Масло для турбированных бензиновых двигателей

На протяжении всего времени, в течение которого используются двигатели внутреннего сгорания (ДВС), конструкторы неустанно работали над повышением их мощности и экономичности. В результате сегодня мы имеем многоклапанные ДВС с двумя распредвалами, а также турбированные моторы. Два таких решения позволяют значительно поднять мощность при небольшом увеличении потребления топлива.

Принцип работы турбонагнетателей

Основная цель этого изобретения – увеличение мощности без увеличения объёма цилиндров. Турбированный бензиновый двигатель позволяет получить в камерах сгорания более высокую степень сжатия. Благодаря тому что воздух подаётся в камеры сгорания под давлением, достигается более полное сгорание топливно-воздушной смеси. В интернете есть много видео-материалов, в которых доступно рассказывается о том, что собой представляет турбонаддув.

Говоря простым языком, турбина состоит из двух частей – ротора и компрессора. Двигатель в процессе работы производит выхлопные газы. Эти раскалённые газы, поступая под давлением в ротор, раскручивают турбонагнетатель, воздействуя на лопатки турбины. Только после этого они поступают в глушитель. Вал ротора, вращаясь, приводит в действие компрессор, который нагнетает воздух в камеры сгорания, образуя дополнительную степень сжатия – наблюдается её повышение на уровень от 30 до 80%. Именно этот эффект приводит к более полному сгоранию топливно-воздушной смеси и повышению мощности на 30-50%.

Достоинства и недостатки

Основное достоинство, конечно, повышение мощности. Но при этом проявляется главный недостаток. Как вы думаете, какое необходимо количество оборотов, чтобы проявился эффект турбонаддува? Повышение мощности можно получить только на высоких оборотах, начиная с 3,5-4 тысяч. До этого порога турбированный двигатель будет работать почти так же, как простой атмосферный. Турбина на малых оборотах не получит достаточной скорости вращения. Этот эффект называется турбо-ямой.

Вы давите на акселератор, надеясь сразу же получить отдачу, но этого не происходит. Мощность поднимается так же, как в простых атмосферных моторах. И только после разгона, на высоких оборотах, турбина начинает показывать свою эффективность – мощность ощутимо растет. При этом температура в камерах сгорания, а также внутри самой турбины, резко поднимается. Это грозит мотору детонацией, то есть появляется вероятность того, что бензиновый двигатель «застучит».

Чтобы этого не случилось, конструкторы и производители искусственно занижают уровень компрессии в турбированных моторах до 10-10,5, как у простых атмосферных движков. Такое решение позволяет немного понизить температуру в камерах сгорания. По этой же причине, чтобы избежать детонации, двигатели с турбонагнетателями должны потреблять только качественный, высокооктановый, бензин. Таким же высоким требованиям должно соответствовать моторное масло.
Ещё один существенный минус состоит в том, что ресурс у таких турбин и моторов ниже, чем у атмосферных силовых агрегатов, в том числе многоклапанных. Все беды создаёт высокая температура выхлопных газов из камер сгорания, от 1 до 1,5 тысяч градусов, раскаляющих турбины докрасна.

Правила эксплуатации моторов с турбонагнетателями

Чтобы ресурс двигателя и турбины был максимально возможным, требуется соблюдать несколько несложных правил, которые позволят им работать длительное время.

Требуется лить в силовой агрегат только то моторное масло, которое предназначено для моторов с турбонагнетателями, постоянно проверяя, чтобы его уровень соответствовал номинальному. Это условие важно для подшипников скольжения турбины. Вязкость и характеристики по стандартам API, а также АСЕА, должны точно соответствовать тем, что требует производитель. Если уровень понижается вследствие того, что силовой агрегат «съедает» смазочный состав, сразу же необходимо долить до оптимального уровня – середины между минимумом и максимумом на щупе.
После запуска нужно какое-то время прогревать мотор на холостых оборотах. Они должны быть строго оптимальны – не ниже и не выше требуемых. Это условие особенно актуально в холодную погоду. Переусердствовать тоже нельзя – длительная работа (полчаса и более) на холостых оборотах пагубно сказывается на состоянии турбины и сокращает её ресурс.
При запуске двигателя нельзя газовать, то есть поднимать обороты. Он должен прогреваться только на холостых. Если держать ногу на акселераторе, желая побыстрее прогреть силовой агрегат, турбонагнетатель быстро выйдет из строя.
После того как поездка окончена, мотор сразу выключать нельзя. Ему необходимо пару минут поработать на холостых оборотах, чтобы турбина остывала постепенно.

Составы моторных масел

Смазочные материалы состоят из нескольких компонентов: основы и нескольких присадок, определяющих основные характеристики масел. Сегодня предлагаются минеральные, полусинтетические и синтетические смазки. Это говорит о том, что минеральная основа синтезирована из нефти (Mineral). Полусинтетические масла (Semi-Synthetic) в своей основе имеют смешанные минеральные и синтетические составы. Синтетика (Fully Synthetic) представляет собой наилучшие смазочные основы, полученные путём синтеза химических элементов.

Присадки имеют различные назначения. Как правило, в смазочном составе их несколько. Присадки обладают: моющими, антикоррозионными, противоизносными, противоокислительными, диспергирующими и многими другими качествами, позволяющими получить тот смазочный материал, который в наилучшей степени подходит для двигателей с турбонаддувом.

Полусинтетические составы для турбин не подходят. Следует применять только синтетические смазки.

Современные стандарты моторных масел

Моторное масло, выпускающееся различными производителями, классифицируется по стандартам SAE, API, ACEA и ILSAC. Познакомимся с ними более подробно.

SAE

SAE является стандартом Общества американских автомобильных инженеров. Этот стандарт определяет температурно-вязкостные характеристики масла. Обозначается, например, как 5W30. Первая цифра определяет, при какой минимальной температуре смазочный состав можно прокачивать по каналам системы и проворачивать мотор. Приняты такие обозначения:

0W, минимальная температура использования – от -35°С;
5W – от -30°C;
10W – от -25°С;
15W – от -20°С;
20W – от -15°С;
25W – от -10°С.

В зависимости от климата выбирается то или иное моторное масло. Например, в Сочи можно использовать 15W или 20W на протяжении всего года, сильных морозов там нет. А вот для северных районов, учитывая суровую зиму, требуется лить масла 0W или 5W.
Вязкость смазочного материала при высоких рабочих температурах определяется второй цифрой. Она может колебаться от 20 до 60. Понятие «вязкость» определяет собой качества масляной плёнки, образующейся на поверхностях трущихся деталей.

Слишком тонкая плёнка (W20) может применяться в относительно новых моторах, где зазоры между деталями минимальны. В то же время угроза разрыва плёнки достаточно велика. Если это происходит, силовой агрегат частично будет работать всухую. Это чревато быстрым износом деталей. Вообще следует использовать ту вязкость смазочного состава, которая рекомендована производителем. Чаще всего это – 30 или 40. Наилучшую и наиболее устойчивую плёнку образуют масла, имеющие вязкость 50 и 60. Многие специалисты автосервиса рекомендуют к применению их, хотя они дороже, чем 30 и 40.

API

Стандарт Американского института нефти – наиболее популярный у производителей моторных масел. По его классификации все смазочные вещества подразделяются на 2 группы – бензиновые (S) и дизельные (С). Эти буквы являются первыми в обозначениях качеств. Вторая буква, от А до N, определяет уже качество того или иного продукта.

Смазки с обозначением класса от SA и до SH являются уже устаревшими. Они принимались давно, с 1930 по 1994 год, и годятся только для очень старых моторов. Сейчас действуют классы SJ, SL, SM и SN. Эти масла предназначены для двигателей, выпущенных с 1997 года и позднее.

Много масел, выпускающихся сегодня, можно лить как в бензиновый, так и в дизельный двигатель. В обозначениях API их характеристики отражаются через разделение косой чертой. Например, SF/CC, SG/CD, SJ/CF и другие маркировки.

Какое же смазочное вещество будет пригодным для использования в моторах с турбонагнетателями? Оптимальный выбор – классы SN и SM. Это – современные смазочные материалы, предназначенные для многоклапанных и турбированных двигателей. Они соответствуют наиболее жёстким требованиям, предъявляемым к обеспечению энергосберегаемости и износостойкости.

ACEA

Этот стандарт разработан Ассоциацией европейских производителей автомобилей. Действует с 1996 года. Согласно ему, смазочные материалы делятся на 3 категории: A/B, C и E. В нашем случае интересует категория A/B, предназначенная для легковых автомобилей. Далее есть 4 подкласса, на которые подразделяются масла – A1/B1, A3/B3, A3/B4 и A5/B5.

Чем больше цифра, тем более качественным является смазочный состав. Вообще-то у ACEA более жёсткие требования по качеству смазочного состава, чем у API. Для двигателей, снабжённых турбонаддувом, смазочный материал должен иметь максимальные защитные свойства и обладать минимальной вязкостью, чтобы снизить потери на трение и улучшить экологические показатели. Очень желательно лить смазку класса A5/B5, что ещё круче по ряду показателей, чем API SM.

ISLAC

Стандарт Международного американо-японского комитета практически повторяет API. Например, масло ISLAC GL-3 аналогично смазочному материалу API SL. Чем больше цифра в обозначении, тем более современным и качественным должен быть смазочный материал.

В заключение хочется отметить – несмотря на то что смазочный состав можно подобрать по действующим стандартам, наилучшим вариантом всё равно будет та смазка, которую рекомендует лить производитель. Конструкторы тех или иных моторов с турбокомпрессорами знают, какая смазочная жидкость им требуется. В интернете можно найти видео-материалы, в которых доступно расшифровываются основные характеристики таких моторных масел.

Особенности замены смазочного состава и некоторых узлов

Тяжёлые условия, в которых работает турбина, предполагают соблюдение некоторых правил её эксплуатации, обязательных для работоспособности турбокомпрессора на протяжении длительного пробега. Наиболее тяжёлые условия работы для смазочной жидкости – это подшипники турбонагнетателя, работающие при очень высоких температурах. Масляное «голодание» очень быстро выводит их из строя. Вот почему требуется постоянно проверять уровень смазки щупом и доливать его при необходимости.

Часто при излишнем давлении или если смазка не соответствует требуемому качеству, она выдавливается через уплотнения в компрессор и попадает с воздухом в камеры сгорания. Этому способствуют закоксовывание некачественной смазки и коррозия подшипников, а также длительный срок эксплуатации и увеличение зазоров в деталях турбонагнетателя. В таких случаях говорят, что турбина начинает «есть» смазку. Её приходится доливать каждую 1000, иногда даже каждые 100 км пробега. Тяга падает, при этом выхлопные газы мотора приобретают синеватый оттенок. Это значит, что турбина требует ремонта или замены.

Есть важные условия, которые требуется соблюдать на протяжении всего срока эксплуатации:

Необходимо заливать в мотор только качественный смазочный состав, рекомендованный производителем для моторов с турбонаддувом, с периодичностью 5-7,5 тысяч км. пробега (для российских условий эксплуатации). На такие цифры, как 10 или 15 тыс. км, не стоит обращать внимания.
Проверять состояние и менять воздушный фильтр также требуется чаще, чтобы не было никаких препятствий для всасывания воздуха компрессором.
Остановка мотора без работы 1-2 минуты на холостом ходу перед его отключением недопустима. Это приведёт к резкому сокращению ресурса эксплуатации турбины.
Требуется заливать только высококачественный высокооктановый бензин.

Обратите внимание! Как только силовой агрегат запускается первый раз после замены, подшипники турбины начинают работать всухую, масло ещё не поступило в магистраль. Чтобы этого избежать, требуется нажать акселератор до упора и в течение 15 секунд вращать мотор стартером. Так можно избежать запуска двигателя, а смазка прокачается в систему масляным насосом.

Оригинал здесь:motoroilclub.ru/motornye-…enzinovyh-dvigatelej.html