3. Пути снижения расхода моторных масел
Основная доля потерь масла в двигателе внутреннего сгорания приходится на угар. Потери масла в результате его угара зависят от свойств топлива и масла, типа двигателя, технического состояния и режима эксплуатации автомобиля и др. Схема влияния физико-химических и эксплуатационных свойств моторного масла на его расход приведена на рис. 2.
Рис. 2. Схема влияния физико-химических свойств моторного масла
на его потери и угар
Угар определяют как разность между количеством масла, залитым в двигатель, и количеством масла, слитым при его смене (с учетом количества, добавленного между сменами).
Нормативный расход масла GM связан с расходом топлива GT уравнением:
GM = kGT,
где: k - нормативный коэффициент расхода масла (для карбюраторных двигателей k = 0,024; для четырехтактных дизелей k = 0,032; для двухтактных дизелей k = 0,075).
По мере совершенствования конструкций двигателей и улучшения качества масел значение коэффициента снижается. Так, для двигателей автомобилей ВАЗ k = 0,008.
Угар масла существенно зависит от состояния двигателя, степени износа его деталей (например, поршневых колец, некоторых уплотнительных элементов), а также от условий и даже манеры езды. С увеличением частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель (например, при движении по загородным трассам со значительными скоростями) угар масла возрастает. Одновременно величина угара масла косвенно свидетельствует о техническом состоянии двигателя.
Уменьшение расхода масла достигается также понижением удельной (отнесенной к единице мощности) емкости системы смазки.
Такого эффекта добиваются за счет совершенствования конструкции двигателей (улучшение рабочего процесса, уплотнений цилиндро-поршневой группы и т.д.), а также уменьшения интенсивности старения масла (применение масел с большим запасом эксплуатационных свойств). Благодаря совершенствованию конструкции поршня и поршневых колец разработчикам автомобильных двигателей удалось добиться существенного снижения расхода масла на угар. В частности, этому способствуют:
использование поршней, имеющих минимально допустимые зазоры с гильзой цилиндра и оптимальную геометрию боковой поверхности (овально-бочкообразной формы);
применение материалов с малым коэффициентом линейного (объемного) расширения;
снижение рабочих температур поршней, улучшение их охлаждения; применение специальных покрытий на днищах поршней и износостойких вставок в канавках под поршневые кольца;
использование поршневых колец оптимального профиля, расположения и количества;
применение колец с заданной эпюрой радиальных давлений;
внедрение маслосъемных колец с эспандерами торсионного и специального профиля;
применение при изготовлении поршневых колец новых материалов, в том числе высокопрочного чугуна и износостойких покрытий (хромирование, молибденирование и т.д.).
Снижению потерь масла также способствуют замена масла в двигателе по его фактическому состоянию и отказ от календарных сроков замены сезонных масел. Состояние масла и необходимость его замены определяют при его анализе. Если достигнуты наиболее важные показатели качества работающего масла, предельные значения загрязнений или изменений параметров, а также при ухудшении работы двигателя, масло заменяют.
Переход на принцип замены масла в зависимости от выработки агрегатом определенного ресурса также позволяет существенно сократить затраты на смазочные материалы. В современных двигателях масло рекомендуется заменять через 10-20 тыс. км пробега в зависимости от указаний изготовителя двигателя или производителя масла. Добровольная замена масла водителем автомобиля при меньших пробегах если и обеспечивает некоторую экономию, связанную с увеличением срока службы двигателя, то на величину, не сопоставимую с дополнительными затратами на масло.