельного топлива по внешнему виду практически невозможно, поэтому на таре должны быть бирки или надписи.

Качество свежего масла также контролируется, прежде всего, по данным паспорта. Особое внимание следует обращать на состояние тары, так как негерметичная тара может стать причиной попадания в масло воды или абразива.

Тара для масла должна иметь этикетку или ярлык, так как установить качество масла по цвету, запаху, густоте и другим внешним признакам практически невозможно.

В настоящее время не существует методов определения качества масла, находящегося в эксплуатации. Поэтому критерием для замены масла является срок его службы, предел которого устанавливается проведением научно-исследовательских работ с учетом опыта эксплуатации.

Чтобы определить качество пластичных смазок, следует использовать такие признаки, как цвет, влагостойкость, растворимость в воде и жировое пятно.

Для графитной смазки признаком является цвет (от темно-коричневого до черного). Цвет смазки ПВК от темно-коричневого до светло-коричневого, и должна быть прозрачность в тонком слое. Качество остальных смазок по цвету определить нельзя.

При растирании смазок пальцами с небольшим количеством воды солидолы и смазка ПВК (влагостойкие смазки) не мылятся и не смываются.

Жировое пятно на фильтровальной бумаге от комочка смазки может указать вид смазки, для этого бумагу подогревают до полного растворения смазки. Смазка ПВК полностью расплавляется, оставляя равномерное желтое пятно. Графитная смазка образует темное пятно с четко видимыми включениями графита. Солидолы оставляют пятно с мягким остатком в центре того же цвета, что и пятно. Смазка ЯНЗ-2 образует пятно меньшего диаметра и частично остается на бумаге в нерасплавленном виде.

Пластичная смазка должна представлять собой однородную массу без наличия комков, посторонних включений, примесей или выделяющегося масла.

Для проверки наличия абразивных примесей смазку растирают между двумя стеклами или расплавляют на фильтровальной бумаге.

4.3.3. Повторное использование отработавших масел

Повторное использование или регенерация отработавших масел заключается в удалении из них механических примесей, топливных фракций, воды, органических кислот, нейтральных и кислых смол, асфальтенов и других образовавшихся в них продуктов, а также в добавлении присадок. Считается, что регенерированное масло не уступает свежему маслу более низкой себестоимости.

На АТП отработашие масла делятся на две группы: первая — масла моторные отработавшие (ММО); вторая — смеси отработавших нефтепродуктов (СОН).

Отработавшие масла первой группы представляют собой ценный исходный продукт, к которому предъявляются определенные требования по вязкости, массовой доли топлива, содержанию воды и механических примесей. Поэтому они сдаются по цене в несколько раз превышающей цену масел второй группы.

1. Как влияет качество ТСМ на расход?

2. Как можно проконтролировать качество бензина?

3. Как можно проконтролировать качество масла?

4. Как можно проконтролировать качество пластичных смазок?

Автор: В. А. СТУКАНОВ
«АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ»

Источник

Факторы, которые пагубно влияют на моторное масло. Часть 2

Каждый из автовладельцев в курсе, что в двигателе должно находиться масло и его уровень не должен быть ниже минимального показателя. Получается, может нужно не заменять масло, а просто доливать его? Давайте разберемся в этом вопросе, а заодно и узнаем, как и почему в моторе разлагается масло.

Картерные газы

Кроме воздействия высокой температуры, масло портится при участии картерных газов. Эти газы проникают через уплотнения поршней, тем самым создавая в картере смесь, в которую входят сера, сернистая, азотная и азотистая кислоты. С этими компонентами в картер протекают разные сложные соединения, потому что в бензине имеется много присадок и продуктов их сгорания.

Основным фактором разрушения, как мы уже поняли, есть кислоты. Специалисты делают масло щелочным, чтобы уже потом оно убивало поступающие кислоты, а также защищало двигатель. Масляная характеристика, которая отвечает за данный параметр, имеет названия «total base number».

Совсем недавно появилась тенденция по использованию потребителями масел малозольных – они с пониженным щелочным числом и пониженным количеством присадок (противозадирные и стабилизирующие). Долгожителем такое масло можно назвать только в новейших агрегатах и на моторах на бензине, отвечающие нормам «Евро 5-6». Используя в старом движке на простом бензине «Евро 3-4» самые дорогостоящие малозольные масла не дадут никакого положительного результата – пользователь будет просто менять его быстрее.

Плохо влияет на масельное окисление и рабочие сбои в системе вентиляции картера. Также сюда нужно зачислить плохую работу на холостых оборотах, завышенную температуру масла и плохие поршневые кольца.

Масло в дизельных моторах должно быть с более увеличенном щелочным числом, ведь падает оно намного быстрее, нежели в бензиновом силовом агрегате.

Топливо

При простых условиях работы двигателя, попадание горючего в масло не является угрозой. Опасней, когда долго заводиться холодный мотор – тогда бензин может попасть к маслу и сделать, иногда, «пакость».

Бывает, что даже при холодном старте полностью весь бензин успевает исчезнуть после 100-процентного масляного прогрева, тем самым, не оказывая сильного влияния на масло.

Сегодня бензиновые агрегаты с прямым впрыском достаточно часто не могут быстро прогреться за поездку. Кстати, простые карбюраторные авто прогреваются к нужной температуре для поездки за раз. Увы, но множество современных моторов греются слабо. Вспомним еще одну причину, по которой в агрегаты с непосредственным впрыском горючего попадает бензин в масло. МНВД (механический насос высокого давления) очень часто и постоянно пропускает горючее что зимой, что летом.

На счастье, проблема во многих случаях касается лишь холодной погоды и частых плохих холодных стартов. Масло в хорошем двигателе, который хорошо прогретый, не повреждается. Учтем, если насос подтекает, а плохие холодные старты происходят довольно часто, получается такая среда, когда масло доходит до температурного порога вязкости (порядка 50 градусов), но остается на некоторое время маловязким по причине неиспарившегося бензина из него. Подобные условия могут негативно повлиять на характеристики масла.

Бывает, что встречаются «экзотические» происшествия, когда масло смешивается с иными тех жидкостями, к примеру, с ATF, когда происходит разгерметизации насоса ГУР.

Твердые частицы

Масляные продукты распада вместе с продуктами износа двигателя также попадают в само масло. Большие частицы на время задерживаются фильтром, а мелкие проходят его. Несколько продуктов износа «летят» в масляный картер агрегата и оседают там, а часть плотно связывается с отложениями из лака, забивая масляные каналы.

Сам процесс покидания крупных загрязнений из масляного объема при помощи масляного фильтра долгий. Известно, что через фильтр проходит лишь часть масла, а не все оно. Во время холодных запусков или на высоких оборотах масло, почти во всем объеме, проходит в редукционный клапан масляного насоса, тем самым, вообще не очищаясь. «Добавки» по-разному действуют характеристику масла, но, хочешь этого или нет, со временем его параметры перестанут отвечать заводским нормам, а его работа станет протекать хуже.

Не забудем, что масло со временем накапливает загрязнители. За какой промежуток это произойдет, сказать сложно, нужно учитывать двигатель и используемое масло. По крайней мере, придет момент, когда стоит сменить масло, слить все остатки с нерастворенными продуктами разрушения, а потом залить новое масло.

Источник

О разжижении моторного масла топливом

Причины высокого содержания топлива в масле: неполное сгорание топлива из-за неточных регулировок двигателя, плохая работа впрыска, неправильное зажигание, неправильная регулировка клапанов, дефектные распылители, изношенные поршневые кольца, неисправный топливный насос и т. д.

Попадание топлива в масло, помимо снижения вязкости, резко ухудшает его противоизносные свойства, ускоряет образование нагара и лака на поршнях. Низкая вязкость приводит к падению давления в главной магистрали, изменению толщины масляной пленки, нарушению режима смазки узлов трения, задиру деталей цилиндро-поршневой группы, износу подшипников, поломке коленчатого вала и даже взрывам в картере.

Из-за закоксовывания свечи зажигания, отложения на электродах топливных присадок, дефектов форсунки не сгоревшее топливо стекает в картер, смывая с поверхности цилиндров масло, что приводит к износу (рис. 1).

Наиболее полное представление о разжижении масла и его работоспособности дает постоянный анализ вязкости, по изменению которой можно судить о степени разжижения масла, а также его окисления или разрушения загущающей присадки. Для определения работоспособности моторного масла достаточно определить вязкость при температуре 40 и 100 °C, рассчитать индекс вязкости и сравнить с исходным показателем. Из нашей практики достаточно определить вязкости при комнатной температуре и при 40 °C и по вязкостно-температурному показателю определить содержание топлива (подробно об этом – в книге Р. Г. Нигматуллина «Диагностика ДВС по анализу работающего масла»). Так как бензин и дизельное топливо имеют высокий индекс вязкости, то по увеличению индекса вязкости можно выявить попадание в масло топлива, а значит, косвенно и показатель температуры вспышки масла, который прежде всего характеризует пожароопасность масла, о которой судят по низкой температуре вспышки. Температура вспышки моторного масла при попадании топлива резко падает (рис. 2).

В свежих и незначительно окисленных маслах между вязкостью и температурой вспышки существует линейная зависимость. При повышенной скорости старения масла и при разжижении масла тяжелым топливом эта зависимость нарушается: вязкость масла изменяется незначительно, а температура вспышки резко падает.

Рис. 3. Пробоотборник-вискозиметр

Предельное значение температур вспышки для работавших масел составляет в среднем 170…180 °C. Для высоковязких масел с высокой температурой вспышки предельным считают снижение температуры вспышки на 40…50 °C.

В ООО «Химмотолог» разработаны вискозиметры, которые позволяют установить разжижение моторных масел, а также косвенно температуру вспышки за короткое время. На рис. 3 пробоотборник-вискозиметр, определяющий вязкость масла по времени заполнения емкости.

На рис. 4 фото мультимаслотестера.

На рис. 5 фото вискозиметра В‑200.

Эти вискозиметры использовались для определения разжижения моторного масла в нижеследующих примерах из практики.

Случай с разжижением моторного масла автомобиля Land Cruiser. Водитель во время командировки заправил автомобиль бензином АИ‑95 на трассе, доехал до гаража и передал ключи руководителю предприятия. После заправки бензином водитель почувствовал падение мощности автомобиля, снизилась разгонная динамика и скорость машины на подъемах, повысился расход топлива, так доехал автомобиль до гаража. Утром руководитель предприятия не смог завести автомобиль и вызвал водителя. Водитель тоже не смог завести автомобиль. Так как машина на гарантии, то вызвали дилера, доставили автомобиль на СТО. Отвернули свечи, провели визуальный осмотр, на изоляторе свечи обнаружены токопроводящий налет красного цвета, токовые дорожки пробоя (рис. 6).

Так как автомобиль, пробег которого составляет 8230 км, на гарантии, то владелец автомобиля отобрал пробу моторного масла и бензина на анализ. Вязкость масла при 100 °С составила 5,4 сСт, что составляет 46,9% от свежего (11,5 сСт). Продукты износа составили: железа – 78 ррм; хрома – 14 ррм; алюминия – 34 ррм. Содержание присадок ниже допустимого количества: кальция – 1100 ррм; фосфора – 54 ррм; цинка – 160 ррм. В бензине обнаружены ферроцены в количестве 52 ррм. Причины выхода из строя автомобиля: попадание некачественного бензина, содержащего 52 ррм ферроцена, в моторное масло автомобиля с продуктами неполного сгорания топлива с прорывными газами из-за ферроценов на электродах свечей при работающем двигателе; утром при попытке завести двигатель катушка зажигания вышла из строя, так как между слоями ее изоляции возник пробой, спровоцированный повышением напряжения разряда в зазоре между электродами свечи из-за работы на бензине с ферроценом. Известно, что пробои в зажигании могут привести к остановке даже прогретого мотора, не говоря уже о холодном. Хорошо, что утром двигатель не завелся, так как в картере большое содержание бензина, который попал туда из-за свечей, нерегулярно воспламеняющих горючую смесь при езде и отсутствии искры при попытке завести двигатель утром. Присутствие бензина в картере могло привести к загоранию или взрыву от искры газовоздушной среды. Определение вязкости моторного масла и выявление ферроцена в бензине позволили установить причину и устранить и предотвратить выход из строя автомобиля. Моторное масло и свечи заменили, двигатель сохранил свое работоспособное состояние, на его спидометре сегодня 137 тыс. км пробега.

Рис. 5. Вискозиметр В-200

Другой пример. При тестировании автомобиля Opel, пробег 54 тыс. км, в картере была обнаружена «гремучая смесь» масла с бензином. Используя вискозиметр, установили снижение вязкости моторного масла на 3,8 сСт, или на 33% от вязкости свежего масла, обнаружены продукты износа, видимые глазом.

Рис. 6. Свеча зажигания с красным токопроводящим налетом

Как бензин попал в картер? За три дня до диагностики автомобиль был на мойке. Двигатель мыли струей воды под давлением. Несмотря на то что свечи зажигания герметизированы, в их шахтах после мойки скопилась вода, из-за чего свечи не давали полноценной искры. Топливо из камеры сгорания по стенкам цилиндров стекало в картер. Воду из свечных шахт удалили, через два дня вязкость масла составила 10,0 сСт, что является нормальным для класса вязкости 5W‑40. Масляное пятно показало удовлетворительное состояние масла, износ прекратился.

Казалось бы, все просто: бензин испарился, и масло практически восстановило свою вязкость. На самом деле все намного сложнее. Бензин полностью не испаряется, тяжелая часть остается в масле. Поэтому, если бензин постоянно попадает в картер, масло разжижается за счет его неиспарившейся части. В этом примере опытный водитель вовремя обратился к нам. Выяснили и устранили причину, автомобиль в работоспособном состоянии.

Еще один пример, где избежать ремонта не удалось – автомобиль Isuzu с турбодизелем, пробег 45 тыс. км. Мультимаслотестер показал снижение вязкости масла на 32% от исходного. Из-за попадания топлива уровень масла в картере увеличился. Топливно-масляную смесь засосало в систему отвода картерных газов, далее в воздушную магистраль и через турбину – во входной коллектор вместо воздуха. Прогорел четвертый цилиндр, разрушилась турбина, выявлено большое количество продуктов износа в масле. Топливо попадало через разрушившиеся уплотнения форсунки и через шток топливного насоса. Со слов водителя, машина начала капризничать за два месяца до произошедшего случая (плохо заводился, увеличился расход топлива, начал дымить и т. д.). В отличие от бензина, легкая часть дизельного топлива испаряется медленнее, поэтому аварийное разжижение масла длилось два месяца и стало причиной выхода из строя ДВС.

С переходом двигателей на маловязкие масла их разжижение становиться более актуальной проблемой. Перед очередным ТО владелец обнаружил в двигателе повышенный уровень масла SAE0W‑20, которое к тому же имело сильный запах бензина и превышало верхнюю отметку на щупе примерно на 8 мм. Компьютерная диагностика дефекты не выявила, мастер СТО откачал излишки масла на 5 мм ниже верхней отметки по щупу и сказал, если будет расти уровень масла, то приехать к ним, будем думать. Уровень масла после откачки и до окончания наблюдения в течение трех месяцев перестал расти и резко уменьшился (масло стало угорать) выше допустимой нормы для двигателя (в среднем 1,5 л на 1000 км вместо 0,8 л!). Вязкость масла при 100 °C составила 5,1 сСт, значение снизилось на 32% от исходного. Причина оказалась в дефекте топливного насоса. Своевременный анализ вязкости масла позволил установить причину и избежать дорогостоящего ремонта. Для современного маловязкого энергосберегающего моторного масла SAE0W‑20 есть рекомендации производителя менять через 12 тыс. км для нормальных условий эксплуатации, через 8 тыс. км – для тяжелых условий эксплуатации.

Еще опаснее попадание в моторное масло обводненного топлива. Присутствие в дизельном топливе свободной воды даже в небольших количествах ведет к неравномерному его распылению, изменяет поверхностное натяжение капель топлива, что вызывает значительное увеличение их размеров. Присутствие воды отрицательно влия­ет на процесс испарения топлива в камере сгорания, снижая температуру и уменьшая давление паров топлива; повреждаются распылители инжекторов, форсунки, плунжерная пара и т. д., но это уже отдельная тема выходящая за рамки настоящей публикации.

Вывод: пользуясь вискозиметром, можно на ранней стадии выявить разжижение моторного масла топливом и устранить причину, избежать поломки двигателя.

Ришат Нигматуллин, директор ООО «Химмотолог», д-р техн. наук, профессор

Источник