Температура дизельного ДВС

Поддержание температуры дизельного двигателя в строго заданных рамках является важным параметром для достижения оптимальных эксплуатационных показателей. От конструктивных особенностей и целевого назначения двигателя будет зависеть, какая рабочая температура дизеля будет нормальной для того или иного мотора.

Рабочий температурный режим одного ДВС может заметно отличаться от другого. Что касается дизельного двигателя, его рабочая температура (при условии полностью исправного агрегата, системы охлаждения и других узлов) зависит от ряда условий.

Показатель степени сжатия

Дизельный мотор работает по принципу самовоспламенения смеси от контакта распыленной солярки с разогретым от сжатия воздухом. Чем сильнее сжимается (разогревается) в цилиндре воздух, тем интенсивнее происходит вспышка после топливного впрыска, при этом количество подаваемого топлива остается одинаковым.

Стоит также учитывать, что степень сжатия повышают только до определенных пределов. Топливно-воздушная смесь в цилиндре должна не взрываться от контакта с разогретым воздухом, а равномерно сгорать. Сильное увеличение степени сжатия может привести к бесконтрольному воспламенению топлива, что вызывает детонацию, локальные перегревы и ускоренный износ цилиндропоршневой группы.

Допустимые рабочие температуры дизельных ДВС

Температура дизельного двигателя будет напрямую зависеть от типа мотора. От поддержания рабочего температурного показателя дизельного агрегата зависит процесс смесеобразования и сгорания топливно-воздушной рабочей смеси, а также нормальное функционирование других систем ДВС.

После выхода на рабочую температуру время испарения солярки сокращается до оптимального показателя, уменьшается период задержки самовоспламенения. Топливно-воздушная смесь сгорает равномерно и полноценно, что приводит к увеличению КПД дизеля, меньшему расходу топлива и снижению токсичности выхлопных газов.

Дизель не прогревается до оптимальной температуры

В процессе прогрева исправного дизельного ДВС в режиме холостого хода желательно дождаться нагрева охлаждающей жидкости до температуры около 40-50°С. При сильном минусе за бортом дизель может и вовсе начать прогреваться только в движении. Начинать езду необходимо на пониженной передаче, придерживаясь отметки около 2-2.5 тыс. об/мин. Когда температура поднимется до 80°С, нагрузку на мотор можно увеличить.

Если дизель не выходит на рабочую температуру в движении, это говорит о том, что произошло снижение его КПД. Падает мощность, автомобиль хуже разгоняется, возрастает расход дизтоплива и т.д. Данные симптомы могут указывать на следующие неполадки:

• неисправности системы охлаждения двигателя (термостат);
• степень сжатия не соответствует норме (низкая компрессия);

В качестве примера можно рассмотреть засорение распылителя дизельной форсунки. Качество распыла топлива снижается, форсунка «льет» солярку. Топливо начинает сгорать неравномерно и несвоевременно, догорает на поршне и вызывает его прогар. Также прогорать может и выпускной клапан. Результатом становится падение компрессии, то есть воздух в неисправных цилиндрах не сможет сжиматься до такой температуры, при которой сгорание смеси будет оптимальным. Дизельный ДВС в подобных условиях не выйдет на рабочую температуру, будет испытывать затруднения с запуском «на холодную» и после прогрева.

Причины и результаты перегрева дизельного двигателя. Что делать, если дизель греется: диагностика и устранение неисправностей. Важные рекомендации.

Температура двигателя не поднимается, стрелка температуры ДВС падает на ходу. Почему температура падает после включения печки. Диагностика и ремонт, советы.

Двигатель медленно прогревается на холостом ходу или в движении: почему так происходит. Возможные неисправности системы охлаждения, другие причины.

Как правильно прогревать двигатель автомобиля. Особенности прогрева моторов с карбюратором, инжектором и установленным ГБО, а также дизельных двигателей.

Датчик температуры двигателя (ДТОЖ): особенности работы, устройство, место установки датчика. Неисправности, связанные с датчиком температуры ДВС, проверка.

Двигатель не выходит на рабочую температуру, стрелка температуры мотора не поднимается во время прогрева или падает во время езды: причины неисправности.

Какой бывает температура масла в двигателе внутреннего сгорания

• Основные функции моторных масел
• Устройство системы смазки
• Диапазон изменения температуры масляного состава
• Вязкостно-температурные характеристики

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) таков, что результатом его работы является большое выделение тепла. Жар внутри мотора, особенно в его цилиндропоршневой группе, достигает 300°С и выше, если рассматривать дизельные двигатели. Поэтому температура масла в двигателе достигает больших колебаний по мере того, как смазочная жидкость перемещается по системе смазки внутри ДВС.

Основные функции моторных масел

Автомобильный мотор имеет множество узлов и деталей. Их поверхности постоянно соприкасаются, создавая между собой трение. Результат этого явления – повышенный износ. Кроме того, на трение тратится значительная часть КПД двигателя, который преобразуется в тепло.

Высокие температуры провоцируют расширение материалов, из которых изготовлены детали. Расширительные процессы сопровождаются уменьшением зазора между соприкасающимися поверхностями. Наступит момент, когда этот зазор попросту исчезнет, и ДВС заклинит – вот что произойдёт, если агрегат будет работать без моторного масла.

Моторное масло выполняет важнейшую функцию, без которой агрегат просто не сможет работать. Оно снижает коэффициент трения, образуя тонкую масляную плёнку между соприкасающимися поверхностями. Кроме того, смазка увеличивает КПД движка и уменьшает износ деталей, способствует меньшему выделению тепла, а также эффективно отводит его от трущихся поверхностей. Кроме этих функций реализуются и другие:

• Активно удаляются побочные продукты сгорания топлива – нагар, шлаки и другие отложения, благодаря детергентным (моющим) добавкам.
• Антикоррозийная защита предотвращает преждевременное разрушение деталей мотора от коррозии.
• Диспергирующие – стабилизирующие компоненты позволяют удалять микроскопические нерастворимые частицы, адсорбируя их в свой состав. Они находятся в состоянии взвеси и удаляются из рабочей жидкости фильтром.
• Смазывающий состав имеет приблизительно одинаковую вязкость при большом разбросе температур, что очень важно для нормального функционирования мотора. Это достигается применением модификаторов вязкости или загущающих присадок. Они повышают такой параметр, как индекс вязкости.
• Вспенивание жидкости – очень опасный процесс, приводящий к масляному голоданию деталей движка. Чтобы этого не случилось, к смазочному составу добавляют противопенные присадки.
• Депрессорные добавки обеспечивают малую вязкость и хорошую текучесть масляного состава при низких температурных показателях, что позволяет заводить мотор без проблем и хорошо его смазывать, пока не разогреется.

Устройство системы смазки

Наиболее удачные смазочные системы обеспечивают разную подачу смазки, зависящую от функциональных особенностей деталей. К самым ответственным узлам и деталям масло приходит под давлением. Менее нагруженные участки получают его путём разбрызгивания или естественной течи. Такие смазочные системы принято называть комбинированными.

Для обеспечения давления рабочей жидкости внутри магистрали применяется масляный насос. Испытывая такое давление, смазывающая жидкость из картера двигателя подаётся к масляному фильтру. Там она очищается и поступает к подшипникам, обеспечивающим вращение коленчатого вала. Дальше – к пальцам поршней, распределительному валу, коромыслам клапанов. Если есть турбина, масло потребуется её валу, на котором она вращается. Кроме того, происходит отвод тепла от внутренней поверхности поршней. Смазка уплотняет зазор между маслосъёмными, а также компрессионными кольцами поршней и цилиндрами мотора, не даёт им «залегать». Жидкость попадает туда, разбрызгиваясь из форсунок в нижней части цилиндропоршневого блока.

Далее смазка возвращается обратно к поддону картера. По дороге она разбрызгивается кривошипно-шатунным механизмом, создавая туман. Он смазывает все детали, которые обволакивает. Из тумана смазка конденсируется, возвращаясь к исходному состоянию и положению. Таким образом, цикл повторяется вновь и вновь.

Диапазон изменения температуры масляного состава

Рабочая температура масла изменяется в широких пределах – от окружающего воздуха до 180 градусов при прохождении цилиндропоршневой группы. При этом металлические поверхности поршней и цилиндров нагреваются до 300°С. Циркулируя по двигателю, масляный состав имеет свойство испаряться и угорать. Для того чтобы пары углеводородов не воспламенились внутри мотора, необходимо, чтобы их температура горения была выше той, до которой они обычно нагреваются. Эта способность определяется таким важным параметром, как температура вспышки масла.

Чтобы определить этот параметр, маслопомещают внутрь тигля. Затем его нагревают до тех пор, пока испарения не начнут вспыхивать от пламени. Температура тут же замеряется. Обычно она составляет от 220°С и выше. Этого достаточно, чтобы пары рабочей жидкости не загорались внутри мотора. Такой параметр не является критичным, поэтому производители не указывают на канистрах, какова температура воспламенения масла.

Кстати, дизельные пары вспыхивают при гораздо более низкой температуре, составляющей порядка 55–60°С. Имея эффективное водяное охлаждение, удаётся снизить верхнюю температурную границу работы масляного состава до 105–115°С, что является довольно существенным показателем.

Вязкостно-температурные характеристики

От вязкостных характеристик смазочных материалов зависит стабильность и эффективность их работы. Вязкость, а также индекс вязкости, одни из важнейших показателей, так как они изменяются при переходе от очень низких (-40°С) до высоких рабочих температурных режимов силового агрегата.

Согласно классификатору американского Общества автомобильных инженеров SAE, моторные масла бывают зимними (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W), летними (20, 30, 40, 50, 60), а также всесезонными, которые принято использовать повсеместно – например, 5W30 или 10W40. На диаграмме представлены температурные диапазоны использования тех или иных продуктов. Очень важным показателем является уровень вязкости в холодное время, а также температура застывания масла. То есть, например, смазка 0W30 позволит запустить двигатель при -40°С, обеспечивая его нормальную проворачиваемость. 5W30 сделает то же самое до -35°С и так далее.

Очень опасен для мотора перегрев смазочных материалов. Если состав будет нагреваться до +125°С и выше, он потеряет свою вязкость и не сможет образовывать масляную плёнку. Поэтому будет проникать в камеру сгорания сквозь кольца поршней, сгорая там вместе с топливом. Так образуются сажевые отложения, смазка угорает. Вот почему периодически требуется проверка уровня масляного состава. Бывает так, что несоответствие вязкости приводит к расходу смазочной жидкости до 1 литра на 100–200 километров пробега.

Очень важно использовать рабочие жидкости с той вязкостью, которую рекомендует производитель. Данный параметр можно определить по сервисной книжке, выдаваемой к каждому автомобилю.

Рабочая температура масла в двигателе: нагрев частей и узлов

У многих неискушенных пользователей создается ощущение, что температура моторного масла в работающем двигателе постоянна во всех частях. Однако, такое суждение весьма далеко от реальности. Даже перемешивание, происходящее после стекания в поддон, не позволяет уравновесить распространяемую теплоту. Стекающая жидкость из разных узлов поступает с разным уровнем нагрева.

В двигателях внутреннего сгорания с воздушных охлаждением устанавливают масляные радиаторы, в них циркулирует смазка. Поток воздуха от вентилятора или набегающего потока забирает излишки имеющегося тепла. В тепловых машинах с жидкостной системой охлаждения перераспределение тепловых потоков происходит не только в систему охлаждения, система смазки также активно участвует в стабилизации состояния силовой установки.

Что делает масло в двигателе

Смазка при работе ДВС выполняет следующие функции:

• создает несущие масляные пленки в местах передачи механической энергии от одних деталей другим: от поршня – к поршневому пальцу; от пальца – к шатуну; от шатуна – к колену коленчатого вала. Далее полученная энергия накапливается маховиком и раздается через трансмиссию на движители;
• уменьшает трение при движении поршня внутри цилиндра, на приводе газораспределительного механизма; в топливной аппаратуре и других узлах силового устройства;
• увеличивает уплотнение в камере сжатия горючей смеси, предотвращая прорывы газов наружу;
• вымывает образующийся нагар из зон его образования;
• выполняет защитные функции по предотвращению коррозии металлических элементов, находящихся в нагретом состоянии;
• отводит тепло от пар трения, стабилизирует температуру в контактирующих местах.

Большинство пользователей привыкло, что за теплоотвод отвечает охлаждающая жидкость. Но уже более ста лет исследователи, занимающиеся тепловыми машинами, установили следующее:

• примерно 25-30 % избытка тепла в ДВС с жидкостным охлаждением переносится смазочными жидкостями;
• в двигателях с воздушным охлаждением до 75…80 % тепловых потоков переносятся моторным маслом. Только небольшая доля теплоты отдается через ребра охлаждения на блоке и головке блока цилиндров.

Почему важна температура масла

Вязкость смазывающих жидкостей зависит от степени нагревания. В горячей жидкости текучесть довольно высокая, в охлажденном состоянии проявляются пластичные свойства. Относительное смещение между слоями в смазке зависит не только от касательных усилий, прилагаемых при вращательном движении. Нормальная нагрузка в парах трения меняет структурные свойства масла.

Как происходит контакт между деталями, изучает наука, названная «трибоника». У многих пользователей выработалось стойкое мнение о том, что идеальным трением будет такое, где контактирующие поверхности имеют абсолютно гладкую поверхность. Кажется, что зеркальный вид обеспечит минимальное сопротивление при контакте.

На самом деле подобные рассуждения оказываются справедливыми для тел, которые не деформируются при контактировании. Исследования, проводимые в отечественных и зарубежных лабораториях, доказали неработоспособность идеальной модели контакта. Установлено, что наличие шероховатости определенной глубины и периодичности образования гребней и впадин для реального процесса будет лучше. Во впадинах собирается смазывающая жидкость. За счет имеющихся адгезионных свойств она удерживается на месте, не стекает с поверхности. Только свежая порция масла выдавливает отработавшую. Поэтому наблюдается регулярный массовый обмен смазки.

При проектировании тепловых машин конструкторы учитывают особенности, работы смазочных материалов. Поэтому задавая материалы для изготовления деталей, продумывают и требования, которые следует предъявить к обрабатываемым поверхностям. При этом ориентируются на результаты испытаний по изучению распределения температуры по узлам ДВС.

В некоторых институтах (НАМИ, ЦНИДИ, НАТИ, ТАДИ и других) более 60 лет исследуются тепловые процессы, происходящие внутри тепловых установок. Особенно подробно изучались двигатели, используемые на мобильной колесной и гусеничной технике. Обобщенные результаты представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1: Значения температуры в разных точках бензиновых ДВС

Таблица 2: Значения температуры в разных точках дизельных ДВС отечественного производства

* Исследования проводились при температуре воздуха +20…+22 ⁰С.

** Для зимней эксплуатации для Центрального региона необходимо отнять 20…30 ⁰С.

*** Для летней эксплуатации нужно прибавить 10…20 ⁰С.

**** При эксплуатации во влажном климате со среднегодовым выпадением осадков более 450 мм нужно прибавить +5…10 ⁰С.

Как подбирают моторное масло

Производители автомобилей и других видов техники, где используются ДВС, для своей продукции составляют инструкции по эксплуатации. Каждый заинтересован решить несколько основных вопросов:

• обеспечить безотказную эксплуатацию произведенной продукции. Отзывы через торговую сеть транспортных средств для устранения какого-либо вида недостатка ведут к дополнительным затратам, а также снижению прибыли. Внимание! Некоторые автопроизводители иногда проводят подобные акции не для устранения определенной проблемы, преследуются иные цели: показывают пользователям заботу о выпущенных изделиях. Маркетинговый ход закладывается еще на стадии формировании цены;
• подобрать оптимальный состав смазки из имеющегося ассортимента;
• наладить реализацию расходного материала, выпускаемого под собственным брендом.

При разработке рекомендаций учитываются условия, в которых предстоит эксплуатировать автомобиль. Важным является и сезон. Для стран с умеренным климатом характерно наличие зимы и лета, которые различаются по средней температуре на 30…40 ⁰С.

В зависимости от интенсивности эксплуатации среднегодовое значение пробега может быть от нескольких сотен километров до десятков тысяч. Поэтому нагруженность силовой установки заметно различаются.

Сопоставляя рекомендации производителей, можно определить общие рекомендации.

1. Если необходимость смены моторного масла соизмерима со сменой времени года, то желательно использовать отдельно летние и зимние виды смазок.
2. Если замена масла выполняется один раз в несколько лет, то целесообразно использовать универсальные моторные масла. Они обеспечат нормальные температурные условия эксплуатации в течение всех времен года.

Внимание! Каждый производитель указывает периодичность смены смазки в зависимости от пробега или отработанных мото-часов (устанавливаются счетчики). Следуя рекомендациям, каждый пользователь подбирает свой режим замены масла.

Источник Источник http://krutimotor.ru/rabochaya-temperatura-dizelya/
Источник http://motoroilclub.ru/harakteristiki/temperatura-masla-v-dvigatele.html
Источник Источник http://maslo.biz/interesting/temperatura-v-dvigatele.html