Обслуживание и ремонт узлов автомобиля - Масла для двигателей

  От качества и свойств применяемых смазочных материа­лов в большой степени зависят ресурс, надежность и безопасность автомобилей. Масла, предназначенные для поршневых двигателей внутреннего сгорания, являются моторными мас­лами. Их применяют для: уменьшения трения и износа деталей двигателя, а также для охлаждения поршней, подшипни­ков коленчатого вала и других деталей; предотвращения прорыва газов из надпоршневого пространства в картер путем уплотнения лабиринта поршневых колец и обеспечения подвижности; для защиты двигателя от коррозии и во время длительной стоянки; предотвращения образования нагара и отложений, нарушающих теплоотвод от поршней и подвиж­ность поршневых колец.

  Кроме того, моторные масла применяют для предотвращения выпадения осадков в картере, маслопроводах, на сетке маслоприемника, под крышкой механизма газораспределения, крышкой привода агрегатов; нейтрализации кислот, образую­щихся при окислении масла и сгорании топлива; обеспечения быстрого увеличения давления в смазываемых узлах при холодном пуске двигателя.

  Моторные масла должны быть совместимыми с материа­лами уплотнителей, например, резинами, и катализаторами нейтрализатора отработавших газов, они не должны оказывать отрицательного влияния на работоспособность свечей зажигания и вызывать преждевременное воспламенение ра­бочей смеси из-за образования зольных отложений в камерах сгорания.

  Различают три типа моторных масел: минеральные, час­тично синтетические и полностью синтетические. В высокофорсированных современных двигателях работоспособны толь­ко легированные масла. Легированные масла содержат присадки — синтетические добавки к базовому маслу, кото­рые придают маслу необходимые свойства или усиливают при­родные свойства базового масла. Содержание присадок может быть до 15% от общего объема моторного масла.

  Масла, полученные путем очистки соответствующих фрак­ций нефти от нежелательных веществ называют минеральны­ми. Минеральные масла состоят из сложных смесей углеводо­родов, содержащихся в нефти. Синтетические базовые масла получают путем целенаправленных химических реакций, в результате которых образуются органические соединения с желательными свойствами. Это могут быть углеводородные жидкости, такие как алкилбензолы или эфиры. Они обладают низкой температурой застывания, стойки к окислению, мень­ше расходуются на угар.

  Основным достоинством синтетического масла является его способность становиться более жидким при низких тем­пературах и густым при высоких. Синтетические масла доро­же минеральных в несколько раз. Из-за высокой их стоимос­ти применяют частично синтетические масла, в которых основой является смесь высококачественного минерального базового масла и синтетических базовых компонентов.

Эксплуатационные свойства моторного масла и пробег автомобиля, в течение которого масло остается работоспособ­ным, зависят от содержания в масле присадок и их эффектив­ности, качества базового масла и его совместимости с присад­ками. Способность моторного масла выполнять различные Функции проверяют путем испытаний в двигателях на стендах, методами лабораторных испытаний ряда физико-химических свойств и испытаниями во время эксплуатации двигателя автомобиля.

  Главное свойство моторного масла — это его вязкость при определенных температурах. Вязкость является свойством мас­ла оказывать сопротивление взаимному перемещению сосед­них слоев масла. Чем выше вязкость, тем гуще масло, и на­оборот. Вязкость различают динамическую и кинетическую. В основу российского стандарта 17479.1—85 на маркировку автомобильных масел положены эксплуатационные свойства и кинематическая вязкость при 100 и — 18°С. Этот стандарт применяется и в некоторых странах СНГ.

  По степени форсирования и типу двигателей, для кото­рых эти масла предназначены, установлено 6 групп масел. Группа А предназначена для нефорсированных, группа Б — для малофорсированных, В — среднефорсированных и Г — высокофорсированных двигателей. Имеется еще и группа Д, предназначенная для высокофорсированных дизелей, и груп­па Е — для судовых и стационарных дизелей, работающих на топливе с большим содержанием серы. Масла групп Б, В и Г дополнительно подразделяют на карбюраторные (индекс 1} и дизельные (индекс 2). Отсутствие индекса говорит о том, что масло предназначено как для дизельных, так и бензино­вых двигателей данной группы.

От вязкости масла зависят скорость его прохождения по системе смазки, легкость и быстрота пуска двигателя, уплот­нение поршневых колец в цилиндре, степень очистки масла в фильтрах, расход масла и топлива, а также охлаждение тру­щихся деталей двигателя.

  Вязкость масла зависит (при одинаковой температуре и давлении) от химического состава и структуры углеводоро­дов, из которых оно состоит. Самой низкой вязкостью обла­дают парафиновые углеводороды, самой высокой — полицик­лические ароматические. Лучшими вязкостно-температурными свойствами облада­ют парафиновые углеводороды. При увеличении температуры вязкость понижается, а при увеличении давления — возраста­ет. Масло с большей вязкостью лучше уплотняет поршневые кольца в цилиндрах и уменьшает прорыв газов из камеры сго­рания в картер двигателя, что способствует наименьшему попа­данию масла в камеру сгорания, что уменьшает расход масла и нагарообразование. Масло с большей вязкостью в меньшей сте­пени подтекает через сальники и уплотнительные прокладки крышек картеров.

  Повышение вязкости масла ухудшает его циркуляцию в системе смазки, охлаждение деталей и очистку поверхностей трения от загрязнений и продуктов изнашивания. Очень вяз­кое масло не обеспечивает жидкостного трения из-за затруд­ненного поступления к трущимся поверхностям. Меньшая вязкость масла требуется при относительно высоких скорос­тях перемещения трущихся деталей, поэтому для быстроход­ных двигателей применяют масло с меньшей вязкостью, чем для тихоходных. Если нагрузки на детали уменьшаются, вяз­кость снижают, при увеличении зазоров между деталями вяз­кость увеличивают.

  Масла для двигателей обозначают буквой М и в зависи­мости от вязкости делят на классы. Условно масла можно раз­делить на зимние и летние. Обычно зимние масла применяют при температуре ниже — 5°, а летние — выше 20°С.

  Летними маслами для двигателей легковых автомобилей считают масла повышенной вязкости типа М12Г, зимними — М8Г. Маркируя масло, применяют следующие обозначения: М — моторное масло; цифры после буквы М(4,5,6,8, 10, 12, и т.д.) обозначают класс кинематической вязкости. Так, класс 6 означает, что при температуре 100°С масло имеет среднюю вязкость 6 сСт (в сантистоксах).

  Иногда после цифры может применяться нижний индекс «з», что говорит об использовании в данном масле загущающей присадки, при этом масло имеет и определенную вязкость при -18°С. Такое масло является всесезонным и имев! двойное цифровое обозначение через косую черту. Буквы после цифр (А, Б, В, Г, Д, Е) обозначают принадлежность масля к определенной группе эксплуатационных свойств. Нижний индекс после букв: 1—масло предназначено только для бензиновых двигателей; 2—масло предназначено только для дизельных двигателей; отсутствие индекса означает, что масло унифицировано и может применяться как для бензиновых, так и для дизельных двигателей.

  Например, приведенные обозначения моторных масел оз­начают: М-8П-моторное масло имеет при температуре 100°Са вязкость 8 мм²/С, по эксплуатационным свойствам относится к группе Г, предназначено для высокофорсированных двигателей; М—10Г2-моторное масло имеет при температуре 100° вязкость 10 мм²/С, по эксплуатационным свойствам относится к группе Г и предназначено для высокофорсированных дизельных двигателей; М—6з/10П— моторное масло имеет при температуре 100°С имеет вязкость 10мм²/С, по эксплуатационным свойствам относится к группе Г и предназначено для высокофорсированных бензиновых двигателей; М—ЮГ означает универсальное масло, предназначенное как для бензиновых, так и дизельных двигателей.

  В наше время имеется большое разнообразие легковых автомобилей с разными условиями эксплуатации, поэтому моторные масла отечественных и зарубежных производителей классифицируют по трем основным признакам: вязкостно-температурные свойства; область применения и уровень эксплуатационных свойств; наличие или отсутствие энергосберегающих свойств.

  Вязкостно-температурные свойства моторных масел харак­теризуют зависимость вязкости масла от температуры холодного пуска двигателя при безгаражной стоянке автомобиля зимой до максимальной температуры масла в двигателе, работающей с максимальной нагрузкой. Вязкостно-температурные свойства классифицируют по системе SAE (Общество автомобильных инженеров). В настоящее время общепринятой стала класси­фикация SAE J300. Согласно этой таблице моторные масла подразделяют на шесть зимних классов — W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25 W и пять летних — 20, 30, 40, 50, 60. Буква W означает, что масло зимнее. В этих обозначениях большим числам соот­ветствует большая вязкость масла. Всесезонные масла, пригод­ные для круглогодичного применения обозначают сдвоенными номерами, один из которых указывает на зимний, а другой — летний класс: SAE 5W-30, SAE 10W-40, SAE 20W-50 и т.д.

  Для зимних масел установлены максимальные значения динамической вязкости при низких температурах и минималь­ные значения кинематической вязкости при 100°С.

  Для летних масел установлены пределы кинематической вязкости при 100°С и минимальные значения динамической вязкости при 150°С. Каждый класс зимнего или всесезонного масла характеризуется двумя значениями динамической вяз­кости при температурах, различающихся на 10°. Таким обра­зом, классификация по SAE информирует о диапазоне темпе­ратуры окружающей среды, в котором масло обеспечит проворачивание коленчатого вала двигателя стартером, прокачивание масла насосом по системе смазки двигателя при холодном пуске и надежное смазывание летом при длитель­ной работе на максимальном скоростном и нагрузочном ре­жимах. Выбор вязкостно-температурных свойств моторных масел зависит от климатических условий, в которых эксплуа­тируется автомобиль.

  Уникальными вязкостно-температурными свойствами и ши­роким температурным диапазоном работоспособности обладают синтетические масла класса SAE 5W-50 и SAE 10W-60. Такие масла рекомендуют применять в регионах с резко континенталь­ным климатом, в областях низких и высоких температур, в гор­ных регионах.

  Классификация SAE распространяется только на вязкост­но-температурные свойства моторных масел. Для классифи­кации масел по области применения и уровню качества пред­ложена система API (Американский нефтяной институт), согласно которой моторные масла подразделяют на две кате­гории: S (service), предназначенные для бензиновых двигате­лей, и С (commercial) — для дизельных. К категории S относят масла для четырехтактных бензиновых двигателей легковых I автомобилей, микроавтобусов, пикапов, к категории С — масла для дизельных двигателей. Масло может быть использовано как для бензинового, так и для дизельного двигателя, в таком случае оно имеет обозначение S/C.

  Российские масла классов А1–96 и А2–96 различаются только тем, что масла А1–96 являются энергосберегающими. То же относится к маслам В1–96 и В2–96.