Моторные масла. Проблемы применения (А была ли «чума»?) Хазиев Анвар Асхатович руководитель испытательной лаборатории МАДИ-ХИМ, доцент каф. Эксплуатации автомобильного транспорта и автосервиса МАДИ, автотехнический эксперт madi-chim@mail.ru
Температура воздуха в Москве-декабрь 2012 г.
Характеристика работавшего моторного масла (данные МАДИ-ХИМ)
Марки масел, не обеспечившие заявленный ресурс: Castrol, Shell, Mobil, Elf, SK oil, Totachi, GM, Toyota, Мазда, Nissan, Mercedes-Benz, Ford, Mitsubishi Motors, Honda и др.
Доля работавшего моторного масла, не имеющего остаточный ресурс Имеет остаточный ресурс 5%
Неработоспос обно 95% %
Показатели работавшего моторного масла, не соответствующие НТД
90 81 80
83
71
70 60
Марки автомобилей, столкнувшиеся с этой проблемой: Opel, BMW, Kia, Toyota, Chevrolet, Hyunday, Fiat, Skoda, Audi, Ford, Jaguar, Infiniti, Mitsubishi, Lexus, Subaru, Volkswagen, Honda, Сitroen, Renault, Nissan и др.
52
50 40 30 20 10 0 ЩЧ
Вода
Твсп
Тзаст
Результаты испытаний моторного масла API SN SAE 5W-30 мм2/с 12
Кинематическая вязкость при температуре 100˚С 10,34 мм2/с – значение для свежего масла
˚С
250
10
200
Температура вспышки 231 ˚С – значение для свежего масла 185
175 157
8
185
178
5
6
153
150
6 100 4 50
2 0
0 1
2
3
5
6
1
Щелочное число
мг КОН/г 6
4
5
5
4
1
0
2
0 -5
4,6
4 3
3
Температура застывания
°С
5,1 мг КН/г – значение для свежего масла
2
4,1
3,5
3,7
-10
3,6
-3 -8
-6
-15 -20
2
1,9
-25
1
-30
0
-35 1
2
3
4
5
6
-38 °С – значение для свежего масла
-40
МАДИ-ХИМ
Моторное масло API SN SAE 5W-30 Массовая доля воды
% 0,2
0,18 0,18
0,15
0,16 0,14
0,12 0,12 0,1
0,09
0,08 0,06 0,06
0,045
0,04 0,02 0 1
2
3
4
5
Содержание железа 140
131,7
120
110,5
100 мг/кг
81,8 80 60
46,2 36,7
40
41,7
20 0 1
2
3
4
5
6
МАДИ-ХИМ
6
Причины потери ресурса работавшего моторного масла (версии) 1.
Некачественное моторное масло
2.
Нарушение технологической дисциплины механиками при техническом обслуживании (не заменили масло в двигателе при плановом ТО)
3.
Добавление присадок в масло в процессе эксплуатации автомобиля
4. Условия эксплуатации автомобилей 5.
Применение некачественного автомобильного топлива МАДИ-ХИМ
Сложные условия эксплуатации автомобилей в крупных городах
Автомобили длительное время стоят в пробках, двигатели работают на самом неблагоприятном режиме: •малые обороты коленчатого вала, •низкое давление в масляной магистрали, •обогащенная топливная смесь, •неоптимальный тепловой режим работы двигателя, •конденсация влаги из атмосферного воздуха и от сгорания топлива приводят к быстрому срабатыванию моторного масла
Неблагоприятные условия •Частые запуски двигателя автомобиля и поездки на непрогретом двигателе на короткие расстояния •езда в режиме старт-стоп
Средняя скорость в городах, км/ч 40
38
35
34 21,8
Париж
Нью-Йорк
Токио
Лондон
Москва
0,45
Масса воды, попадающая в двигатель из окружающего воздуха 0,384
0,4 0,35 0,3 0,25
Сгорание автомобильного бензина описывается следующим уравнением:
0,211
0,2 0,15
0,111
0,1 0,05
0,009
0,023
−20
−10
0,055
CnHm+O2 = CO2 + H2O
0 0
10 20 30 Температура воздуха, оC
кг воды/кг топлива
кг/кг бензина
Как попадает вода в масло?
2,50
Масса воды, выделяющейся при сгорании различных углеводородов 2,25
2,00
1,80 1,64
1,50
1,55
1,50
1,47
1,44
1,42
1,41
1,00
0,50
0,00 Метан
Этан
Пропан Бутан Пентан Гексан Гептан Октан Нонан Углеводороды
Доля автомобильного бензина, не соответствующего НТД (данные МАДИ-ХИМ) %
%
По исследованным показателям 76
80 70 60
Показатели бензина, не соответствующие НТД
60
54
50 53
50
46
44
40
37
40
48
40
28
30
33
30
20 12
20
11
8
10
10 0
0 2007
2008
2009
2010
2011
2012
Фракционный состав
% 60
Октановое число
2013
50
Сера
Фракц. состав
Внешний вид
Металлы
Бензин с содержанием непромытых смол более 30 мг/100 мл
% 54
Смолы
45 40
37
38
39
2011
2012
42
35
35
40
30 25
30 23
20
18
20
22
15 10
10 3
3
2
5
3
0
0 2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2008
2009
2010
2013
Основные показатели бензинов, не соответствующие ГОСТ и ТУ
Октановое число Содержание смол Концентрация антидетонационных присадок Наличие механических примесей и воды Фракционный состав
Заниженное октановое число бензина Последствия: вызывает детонацию двигателя и приводит к прогоранию днища поршня, разрушению поршневых колец, перемычек, подгоранию выпускных клапанов
. Поршень Форд-Фокус, пробег 4200 км, ОЧи=75 ед. МАДИ-ХИМ
Превышение содержания смол в бензине Последствия: •образование отложений во впускной системе двигателя, в топливном баке, на впускных клапанах; •нарушение работы форсунок; •потеря подвижности, «зависание», изгиб стержней впускных клапанов; •образование нагара в камере сгорания; •потеря подвижности поршневых колец, •снижение компрессии двигателя
МАДИ-ХИМ
Наличие в бензине антидетонационных металлосодержащих присадок Сгоревший нейтрализатор
МАДИ-ХИМ
Разрушение НОГ, отказ двигателя пробег автомобиля 342 км Частицы разрушенного НОГ, попадающие в цилиндры двигателя
Результат попадания частиц разрушенного НОГ в цилиндры двигателя
МАДИ-ХИМ
Влияние некачественного автомобильного бензина на ресурс моторного масла •срабатываются присадки, •повышается вязкость масла, •повышается температура застывания
В автомобильном бензине обнаружена высокая концентрация: •смол, •серы, •металлов-антидетонаторов
МАДИ-ХИМ
Рекомендации по предотвращению потери ресурса моторными маслами 1.Разработать систему корректирования периодичности и трудоемкости ТО автомобилей в зависимости от условий эксплуатации. 2.В порядке эксперимента производить замену моторного масла при эксплуатации автомобилей в крупных городах по наработке в мото-часах.
Характеристика условий эксплуатации автомобиля
Периодичности ТО
Трудоёмкости ТО
Эксплуатация только в городских условиях
?
?
Длительная работа на холостом ходу
?
?
Нестабильное качество топлива
?
?
Постоянная буксировка прицепа
?
?
3.Рекомендовать владельцам автомобилей сократить до минимума работу двигателя на холостом ходу, поездки на короткое расстояние.
4.Рекомендовать автопроизводителям устанавливать в двигатели системы контроля качества моторного масла
Коэффициент корректирования
Спасибо за внимание!
С пожеланием успехов, Хазиев А.А.
(499) 155-07-49 (916) 241-5644 madi-chim@mail.ru