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.
Последствия перегрева и переохлаждения ДВС
Теперь немного поговорим о перегреве и, как бы это странно ни звучало, о переохлаждении силового агрегата. При перегреве мотора повышается температура охлаждающей жидкости. Когда этот параметр выходит за точку кипения, антифриз, сильно расширяется из-за образовывающихся пузырьков воздуха.
Вследствие критического повышения магистраль может порваться. В лучшем случае слетит патрубок, и кипящий антифриз зальет все подкапотное пространство. Такая поломка сулит водителю многими проблемами, начиная с загрязнения приводных ремней, и заканчивая коротким замыканием проводки.
Помимо порыва закипание антифриза создает воздушные пробки, особенно в рубашке охлаждения. Из-за этого металл может деформироваться. При расширении деталей может произойти клин агрегата. Такая поломка требует самых дорогостоящих ремонтных работ.
Для большинства современных моторов критической является температура в +130 градусов. Но существуют и такие силовые агрегаты, которые можно спокойно эксплуатировать, даже когда тосол в них нагревается до +120. Конечно, если охлаждающая жидкость при такой температуре не закипает.
Теперь немного о переохлаждении. Этот эффект наблюдается в северных регионах, где критически низкие температуры – вполне нормальное явление для зимы. Под переохлаждением двигателя подразумевается слишком быстрое охлаждение антифриза, даже если двигатель работает в условиях высокой нагрузки. Двигатель переохлаждается в основном во время движения. В этот момент ледяной воздух в большом количестве поступает на теплообменник радиатора, и понижает температуру охлаждающей жидкости настолько, что мотор не выходит на рабочую температуру.
Если карбюраторный ДВС переохладится, то может пострадать топливная система. Например, в топливном жиклере может образоваться кристалл льда, который закупорит отверстие, и бензин перестанет поступать в камеру. Но чаще замерзает воздушный жиклер. Так как в мотор перестает поступать воздух, топливо не загорается. Это приводит к тому, что свечи заливает. В результате машина глохнет, и ее невозможно будет завести, пока не просохнут свечи зажигания. Подобная трудность решается установкой гофрированной трубы, которая обеспечивает забор свежего воздуха в районе выпускного коллектора.
При сильных морозах антифриз не замерзает, собственно, почему жидкость и называется антифризом, и у каждого типа охлаждающих жидкостей свой порог замерзания. Но если водитель думает, что мотор все равно нагреет охлаждающую систему, и использует вместо антифриза воду, то он рискует испортить радиатор, так как на сильном морозе машине достаточно немного постоять с заглушенным мотором, и система начнет замерзать.
Но образование кристаллов воды на большом морозе происходит даже во время движения машины. Если радиатор закупорится, то даже если термостат будет открыт, охлаждающая жидкость не будет циркулировать, и вода будет замерзать еще сильнее.
Еще одно последствие переохлаждения силового агрегата – невозможность должным образом использовать систему отопления салона автомобиля. Воздух из дефлекторов будет поступать либо холодным, как будто машину только что завели, либо еле теплым. Это отрицательно повлияет на комфорт в процессе поездки.
Температура – отработавший газ
Температура отработавших газов в моторных цилиндрах двухтактных газомоторных двигателей и компрессоров колеблется от 350 до 480 С, а в четырехтактных газомоторных двигателях при номинальной нагрузке от 510 до 520 С.
Температура отработавших газов в выпускной трубе четырехтактных двигателей зависит от типа двигателей и составляет для карбюраторных двигателей 750 – ь 850 К и для дизелей 600 – ь 700 К.
Температура отработавших газов не должна быть ниже 70 С.
Температура отработавших газов зависит в основном от тех же факторов, что и температура в конце процесса расширения. Дальнейшее обеднение смеси приводит к снижению температуры отработавших газов, так как, несмотря на увеличение продолжительности сгорания, максимальна температура цикла уменьшается.
Температура отработавших газов в двигателе внутреннего сгорания достаточно высока, поэтому водяные пары, содержащиеся в них, не могут конденсироваться и уносят с собой скрытую теплоту парообразования.
Температура отработавших газов ( при выпуске из цилиндра) по мере увеличения догорания на линии расширения повышается. Обычно в дизелях на участке догорания выделяется 10 – 20 % всего тепла, введенного с топливом в цилиндр. Тепло, полученное при догорании, является с точки зрения превращения его в механическую работу менее ценным. Догорание происходит в условиях уменьшенной концентрации кислорода при понижающихся давлении и температуре. В современных дизелях средняя скорость выделения тепла за процесс сгорания составляет примерно 150 – 300 ккал / кг град; за время догорания она снижается примерно с 40 – 50 ккал / кг град до нуля.
Температура отработавших газов зависит от частоты вращения коленчатого вала, состава смеси, скорости распространения фронта пламени, момента зажигания или впрыска и других факторов.
Температура отработавших газов зависит от нагрузки и скоростного режима двигателя. С увеличением частоты вращения и нагрузки повышается температура отработавших газов.
Температуру отработавших газов регулируют путем изменения подачи порции топлива насосами, что осуществляется перемещением регулирующей рейки в ту или иную сторону. При увеличении выхода рейки путем ввертывания регулировочного винта подача топлива увеличивается, а при уменьшении ( винт вывертывают) подача топлива уменьшается. Передвижение рейки топливного насоса на одну риску изменяет температуру отработавших газов примерно на 22 – 25 С.
Температуру отработавших газов регулируют изменением количества подаваемого топлива обоими насосами данного цилиндра. При этом нельзя спиливать или передвигать упор, установленный на рейке насоеа при определении его подачи на стенде.
Температуру отработавших газов в нейтрализаторах повышают, уменьшая теплопотери теплоизоляцией корпуса нейтрализатора, применяя специальные экраны, используя тепло реакции окисления, а также кратковременно уменьшая угол опережения зажигания.
Повышение температуры отработавших газов против максимально установленной ( 430 С) или при разности температуры между отдельными цилиндрами более 60Э С может привести к появлению трещин на головке или задиру поршней. Поэтому температуру отработавших газов проверяют при всех реостатных испытаниях дизель-генераторной установки, как правило, при максимальной мощности дизеля и 850 об / мин коленчатого вала и температуре выходящей воды из дизеля 70 – 80 С, масла 60 – 75 С.
Наиболее точно определение температуры отработавших газов может быть выполнено калориметрическим методом. Но применение его в условиях обычных испытаний довольно сложно.
У дизеля Д100 температуру отработавших газов и давление сгорания корректируют изменением регулируемых параметров обоих топливных насосов данного цилиндра. После регулировки нагрузки по цилиндрам проверяют величину выхода реек топливных насосов. Считают нормальным, когда разность зазоров между упором рейки и корпусом насоса для всех насосов дизеля Д100 не превышает 0 3 мм, а дизеля Д50 – 0 1 мм.
ПРИЧИНЫ ПЕРЕГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ
Перегреву могут способствовать множество причин, все они связаны с неисправностью системы охлаждения, либо качеством охлаждающей жидкости, а также с загрязнением рубашки системы охлаждения, которая ухудшает пропускную способность жидкости
Немаловажно применять качественные запчасти, иначе нижеуказанные причины произойдут внезапно. Рассмотрим каждую из причин
НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
Наиболее распространенная проблема — недостаток охлаждающей жидкости в системе. Охлаждающая жидкость, в виде тосола или антифриза, постоянно циркулирует по системе, отводя тепло от нагретых деталей мотора. При недостаточном уровне ОЖ тепло будет будет отводится недостаточно, а значит рост температуры будет неизбежен.
Если нет возможности долить ОЖ, то включите печку, чтобы снизить вероятность перегрева. В крайнем случае долейте обычной или дистиллированной воды, после чего систему охлаждения нужно промыть, после залить свежий антифриз. При t° выше 90 градусов следует немедленно остановить автомобиль и выключить зажигание, дать мотору остыть.
ОТКАЗАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЯТОР ОХЛАЖДЕНИЯ
Электровентилятор нагнетает холодный воздух на радиатор, что особенно необходимо при движении на малой скорости, когда воздушного потока недостаточно. Вентилятор может устанавливаться как спереди, так и сзади радиатора. Если стрелка температуры начала подниматься — остановите авто и проверьте на исправность вентилятор. Причины отказа работы вентилятора:
- вышел из строя электродвигатель
- окислился разъем
- реле вентилятора сгорело
- вышел из строя датчик температуры ДВС.
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:
- граничный характеризуется тем, что смазывание происходит вокруг поршней без давления;
- гидродинамический подразумевает смазку коленчатого вала под давлением.
Толщина пленки смазки важна в любом случае, но для второго режима этот параметр имеет решающее значение.
Причины перегрева дизельного двигателя
Дизель может перегреваться по разным причинам. За поддержание рабочей температуры дизельного двигателя в строго ограниченных рамках отвечает система охлаждения. Для контроля и обнаружения интенсивного роста или падения температуры двигателя на приборной панели большинства автомобилей присутствует отдельный указатель.
Как показывает практика, своевременно выявить отклонения от нормы во время движения удается не всегда. Также следует учитывать возможные неисправности датчика температуры дизельного двигателя или индикатора на панели приборов. Прямыми и косвенными признаками перегрева дизельного двигателя могут служить:
- постоянная работа вентилятора системы охлаждения на максимальной скорости вращения в режиме холостого хода (при наличии электрического привода);
- повышение уровня шума и вибраций в процессе работы ДВС, падение мощности, детонационные стуки;
- появление белого пара из подкапотного пространства, который стал заметен в процессе езды;
Низкий уровень и утечка ОЖ
Одной из наиболее распространенных причин перегрева является нехватка охлаждающей жидкости в системе охлаждения дизельного двигателя. ОЖ имеет свойство со временем выпариваться, так как составным компонентом является дистиллированная вода. В этом случае необходимо долить воду или разбавить водой концентрат тосола/антифриза в нужной пропорции, а уже потом залить полученную смесь в расширительный бачок.
Осторожно! Строго запрещено проверять уровень и доливать охлаждающую жидкость в расширительный бачок до остывания мотора. В системе охлаждения создается повышенное давление, в результате чего жидкость может выплеснуться из заливной горловины и вызвать серьезные ожоги.. Также запрещено заливать жидкость в горячий мотор, чтобы не повредить двигатель по причине разницы температур между разогретым силовым агрегатом и свежей жидкостью для охлаждения. Если замечено интенсивное падение уровня после долива ОЖ, тогда следует визуально осмотреть патрубки и соединения, радиатор, сам расширительный бачок, а также место расположения водяного насоса (помпы) системы охлаждения на предмет наличия трещин или других повреждений, а также подтеканий
Также запрещено заливать жидкость в горячий мотор, чтобы не повредить двигатель по причине разницы температур между разогретым силовым агрегатом и свежей жидкостью для охлаждения. Если замечено интенсивное падение уровня после долива ОЖ, тогда следует визуально осмотреть патрубки и соединения, радиатор, сам расширительный бачок, а также место расположения водяного насоса (помпы) системы охлаждения на предмет наличия трещин или других повреждений, а также подтеканий.
Еще одной причиной падения уровня ОЖ могут являться трещины в блоке цилиндров или в головке блока цилиндров, а также повреждение прокладки головки блока. Если данные повреждения затрагивают каналы, по которым циркулирует охлаждающая жидкость (рубашка охлаждения двигателя), тогда часть жидкости из системы охлаждения может попадать в цилиндры дизельного двигателя, а также в систему смазки дизельного ДВС.
Радиатор и термостат
Если уровень ОЖ в норме, но температура двигателя заметно превышает допустимую, тогда перегрев дизельного двигателя может быть также связан со снижением эффективности охлаждения жидкости в радиаторе. Загрязненные «соты» радиатора не позволяют данному элементу системы охлаждения нормально совершать теплообмен. В этом случае радиатор необходимо тщательно отмыть.
Дизель может также перегреваться по причине неисправностей термостата, а именно когда термостат дизельного двигателя заклинил на открытие. Постоянно закрытый термостат с ростом температуры двигателя не открывается, заставляя жидкость совершать движение только по малому контуру (малый круг). Это значит, что ОЖ не проходит по большому кругу (через радиатор) для охлаждения.
Другие неисправности
Критическое повышение температуры дизельного двигателя может быть вызвано неисправностями вентилятора системы охлаждения или датчика температуры дизельного двигателя. Еще одной причиной перегрева дизеля является сильное загрязнение внутренних каналов охлаждающей системы, что препятствует нормальной циркуляции охлаждающей жидкости.
Также стоит отметить неправильную регулировку угла опережения топливного впрыска. По этой причине сильно возрастает температура отработавших газов, в результате чего общая температура дизеля растет, особенно под нагрузкой. Отдельного внимания заслуживает помпа. Разрушение лопастей водяного насоса и другие поломки снижают эффективность циркуляции ОЖ по системе и вызывают перегрев дизеля.
Рабочая температура дизельного двигателя
Современный дизельный двигатель нашел широкое применение не только на коммерческом, но и на легковом транспорте. Этого удалось достичь благодаря его выносливости, неприхотливости и экономичности, чем бензиновые агрегаты могут похвастаться далеко не всегда. Сегодня мы расскажем о том, какой должна быть рабочая температура двигателя дизельного и что на нее влияет.
Как это работает?
Когда мы говорим о рабочей температуре двигателя, всегда подразумевается температура охлаждающей жидкости, которая постоянно циркулирует в корпусе ДВС и забирает от него тепло. В связи с этим данный показатель в несколько раз ниже того нагрева, который на самом деле происходит в цилиндрах двигателя. Так, температура воспламенения топливной дизельной смеси составляет примерно 800 градусов, и именно до такого показателя разогреваются так называемые свечи накала.
Но как же происходит работа дизельного двигателя? За счет чего вообще достигается его нагрев? Найдется много сторонников того типа работы, который реализован на бензиновых моторах: там смесь попросту впрыскивается в цилиндр вместе с воздухом, а затем поджигается.
С соляркой такой фокус не пройдет: при комнатной температуре дизельное топливо не загорится, и не произойдет никакого движения поршня в цилиндре.
Для этого идут на определенные ухищрения. К примеру, здесь применяют не обыкновенные свечи зажигания, а элементы накала, как было сказано выше. Эти свечи позволяют производить нагрев до 800–900 градусов, после чего смесь благополучно возгорается и сильно расширяется, толкая поршень. Стоит также отметить, что в топливной системе участвует топливный насос высокого давления и форсунки, которые подают топливо под сильнейшим напором для достижения оптимальной эффективности работы ДВС.
Определяем норму
Рабочая температура двигателя дизельного типа должна составлять порядка 90 градусов. Допустимо ее сколь угодно большое отклонение в меньшую сторону и незначительное увеличение в большую. Под незначительным подразумевается отклонение в 10–20 градусов: при больших увеличениях вообще нежелательно продолжать движение даже до сервиса, во избежание выхода из строя дизельного ДВС.
Рабочую температуру необходимо отслеживать по указателю, расположенному на приборной панели. Обычно он является стрелочным, но в некоторых случаях встраивается в дисплей бортового компьютера или вовсе работает по принципу лампочки-индикатора, когда в системе охлаждения двигателя начинаются неполадки.
Рабочая температура определяется целым рядом факторов. К таковым, к примеру, относится компрессия цилиндров. Что это такое? По своей сути компрессия — это давление, которое достигается при достижении цилиндром своей верхней мертвой точки, то есть максимальное давление ДВС. Чем больше эта величина, тем выше отдача мотора и тем больший происходит нагрев в его недрах.
Компрессия может быть чрезмерной, но все же чаще можно наблюдать картину, когда давление оказывается недостаточным. Что происходит в таком случае? Разумеется, дизельный двигатель, который как раз и работает за счет сильнейшего сжатия, потеряет львиную долю своего КПД и общей мощности. При этом топливо будет расходоваться, как и прежде, а вот отдача даже по ощущениям будет не та.
На компрессию может влиять целый ряд факторов. К примеру, форсунка, которая производит впрыск топлива, со временем загрязняется, и распыление превращается в подачу ровной струи. За счет этого горение солярки становится неравномерным, и большая часть топлива выводится в выхлопную трубу неиспользованным.
Подводя итоги
Температура дизельного двигателя — это величина, по которой можно судить о состоянии ДВС и эффективности его работы. Проводя регулярное и своевременное техническое обслуживание и диагностику, можно освободить себя от львиной доли типичных проблем и гарантировать, что железный конь будет раскрывать свой потенциал на все сто процентов.
Что влияет на выбор рабочей температуры двигателя при проектировании автомобиля
Одной из главных характеристик двигателя внутреннего сгорания является его коэффициент полезного действия (КПД). Он определяет эффективность работы силового агрегата, уровень потребления топлива на единицу пробега. Согласно исследованиям в области термодинамики французского инженера Сади Карно (1796-1832), КПД ДВС увеличивается с ростом рабочей температуры двигателя.
Бесконечно увеличивать температуру рабочей области цилиндров нельзя, иначе процесс может привести к необратимым последствиям. Со времени изобретения первых двигателей внутреннего сгорания в качестве регулятора рабочей температуры использовались потоки воздуха. Затем стали применять водяное охлаждение. С помощью водяного охлаждения удалось создать высокоэффективные системы охлаждения ДВС с точной стабилизацией температурного режима.
В начале 90-х экологические и экономические проблемы обозначили задачу увеличения эффективности ДВС. Прямой путь к этому – увеличение рабочей температуры двигателей. Это можно сделать путем:
- изменения химического состава антифриза;
- увеличения давления в системе охлаждения.
Совместное применение этих технологий позволило увеличить рабочую температуру некоторых двигателей до +100 и более градусов Цельсия.
При уменьшении давления в системе охлаждения антифриз мгновенно вскипает. Это может привести к повреждению двигателя и серьезным паровым ожогам.
Что такое бензин?
Этот пункт идёт первым, потому что он крайне важен для понимания вопроса. Забегая вперёд, скажем так: вы никогда не найдёте химической формулы бензина. Как, например, можно без проблем отыскать формулу метана или другого однокомпонентного нефтепродукта
Любой источник, который покажет вам формулу автомобильного бензина (не важно, будь то вышедший из оборота АИ-76 или наиболее распространённый сейчас АИ-95) однозначно заблуждается
Дело в том, что бензин – это многокомпонентная жидкость, в которой как минимум присутствует не менее десятка различных веществ и ещё больше их производных. И это только база. Перечень присадок, используемых в различных бензинах, в разные промежутки времени и для различных условий эксплуатации, занимает внушительный лист из нескольких десятков позиций. Поэтому невозможно выразить одной химической формулой состав бензина.
Краткое определение бензина можно дать такое: легковоспламеняющаяся смесь, состоящая из лёгких фракций различных углеводородов.
Правила транспортировки
Транспортировка большей части нефтепродуктов допускается всеми видами транспорта: автомобильным, железнодорожным, авиационным. Особые требования выдвигают к тарам – емкостям под нефтяные продукты. Они обычно изготовлены из алюминия с защитным внутренним слоем или стали. Емкости плотно закрывают крышкой с прокладкой, создаются все условия для полной герметичности. Тара должна быть обозначена соответствующей маркировкой – номер UN вещества, класс опасности. Бочки с горючим размещают вертикально и жестко фиксируют. Без оформления разрешения Минтранса и согласования маршрута допускается транспортировка 1000 литров бензина.
Цистерны автопоездов в обязательном порядке обозначают специальной маркировкой. Бензовоз должен быть оборудован заземляющим устройством. При необходимости транспортировки свыше 1000 литров горючего водитель обязан иметь при себе:
- маршрутный лист с указанным местом отправления и конечным пунктом;
- соглашение о перевозке опасных грузов;
- допуск к транспортировке грузов.
Доставкой взрывоопасных веществ, включая углеводородные смеси, могут заниматься обученные водители. У них должна быть медицинская справка. Документ подтверждает пройденный этап медицинского контроля. Компания-перевозчик обязательно должна располагать разрешением на перевозку опасных грузов внутри страны.
С поверхности жидкостей (и даже твердых тел) происходит испарение. Среди множества молекул находятся такие, у которых скорость случайным образом оказывается достаточной, чтобы вылететь за пределы жидкости и смешаться с воздухом. Эти частицы образуют пар. Чем выше температура жидкости, тем больше средняя скорость молекул и тем чаще они вылетают в атмосферу (и реже конденсируются обратно). Таким образом, система находится в термодинамическом равновесии, а пар над жидкостью является насыщенным.
Цилиндропоршневая группа и КШМ
Стоит учитывать, что прогрев дизельного двигателя не отличается равномерностью. Одни детали нагреваются быстрее, другие еще остаются холодными. Элементы ДВС выполнены из металла и сплавов алюминия ( КШМ, цилиндры, поршни, валы и т.д.). Как известно, при нагреве тело расширяется, а от материала изготовления зависит время нагрева и коэффициент расширения.
https://youtube.com/watch?v=YllTQ_ddMOc
Получается, только после выхода мотора на рабочие температуры устанавливаются оптимальные тепловые зазоры, трущиеся пары смазываются должным образом. По этой причине немедленное начало движения и дополнительные нагрузки на холодный двигатель сокращают его ресурс.
Особенности дизельного двигателя
Итак, прежде чем затрагивать какие-либо конкретные параметры, следует определиться, что же, вообще, представляет собой дизельный двигатель. История данного типа моторов начинается в далеком 1824 году, когда известный французский физик выдвинул теорию о том, что можно произвести нагрев тела до необходимой температуры путем изменения его объема. Другими словами, осуществив стремительное сжатие.
Однако практическое применение этот принцип нашел спустя несколько десятилетий, и в 1897 году был выпущен первый в мире дизель-мотор, его разработчиком является немецкий инженер Рудольф Дизель. Таким образом, принцип работы подобного двигателя заключается в самовоспламенении распыленного топлива, взаимодействующего с разогретым в процессе сжатия воздухом. Сфера применения такого мотора довольно обширна, начиная со стандартных автомобилей, грузовиков, сельскохозяйственной техники и заканчивая танками и судостроением.
