Температура кипения моторного масла – является ли это проблемой?

С точки зрения физики, любое вещество может принимать три агрегатных состояния:

твердое;
жидкое;
газообразное.

Смазочные материалы не исключение: несмотря на то, что это достаточно сложные химические композиции. Технические жидкости могут превратиться в густую пасту, не способную перемещаться по каналам, или напротив: закипеть, как вода в чайнике, активно испаряясь и теряя объем.

Если масло закипело, двигатель может загореться

Температура кипения или застывания моторного масла, определяет свойства всего состава, а не отдельно основы или присадок. Следует помнить, что любые негативные свойства сложных смесей определяются худшей характеристикой любого из компонентов.

То есть, если одна из присадок имеет температуру кипения 180°C, то следует считать, что все масло закипит при этой температуре. Если смазка закипит (разумеется, это выглядит не так, как кипение воды в чайнике), её характеристики моментально изменятся.

Смазывающая пленка не сможет удерживаться на рабочей поверхности механизмов, часть присадок расслоится и будет работать не эффективно. Кроме того, пары масла могут вспыхнуть внутри мотора. А это приведет к пожару, который трудно потушить.

Диапазон рабочих температур

Моторное масло должно стабильно сохранять свойства в широком пределе температур. Как минимум, в том рабочем диапазоне, который производитель установил для конкретного двигателя.

Что происходит с маслом, когда оно закипает

Собственно, функционирование всех механических частей и связанных с ними жидкостей, должно быть предсказуемым в заданном температурном диапазоне. Для штатных компонентов мотора, определяющие характеристики установил автозавод, вы не сможете их изменить.

Ошибка при подборе расходников, может негативно сказаться на работе силового агрегата. При этом рабочий температурный показатель двигателя с водяным охлаждением не совпадает с рабочей температурой смазки.

ДВС воздушного охлаждения не берем во внимание, ввиду ограниченного количества производимых моделей. Стандартная температура прогретой силовой установки находится в диапазоне 80°C – 90°C. Для дизелей принимается такой же показатель, с учетом более длительного времени выхода на оптимальную температуру.

Температура моторного масла при любом раскладе будет выше температуры охлаждающей жидкости на 10°C – 15°C, и составит максимум 105°C. Разумеется, если система охлаждения мотора исправна.

Почему моторное масло в двигателе горячее охлаждающей жидкости, потому что cмазочные материалы не вступают в контакт с контурами охлаждения мотора, к тому же, масло нагревается от раскаленных поршней.

Зависимость вязкости от температуры

Одной из важнейших характеристик является вязкость смазочного материала.

Демонстрация зависимости вязкости масла от температуры

Это всегда компромисс:

Густое масло лучше удерживается на поверхности детали, и формирует надежную пленку в пятне контакта.
Жидкое масло эффективнее доставляется к точкам смазки, без проблем продвигается по масляным каналам, и хорошо фильтруется.

Производители подбирают баланс показателя вязкости смазочного материала совместно с мотористами автозаводов. Существует общепризнанная классификация, созданная много десятилетий назад Ассоциацией автомобильных инженеров Америки (SAE). Она установила 6 градаций вязкости для зимней эксплуатации: SAE от OW, до 25W, а также 5 летних градаций вязкости: SAE от 20 до 60.

Для проведения исследований, понятия вязкости разделены:

Кинематическая, которая измеряется при температурах выше нуля, определяется с помощью специальных измерительных капилляров. Величина измерения – стоксы (Ст) или сантистоксы (сСт).

Эта величина зависит исключительно от температуры, и характерна для зимних масел, в составе которых нет загустителей.
Динамическая – кинематическая вязкость, помноженная на плотность технической жидкости. Эта величина в полной мере отражает зависимость моторного масла от температуры. Единица измерения: мили Паскаль-секунды (мПа-с).

В чем секрет? В зачет идет величина не только вязкости, но и сопротивления, которое возникает при механическом взаимодействии моторного масла и детали. При формировании измеряемой величины, большое влияние оказывает именно температура.

Измерение производится в ротационных измерителях, то есть динамическим путем. Величина характерна для загущенных смазочных материалов, которые относятся к всесезонным.

Температура воспламенения

Моторное масло, вне зависимости от основы (минеральная или синтетическая), относится к горючим материалам. При нагревании до критической величины, смазка воспламеняется. Для каждой марки существует температура вспышки.

При тестировании жидкостей, применяются две специальные методики:

В закрытом тигле создаются условия, похожие на реальную работу внутри картера двигателя.

Как правило, температура горения при таком методе составляет 120°С — 150°С.
В открытом тигле моделируется ситуация, похожая на попадание смазки на раскаленные части выпускного тракта. При таких условиях, температура вспышки составляет 180°С — 230°С.

Второй тест не является абсолютно правильным. В реальных условиях температура воспламенения масла ниже, и составляет 150°С — 190°С. Это связано с тем, что свободное масло в подкапотном пространстве образует дополнительные пары механическим путем.

Однако этот показатель говорит скорее о пожарной безопасности (точнее, небезопасности). К техническим характеристикам смазочных материалов, эта величина не имеет отношения. При утечке моторного масла, труба глушителя (температура от 250°С до 750°С) может стать источником возгорания.

Важно! Температура вспышки напрямую зависит от количества паров, выделяемых при определенных условиях. Фактически, это прямая зависимость от температуры кипения.

В свою очередь, степень испаряемости моторного масла зависит от наличия летучих фракций. Влияние на этот показатель оказывает как химический состав основы, так и количество присадок, основанных на воспламеняющихся компонентах.

Температура кипения

При достижении рабочего диапазона температуры двигателя, вязкость моторного масла приходит в норму, присадки активируются.

Если в мотор залита смазка, которая не имеет допуска производителя для данного типа ДВС, может произойти закипание автомобильного масла. До возгорания дело доходит редко, разве что система охлаждения двигателя окажется неисправной.

Если масло закипает, двигатель закоксовывается

Температура кипения моторных масел на 2-3 десятка градусов ниже температуры вспышки. Если смазка находится на грани кипения, или уже кипит – происходит активное разделение состава на фракции, присадки.

Нарушаются рабочие характеристики, масло перестает выполнять свои функции. Кроме того, при закипании уменьшается уровень технической жидкости: под давлением, пары масла в большом количестве выходят через сапун или систему вентиляции картерных газов.

Важно! Длительная работа на масле, которое находится близко к точке закипания, не просто изнашивает детали двигателя. Возможно залегание клапанов, проворачивание вкладышей коленвала, и даже заклинивание мотора.

Причины перегрева моторного масла – как с ними бороться

Во-первых, следует по возможности подбирать смазочные материалы с улучшенными температурными характеристиками. В данном случае есть прямая связь с типом основы. Минеральное масло закипает быстрее, и часто работает в граничных режимах, близких к несовместимости с температурными допусками. Если ваш двигатель работает с повышенными нагрузками (например – турбина или высокофорсированная конструкция), то лучше применять синтетическое масло или полусинтетику.
Во-вторых – следует разобраться с системой охлаждения масла. В некоторых моторах имеется радиатор охлаждения смазки, либо его роли выполняют специальные ребра на картере мотора или его поддоне. Внешние стенки двигателя должны быть чистыми, масляно-пылевая шуба ухудшает теплообмен.
Разумеется, сам по себе мотор не должен перегреваться. Неисправная система охлаждения (помпа, радиатор, термостат) приводит не только к перегреву блока цилиндров. Лишние градусы получает и моторное масло.
Внутри силовой установки есть многочисленные каналы, по которым смазка распределяется по всему объему. При нормальном состоянии фильтра, и функционировании помпы, моторное масло интенсивно перемещается внутри двигателя. При этом горячая смазка из зоны работы поршней, активно меняется с уже остывшей, со дна картера. Общая температура смазочных материалов стабилизируется.
И, разумеется, необходимо своевременно проводить регламентные работы. По мере износа смазки, меняются ее характеристики, в том числе и температурные.

Тестирование моторных масел путем нагрева — видео

Заключение

Перегрев масла возможен только в случае неисправности двигателя или неправильном подборе технических жидкостей. Если вы содержите автомобиль в нормальном техническом состоянии, и придерживаетесь рекомендаций производителя – никаких проблем, связанных с закипанием или воспламенением масла не будет.