Вызовы для двигателя и моторного масла

Когда водитель видит черное масло на щупе или обнаруживает отложения в двигателе, первая реакция — обвинить некачественное масло. Однако реальные причины загрязнения смазочного материала гораздо сложнее. В этой статье мы детально разберем основные факторы, которые влияют на работу моторного масла, а также последствия применения моторного масла, которое не справляется со сложными условиями.

Черное моторное масло: всегда ли это плохо?

Моторное масло не просто смазывает детали — оно работает в экстремальных условиях, постоянно контактируя с продуктами сгорания и высокими температурами. Поэтому его потемнение — это нормальный процесс. Три основные причины потемнения масла:

• Окисление масла. Под воздействием кислорода и высоких температур моторное масло окисляется, что постепенно может повышать вязкость и приводить к образованию различных отложений. Важно использовать качественные масла, которые официально прошли систему испытаний по окислительной стабильности международных методик (API/ACEA/ILSAC) и имеют официальные одобрения производителей (BMW, VW, Mercedes-Benz и др.)
  
• Взаимодействия с продуктами неполного сгорания топлива.
  Моторное масло постоянно контактирует с продуктами неполного сгорания топлива. В реальных условиях кроме углекислого газа и воды, образуются продукты неполного сгорания топлива: CO, HX, SOn, NO2. Они попадают в моторное масло и ухудшают его свойства. Из-за продуктов сгорания топлива моторное масло темнеет. В дизельном двигателе масло темнеет интенсивнее из-за образования сажи.

• Несливаемый остаток. Свежее масло смешивается с остатками прошлого работавшего продукта. Это называют «несливаемый остаток». Он может достигать до 10% от всего объема.

Современные моторные масла содержат комплекс присадок.  Они помогают бороться с окислением и продуктами сгорания топлива. Масло в двигателе темнеет, потому что работают моющие и диспергирующие присадки. Черное масло в двигателе после замены — это норма.

Стоит обратить на нетипичное состояние масла: механические примеси в масле, цвет, эмульсия, повышение вязкости, шламовые и лаковые отложения. Разберемся, что может привести к нетипичному состоянию моторного масла.

Основные вызовы для двигателя и моторного масла

Перепробеги по моточасам

Производители автомобилей отмечают в руководствах по эксплуатации: «Движение с частыми остановками и стартами», «Длительная работа на холостом ходу или передвижение с малой скоростью на значительные расстояния» относятся к тяжелым условиям эксплуатации.

Почему городской режим так вреден для двигателя?

Главная проблема заключается в существенной разнице между фактическим временем работы двигателя (моточасами) и пройденным расстоянием (пробегом):

• В пробках двигатель работает интенсивно, но автомобиль практически не движется
• На холостом ходу износ происходит, а километраж не увеличивается
• При частых остановках и троганиях двигатель испытывает повышенные нагрузки

Представим два разных случая вождения в течение 2 часов. В первом случае автомобиль двигается по свободной загородной трассе и проезжает 150 км. Во втором случае автомобиль пытается выехать за город вечером в пятницу, пробки на МКАДе в г. Москва 10 баллов — за эти два часа он проезжает только 10 км.:

• 2 часа — Загородная трасса — 150 км. на одометре
• 2 часа — Пробки в городе — 10 км. на одометре.

Соотношение моточасов к километрам не является постоянным и зависит от типа техники и условий эксплуатации.

Компания «Шелл» проводила полномасштабные испытания в автопарке такси. В процессе испытаний контролировалась соотношение наработки двигателя по моточасам и по реальному пробегу. Результаты показали, что при средней скорости движения автомобилей менее 23 км/ч, реальная наработка по моточасам составляла в 3 раза выше реальной наработки по пробегу в км! Реальная наработка масла в таких условиях составляет не 15000 км, а 35000 км.

Интервалы замены масла нужно рассчитывать не только по пробегу, но и по моточасам и выбирать качественное синтетическое масло.

При перепробеге моторное масло быстро деградирует из-за неполного прогрева, накопления влаги и топлива, что может привести к образованию различных отложений.

Частые поездки на короткие расстояния

В современных городских условиях многие автомобили эксплуатируются преимущественно для кратковременных поездок — до магазина, школы или офиса. Однако такой режим работы является одним из самых опасных для двигателя и моторного масла. Что происходит при постоянных коротких поездках и к каким последствиям это может привести:

• Недостаточный прогрев двигателя.
  Двигатель не успевает выйти на рабочую температуру, влага и вредные примеси не испаряются из системы. Риск повышенного износа двигателя в момент холодного пуска.
  
• Конденсация влаги.
  При неполном прогреве на внутренних поверхностях двигателя активно образуется конденсат. Вода, смешиваясь с моторным маслом, вызывает: образование эмульсии и шламовых отложений, коррозию вкладышей, ЦПГ, ГРМ и других критичных узлов.
  
• Сокращение ресурса работы моторного масла.
  Сокращение ресурса масла из-за деградации присадок в присутствии влаги минимум в 2-3 раза в зависимости от конкретных условий.

Частые поездки на короткие расстояния

Некачественное топливо приводит к быстрой деградации моторного масла и образованию опасных отложений. При неполном сгорании бензина или дизельного топлива в масло попадают сажа, несгоревшие углеводороды и агрессивные соединения, что приводит к разжижению масла, образованию кислот и ускоряют окисление.

Это вызывает появление шламовых отложений, твердых отложений на поршневых кольцах и нагара в камере сгорания, что в итоге может привести к масляному голоданию и повышенному износу деталей.

Специфика современных двигателей

Современные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) кардинально изменились за последнее десятилетие. Стремление к повышению мощности, экономичности и экологичности привело к появлению новых технологий, которые предъявляют повышенные требования к моторным маслам.

• Повышенная температура
  Для соответствия экологическим нормам и требованиям по расходу топлива современные двигатели могут работать на обедненных смесях и с повышенными температурами. Это положительно сказывается на экономичности, но создает дополнительные риски для масла: повышенное окисление, снижение вязкости, деградация присадок.
  
• Турбированные двигатели
  Современные турбодвигатели создают экстремальные нагрузки на масло: высокие температуры (до 1000°C в турбине), скорость вращения ротора до 200 000 об/мин требуют масел с повышенной термостабильностью, устойчивостью к окислению и низкой испаряемостью. Основные проблемы — образование углеродистых отложений, разжижение топливом при неисправностях форсунок и ускоренная деградация присадок.

• Система прямого впрыска GDI и риск возникновения эффекта LSPI
  В современных турбированных двигателях с прямым впрыском топлива (GDI) возможно повышенное попадание топлива в масла и усиленная термическая нагрузка на масло. Кроме этого, двигатель может столкнуться с эффектом LSPI (Low Speed Pre-Ignition, преждевременное воспламенение на низких оборотах). Это опасное явление возникает при работе под нагрузкой на 1500-2500 об/мин, когда компоненты масла попадающие в камеру сгорания, выступают как один из очагов самовоспламенения. Особенно подвержены LSPI малолитражные турбодвигатели (1.0-1.8 л), где сочетание высокого давления наддува и прямого впрыска создает идеальные условия для LSPI.

На работу масло влияют и другие конструкционные особенности современных двигателей: изменение фаз газораспределения, сажевые фильтры дизельных ДВС (DPF) и бензиновых ДВС (GPF), системы «старт-стоп», гибридные силовые установки, облегченные конструкции деталей, что требует от масла усиленных защитных свойств.

Как качество масла влияет на работу двигателя

Современные двигатели требуют особого подхода к выбору моторного масла. Конструктивные особенности, такие как турбонаддув, системы изменения фаз газораспределения и прямой впрыск топлива, создают экстремальные нагрузки на смазочные материалы.

Низкокачественные масла не способны обеспечить надежную защиту, в том числе в тяжелых условиях эксплуатации. Это существенно сокращает ресурс дорогостоящих компонентов и может потребовать капитального ремонта.

• Слабые моюще-диспергирующие присадки не удерживают загрязнения во взвешенном состоянии, позволяя им оседать на деталях. Не обладают достаточными моющими свойствами, не нейтрализуют кислоты, ускоряя коррозию.
  
• Низкая термостабильность – быстро окисляется при повышенных температурах, образуя лаковые отложения и высомолекулярные углеродистые отложения.
  
• Недостаточный уровень противоизносных присадок – не обеспечивают усиленную защиту от износа, в т.ч. в сложных условиях.
  
• Нестабильные модификаторы вязкости – разрушаются в условиях сдвиговых нагрузок, выпадают в виде отложений, снижается вязкость масла при рабочих температурах.
  
• Низкое качество базовых масел – потенциальные риски с низкотемпературным запуском, повышенным износом, образованием отложений, высокому расходу масла на долив, проблемы с уплотнительными материалами.

Пример сравнения моторных масел: Shell Helix Ultra с технологией PurePlus с официальными одобрениями BMW, VW, MB и масло низкого уровня

Тест на образование отложений ML271

Последствия для двигателя при использовании низкокачественных масел:

1. Забивка масляных каналов – ухудшение смазки, что может привести к масляному голоданию, износу вкладышей, распредвалов.
   
2. Образование отложений – потеря подвижности поршневых колец, что может привести к падению компрессии, повышенному расходу масла, забивка масляных фильтров, заклинивание гидрокомпенсаторов, загрязнению системы вентиляции картера, ухудшению теплоотвода.
   
3. Шламовые отложения в системе смазки – забивается маслоприемник, что приводит к падению давления, потенциальной поломке двигателя.
   
4. Коррозия деталей – кислоты разъедают подшипники, шестерни ГРМ.
   
5. Ускоренный износ и механические повреждения
   Низкокачественные масла не обеспечивают надежную защитную пленку на деталях двигателя, что приводит к повышенному трению и износу. Особенно страдают: подшипники коленвала и шатунов, цилиндропоршневая группа (залегание колец, задиры на зеркале цилиндров), Цепь ГРМ, Турбокомпрессор (разрушение подшипников из-за недостаточной смазки)

Если двигатель долгое время работал на низкокачественном масле, а после замены на качественный продукт начались неисправности (стуки, повышенный расход масла, загорелся Check Engine), важно понимать: само по себе масло не может быть причиной поломки. Напротив, оно лишь выявляет уже существующие проблемы, которые накопились из-за предыдущей эксплуатации. Рекомендуем провести диагностику и анализ масла, чтобы выявить реальные неисправности, и продолжайте использовать проверенное синтетическое масло с официальными одобрениями — оно минимизирует дальнейший износ.