Jednym z największych jest gromadzenie się w nich osadów węglowych, które pogarszają ich działanie, a nawet prowadzą do poważnych awarii. Najczęściej osady węglowe tworzą się w nowoczesnych silnikach z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Oto dlaczego tak się dzieje i jak temu zapobiegać.

Skąd jest sadza?

Powstawanie osadów węglowych jest spowodowane wieloma czynnikami i jest charakterystyczne dla wszystkich typów silników spalinowych - benzynowych i wysokoprężnych, wolnossących i turbodoładowanych, z pośrednim i bezpośrednim wtryskiem paliwa.

Osady w silniku są wynikiem niedoskonałego spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. Na przykład w silnikach z bezpośrednim wtryskiem benzyny jedną z przyczyn osadzania się węgla jest sposób dostarczania paliwa - benzyna w tym przypadku nie myje zaworów, ale trafia bezpośrednio do komory spalania. Powoduje to osadzanie się osadów na zaworach, a tym samym ogranicza z czasem dopływ tlenu do komory spalania, co z kolei prowadzi do nieprawidłowego spalania mieszanki paliwowej.

Jeśli spojrzeć na problem szerzej, nietrudno go znaleźć i inne pośrednie przyczyny pojawienie się sadzy w silnikach samochodowych. Wynikają one z faktu, że w ostatnich latach większość kierowców zmieniła sposób korzystania z samochodu. Dziś coraz więcej osób używa samochodu jako roweru, komunikacji miejskiej czy na krótki spacer/wycieczkę do sklepu.

Najczęściej duże gromadzą się w silnikach pojazdów eksploatowanych w trybie miejskim, na krótkich dystansach. Nie ma znaczenia jaka to marka czy model. Ważny jest sposób użytkowania auta: niskie obroty, niskie temperatury pracy, eksploatacja auta bez rozgrzewania silnika – to główna formuła gwarantująca szybkie pojawienie się sadzy w silniku – wyjaśnia Władimir Drozdowski, ekspert ds. Profmotorservis.

Dodajmy do tego fakt, że wiele nowoczesnych silników benzynowych jest obecnie często wyposażonych w turbodoładowanie, co oznacza, że ​​samochód z turbodoładowaniem w jeździe miejskiej jest najczęściej używany na niskich obrotach silnika. W górnym zakresie prędkości silniki turbo są dziś rzadko stosowane w warunkach miejskich. Ale nawet wolnossące nowoczesne silniki z bezpośrednim bezpośrednim wtryskiem benzyny również nie zachęcają właścicieli do jazdy z dużymi prędkościami. Faktem jest, że dzisiejsze wolnossące silniki dość dobrze generują wysoki moment obrotowy przy niskich obrotach. W związku z tym właściciel samochodu nie musi już często jeździć z dużą prędkością. To znacząca różnica między nowoczesnymi silnikami bezturbinowymi a silnikami sprzed 20 lat.

Niestety, niższe obroty nagrzewają się dłużej (należy pamiętać, że wiele dzisiejszych silników jest aluminiowych, które szybko tracą temperaturę nagrzewania, w przeciwieństwie do starych żeliwnych), a niskie obroty nie usuwają naturalnie osadów węgla z silnika. W rezultacie osady zaczynają gromadzić się w jednostce napędowej na różnych częściach.

Dawniej do 2000 obr./min nie dało się jechać nawet ze stałą prędkością. Dziś podczas przyspieszania nie trzeba ich przekraczać. Stąd duże nagromadzenie osadów w silniku.

Innym powodem powstawania sadzy jest jest to niewłaściwa wymiana oleju i przedwczesna konserwacja silnika. Na przykład głównym wrogiem każdego silnika spalinowego jest wydłużenie okresów między wymianami oleju silnikowego. W końcu wiadomo, że im dłużej olej w silniku się nie zmienia, tym więcej powstaje w nim produktów ubocznych. Niestety, obecnie wielu producentów celowo wydłuża okresy między wymianami oleju. Na przykład wielu producentów samochodów wydłużyło okresy między wymianami oleju z 10 000 km do 15 000 km (w Rosji).

Ich zdaniem nowoczesna konstrukcja silnika, elektronika i jakość olejów syntetycznych pozwalają na przejechanie 15 000 km bez szkody dla silnika. Niektórzy producenci poszli jeszcze dalej, wydłużając okres między przeglądami do 20 000 km. I spójrz na zalecenia producentów w Europie, a będziesz zaskoczony. Tam, w porównaniu z Rosją, interwały wymiany oleju zostały jeszcze bardziej wydłużone - do 25 tys. km, a nawet 30 tys. km!

Ale powiedzieliśmy już, dlaczego nie należy słuchać sprzedawcy i fabryki, ściśle przestrzegając zaleceń dotyczących wymiany oleju. W większości przypadków musisz zrozumieć, że zalecenia producentów dotyczą ogólnych warunków pracy samochodu. Jeśli używasz samochodu głównie w mieście, możesz od razu bezpiecznie zmniejszyć zalecany maksymalny przebieg samochodu przed wymianą oleju o 20-30 procent. Jeśli używasz samochodu na krótkich dystansach na przegrzanym silniku, nie wahaj się podzielić zaleceń producenta przez dwa.

Ale ropa to połowa problemu. Dziś, w trudnych warunkach ekonomicznych, kiedy dochody ludności pozostawiają wiele do życzenia, a koszt paliwa zbliża się już do ceny 1 litra mleka, wielu kierowców stara się oszczędzać na utrzymaniu swoich samochodów, odwiedzając nie tylko nieautoryzowane nieoficjalne służby techniczne, ale także niezbyt profesjonalni rzemieślnicy pracujący w tzw. serwisach samochodowych. Tak, pozwala to właścicielom samochodów dużo zaoszczędzić na konserwacji i zaoszczędzić czas. Ale jest jeden problem. W takich tanich warsztatach samochodowych wielu mechaników samochodowych nie ma możliwości podłączenia pojazdu do komputera zaktualizować oprogramowanie pojazdu i zdiagnozować możliwe problemy.

Czy wiesz, że najczęstszą przyczyną nadmiernego osadzania się węgla w silniku jest nieaktualizowane oprogramowanie jednostki sterującej silnika? Rzeczywiście, z tego powodu silnik samochodu może nie działać prawidłowo, co skutkuje niewłaściwym spalaniem mieszanki paliwowej. A producenci często aktualizują oprogramowanie swoich samochodów.

Inną bezpośrednią przyczyną gromadzenia się nagaru jest brak rozrządu w silniku, za który odpowiada pasek rozrządu/łańcuch rozrządu. Niestety w silnikach benzynowych pasek, a nawet łańcuch mają tendencję do rozciągania się. Jest to problem wielu nowoczesnych silników (dobrym przykładem są popularne na świecie silniki TSI/TFSI). Jeśli napięcie łańcucha lub paska słabnie, układ rozrządu nie jest zsynchronizowany, co z kolei prowadzi do nieprawidłowego spalania mieszanki paliwowej.

Z tego wnioskujemy: wszystko, co ma pośredni lub bezpośredni wpływ na przebieg procesu spalania, jest przyczyną gromadzenia się nagaru w silniku. Dotyczy to również złej jakości paliwa czy działania układu zapłonowego (cewki itp.).

Jak zapobiegać gromadzeniu się osadów węglowych w silniku?

Z powyższego wynika prosty ogólny wniosek: o silnik samochodu trzeba dbać. Jak? Wszystko jest bardzo proste. Musisz regularnie odwiedzać centrum techniczne. I to nie tylko wtedy, gdy nadchodzi czas wymiany oleju w silniku. Wskazane jest częstsze wzywanie serwisu, przeprowadzanie diagnostyki komputerowej. Musisz traktować silnik swojego samochodu jako kompletną maszynę, bez dzielenia go na regiony, obsługując każdy z nich po kolei. Dlatego przegląd silnika nie powinien ograniczać się do wymiany oleju i filtra, ale powinien obejmować pełną diagnostykę silnika, w tym aktualizację oprogramowania.

Ponadto, im częściej podłączasz urządzenie do komputera, tym bardziej prawdopodobne jest, że problemy zostaną wykryte na czas. W końcu mechanik nie zawsze może na czas zrozumieć, że na przykład jakaś cewka zapłonowa zaczęła działać nieprawidłowo. Ale podłączając sprzęt diagnostyczny, może się o tym dowiedzieć, zanim samochód zacznie wykazywać oznaki awarii.

Zmiana właściwości oleju w pracującym silniku

Główne zmiany właściwości w pracującym silniku zachodzą z następujących powodów:

1. wysoka temperatura i działanie utleniające;
2. przemiany mechanochemiczne składników olejów;
3. stała akumulacja:

• produkty konwersji oleju i jego składników;
• produkty spalania paliw;
• woda;
• nosić produkty
• zanieczyszczenia w postaci kurzu, piasku i brudu.

Utlenianie

W pracującym silniku gorący olej stale krąży i wchodzi w kontakt z powietrzem, produktami całkowitego i niecałkowitego spalania paliwa. Tlen zawarty w powietrzu przyspiesza utlenianie oleju. Proces ten przebiega szybciej w olejach podatnych na pienienie. Metalowe powierzchnie części działają jak katalizatory procesu utleniania oleju. Olej nagrzewa się w kontakcie z nagrzanymi częściami (przede wszystkim cylindrami, tłokami i zaworami), co znacznie przyspiesza proces utleniania oleju. Rezultatem mogą być stałe produkty utleniania (osady).

Na charakter wymiany oleju w pracującym silniku mają wpływ nie tylko przemiany chemiczne cząsteczek oleju, ale także produkty całkowitego i niecałkowitego spalania paliwa, zarówno w samym cylindrze, jak i przedostawaniu się do skrzyni korbowej.

Wpływ temperatury na utlenianie oleju silnikowego.

Istnieją dwa rodzaje warunków temperaturowych silnika:

• praca w pełni rozgrzanego silnika (tryb główny).
• praca nieogrzewanego silnika (częste postoje samochodu).

W pierwszym przypadku jest wysoka temperatura tryb zmiany właściwości oleju w silniku, w drugim - niska temperatura. Istnieje wiele pośrednich warunków pracy. Przy określaniu poziomu jakości oleju testy silnika przeprowadzane są zarówno w wysokich, jak i niskich temperaturach.

Produkty utleniania i zmiany właściwości oleju silnikowego.

kwasy(kwasy). Najważniejszymi produktami utleniania olejów są kwasy. Powodują korozję metali, a do zobojętnienia powstających kwasów zużywane są dodatki alkaliczne, w wyniku czego pogarszają się właściwości dyspergujące i detergencyjne oraz skraca się żywotność oleju. Wzrost całkowitej liczby kwasowej, TAN (całkowita liczba kwasowa) jest głównym wskaźnikiem powstawania kwasów.

Osady węgla w silniku(złoża węgla). Na gorących powierzchniach części silnika tworzą się różnorodne osady węglowe, których skład i struktura zależy od temperatury powierzchni metalowych i olejowych. Istnieją trzy rodzaje depozytów:

• sadza,

• osad.

Należy podkreślić, że powstawanie i gromadzenie się osadów na powierzchni elementów silnika jest skutkiem nie tylko niewystarczającej stabilności oksydacyjnej i termicznej oleju, ale również jego niewystarczającej detergencyjności. Dlatego zużycie silnika i skrócona żywotność oleju są złożonym wskaźnikiem jakości oleju.

Nagar(lakier, osady węglowe) są produktami termicznej destrukcji i polimeryzacji (krakingu i polimeryzacji) pozostałości olejów i paliw. Tworzy się na silnie nagrzanych powierzchniach (450° - 950°C). Nagar ma charakterystyczny czarny kolor, chociaż czasami może być biały, brązowy lub w innych kolorach. Grubość warstwy osadu zmienia się okresowo - gdy osadów jest dużo, pogarsza się odprowadzanie ciepła, temperatura górnej warstwy osadów wzrasta i ulegają one wypaleniu. Mniej osadów tworzy się w ciepłym silniku pracującym pod obciążeniem. W zależności od budowy złoża są monolityczne, gęste lub luźne.

Nagar ma negatywny wpływ na pracę i stan silnika. Osady w rowkach tłoków wokół pierścieni uniemożliwiają ich ruch i dociskanie do ścianek cylindrów (zakleszczanie, zaklejanie, zaklejanie pierścieni) zwiększa przenikanie gazów do skrzyni korbowej i zużycie oleju Dociskanie pierścieni z osadami do ścianek cylindrów prowadzi do nadmiernego zużycia cylindrów (nadmierne zużycie).

Polerowanie ścianek cylindra(bore polishing) - osady na denkach tłoków (tłoki) polerują wewnętrzne ścianki cylindrów. Polerowanie zapobiega zatrzymywaniu się i utrzymywaniu filmu olejowego na ścianach oraz znacznie przyspiesza tempo zużycia.

lakier(lakier). Cienka warstwa brązowej do czarnej, twardej lub lepkiej substancji zawierającej węgiel, która tworzy się na umiarkowanie nagrzanych powierzchniach w wyniku polimeryzacji cienkiej warstwy oleju w obecności tlenu. Płaszcz i wewnętrzna powierzchnia tłoka, korbowody i sworznie tłokowe, trzonki zaworów oraz dolne części cylindrów są lakierowane. Lakier znacznie upośledza odprowadzanie ciepła (zwłaszcza tłoka), zmniejsza wytrzymałość i trwałość filmu olejowego na ściankach cylindra.

Osady w komorze spalania(osady komory spalania) powstają z cząstek węgla (koksu), w wyniku niecałkowitego spalania paliwa oraz soli metali wchodzących w skład dodatków w wyniku termicznego rozkładu resztek oleju dostających się do komory. Osady te nagrzewają się i powodują przedwczesny zapłon mieszanki roboczej (zanim pojawi się iskra). Ten rodzaj zapłonu nazywa się zapłonem wstępnym lub zapłonem wstępnym. Powoduje to dodatkowe naprężenia w silniku (detonacja), co prowadzi do przyspieszonego zużycia łożysk i wału korbowego. Ponadto poszczególne części silnika przegrzewają się, spada moc i wzrasta zużycie paliwa.

Zatkane świece zapłonowe(zanieczyszczenie świecy zapłonowej). Osady gromadzące się wokół elektrody świecy zapłonowej zamykają iskiernik, iskra staje się słaba, a zapłon staje się nieregularny. W rezultacie zmniejsza się moc silnika i zwiększa się zużycie paliwa.

Smoły, szlamy, osady żywiczne(szlam) (żywice, szlam, osady szlamu) w silniku szlam powstaje w wyniku:

• utlenianie i inne przemiany oleju i jego składników;

• nagromadzenie w oleju paliwa lub produktów rozkładu i niecałkowite spalanie;

• woda.

Substancje żywiczne powstają w oleju w wyniku jego przemian oksydacyjnych (sieciowanie utlenionych cząsteczek) i polimeryzacji produktów utleniania oraz niecałkowitego spalania paliwa. Tworzenie się żywic nasila się, gdy silnik nie jest wystarczająco ciepły. Produkty niepełnego spalania paliwa przedostają się do skrzyni korbowej podczas długotrwałej pracy na biegu jałowym lub w trybie stop-start. Przy wysokich temperaturach i intensywnej pracy silnika paliwo spala się pełniej. Aby ograniczyć tworzenie się smoły i olejów silnikowych, wprowadza się dodatki dyspergujące, które zapobiegają koagulacji i wytrącaniu się żywic. Żywice, cząsteczki węgla, para wodna, ciężkie frakcje paliwowe, kwasy i inne związki skraplają się, koagulują w większe cząstki i tworzą w oleju szlam, tzw. czarny osad.

Osad(szlam) jest zawiesiną i emulsją w oleju nierozpuszczalnych ciał stałych i substancji żywicznych o barwie od brązowej do czarnej. Skład osadu ze skrzyni korbowej:

• olej 50-70%

• woda 5-15%

• produkty utleniania oleju i niecałkowitego spalania paliwa, cząstki stałe - reszta.

W zależności od temperatury silnika i oleju procesy powstawania szlamu przebiegają nieco inaczej. Rozróżnij niską temperaturę i wysoką temperaturę

Szlam niskotemperaturowy(szlam niskotemperaturowy). Powstaje, gdy gazy przełomowe zawierające pozostałości paliwa i wody wchodzą w interakcję z olejem w skrzyni korbowej. W zimnym silniku woda i paliwo odparowują wolniej, co sprzyja tworzeniu się emulsji, która następnie zamienia się w szlam.Powstawanie szlamu w skrzyni korbowej (szlam w misce olejowej) jest przyczyną:

• wzrost lepkości (zagęszczenie) oleju (wzrost lepkości);

• zatykanie kanałów układu smarowania (zatykanie dróg olejowych);

• zakłócenie dostaw ropy (głód ropy).

Powstawanie szlamu w skrzynce zaworowej jest przyczyną niedostatecznej wentylacji tej skrzyni (odpowietrzanie zanieczyszczonego powietrza). Powstały osad jest miękki, kruchy, ale po podgrzaniu (podczas długiej podróży) staje się twardy i kruchy.

osad o wysokiej temperaturze(szlam wysokotemperaturowy). Powstaje w wyniku połączenia utlenionych cząsteczek oleju pod wpływem wysokiej temperatury. Wzrost masy cząsteczkowej oleju prowadzi do wzrostu lepkości.

W silniku wysokoprężnym tworzenie się szlamu i wzrost lepkości oleju są spowodowane gromadzeniem się sadzy. Powstawaniu sadzy sprzyja przeciążenie silnika i wzrost zawartości tłuszczu w mieszance roboczej.

zużycie dodatków. Zużycie, działanie dodatków jest decydującym procesem zmniejszania zasobów ropy naftowej. Najważniejsze dodatki do oleju silnikowego - detergenty, dyspergatory i neutralizatory - służą do neutralizacji związków kwaśnych, zatrzymywane są w filtrach (wraz z produktami utleniania) i rozkładają się w wysokich temperaturach. Zużycie dodatków można pośrednio ocenić na podstawie spadku całkowitej liczby zasadowej TBN. Kwasowość oleju wzrasta z powodu powstawania kwaśnych produktów utleniania samego oleju i zawierających siarkę produktów spalania paliwa. Reagują z dodatkami, zasadowość oleju stopniowo spada, co prowadzi do pogorszenia właściwości myjących i dyspergujących oleju.

Efekt zwiększenia mocy i dociążenia silnika. Właściwości przeciwutleniające i detergentowe oleju są szczególnie ważne przy doładowywaniu silników. Silniki benzynowe są doładowywane poprzez zwiększenie stopnia sprężania i prędkości obrotowej wału korbowego, a silniki wysokoprężne poprzez zwiększenie efektywnego ciśnienia (głównie przy turbodoładowaniu) i prędkości obrotowej wału korbowego. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego o 100 obr/min lub wzrostem ciśnienia efektywnego o 0,03 MPa temperatura tłoka wzrasta o 3°C. Podczas wymuszania silników zwykle zmniejsza się ich masę, co prowadzi do wzrostu obciążeń mechanicznych i termicznych części.

Oleje silnikowe „Smary samochodowe i płyny specjalne” NPIKTS, St. Petersburg. Baltenas, Safonow, Uszakow, Szergalis.

Podczas destylacji oleju o niskiej zawartości związków siarki otrzymuje się oleje napędowe o wysokiej stabilności chemicznej. Takie paliwa zachowują swoje właściwości przez długi czas (ponad 5 lat przechowywania).

Po zastosowaniu takiego paliwa w silniku diesla pojawiają się osady węglowe i smołowe. Powodem tego jest niecałkowite odparowanie i słabe rozpylenie oleju napędowego wewnątrz cylindrów z powodu dużej lepkości paliwa o ciężkim składzie frakcyjnym. Ponadto obecność zanieczyszczeń mechanicznych w oleju napędowym jest przyczyną tworzenia się węgla.

W konsekwencji obecność w paliwie siarki, smoły właściwej, popiołu (zanieczyszczeń niepalnych) oraz skłonność tego paliwa do tworzenia się węgla determinuje dynamikę gromadzenia się osadów węglowych, które charakteryzują się liczbą koksową, tj. zdolność paliwa do tworzenia pozostałości węglowej podczas rozkładu paliwa w wysokiej temperaturze (powyżej 800 ... 900 ° C) bez dostępu powietrza.

Pozostałością węglową lub pozostałością mineralną jest popiół, tj. niepalne zanieczyszczenie, które zwiększa tworzenie się węgla. Ponadto popiół przedostający się do oleju silnikowego powoduje przyspieszone zużycie części silnika spalinowego. Dlatego ilość popiołu jest ograniczona do normy nie większej niż 0,01%. Zatem następujące czynniki są przyczyną powstawania pozostałości węglowych:

1) niedostateczna głębokość oczyszczania paliwa ze związków smołowych;

2) zwiększona lepkość oleju napędowego;

3) ciężki skład frakcyjny paliwa.

Również skłonność oleju napędowego do sadzy charakteryzuje się zawartością w nim rzeczywistych żywic, tj. zanieczyszczenia pozostałe po oczyszczeniu destylatorów podstawowych. Właściwe żywice powodują gumowanie paliwa, ze względu na obecność w paliwie węglowodorów nienasyconych, których ilość określa się liczbą jodową.

Liczba jodowa jest wskaźnikiem zawartości węglowodorów nienasyconych (olefin) w oleju napędowym, liczbowo równą ilości gramów jodu dodanych do węglowodorów nienasyconych zawartych w 100 g paliwa.

Zwykle nienasycone węglowodory (olefiny) reagują z jodem. Oznacza to, że im więcej nienasyconych węglowodorów w paliwie, tym więcej jodu reaguje. Normalna jest taka ilość węglowodorów nienasyconych, które reagują z jodem nie przekraczająca 6 g jodu na 100 g zimowego lub letniego oleju napędowego.

Im więcej rzeczywistych żywic w oleju napędowym, tym większa jest jego skłonność do tworzenia się węgla. W związku z tym zawartość rzeczywistych żywic nie powinna przekraczać:

na zimowy olej napędowy - 30 mg na 100 ml;

Na lato DT - 60 mg na 100 ml.

Skłonność oleju napędowego do powstawania pokostów ocenia się na podstawie zawartości pokostu w mg na 100 ml paliwa. W tym celu paliwo odparowuje się w specjalnym lakierze w temperaturze 250?

Wnioski:

1) Gdy silnik wysokoprężny pracuje na kwaśnym paliwie, tworzą się trudne do usunięcia twarde osady i naloty, które powodują zużywanie się części silnika, gdy pracuje on w niskich temperaturach.

2) Karbonizacja paliwa prowadzi również do powstawania osadów węglowych i tworzenia się laków, w wyniku czego może dojść do zakleszczenia pierścieni tłokowych.

3) Ze względu na obecność cząstek siarki merkaptowej w paliwie podczas utleniania paliwa powstają żywice, które w połączeniu z żywicami powstałymi z olefin, a nawet z żywicami właściwymi zawartymi w oleju napędowym, osadzają się na igły dyszy, co ostatecznie powoduje zamarznięcie igieł wewnątrz dysz.

4) Dodatki wielofunkcyjne i ich wpływ na właściwości olejów napędowych.

Poprawę właściwości olejów napędowych uzyskuje się poprzez wprowadzenie do ich składu wielofunkcyjnych dodatków, takich jak:

depresor;

· Zwiększenie liczby cetanowej;

· Przeciwutleniacz;

· Dyspergujące detergenty;

Zmniejszenie zadymienia spalin itp.

Dodatki przeciwdymne klasy MST-15, ADP-2056, EFAP-6 w stężeniu 0,2…0,3 pozwalają na redukcję zadymienia spalin o 40…50% oraz redukcję sadzy.

Dodatek antykorozyjny gatunku naftenian cynku w stężeniu 0,25...0,3%, dodany do oleju silnikowego, skutecznie neutralizuje destrukcyjne działanie kwasów.

Aby zwiększyć liczbę cetanową oleju napędowego, poprawić jego właściwości wyjściowe, stosuje się dodatki: tionitraty RNSO; azotany izopropylu; nadtlenek RCH 2 ONO w stężeniu 0,2 ... 0,25%.

Dodatki depresyjne - kopolimery etylenu i octanu winylu o stężeniu 0,001...2,0% stosuje się w celu obniżenia temperatury płynięcia. Pokrywają monomolekularną warstwą mikrokryształów twardniejących parafin, zapobiegają ich powiększaniu i wytrącaniu.

Dodatki przeciwutleniające w stężeniu 0,001...0,1% podwyższają odporność termiczno-oksydacyjną paliw.

Dodatki antykorozyjne w stężeniu 0,0008 ... 0,005% zmniejszają agresywność korozyjną olejów napędowych.

Dodatki biobójcze w stężeniu 0,005...0,5%, które hamują rozmnażanie mikroorganizmów w paliwie.

Wielofunkcyjne dodatki, składające się z komponentów depresyjnych, detergentowych i przeciwdymnych, które nie tylko rozszerzają niskotemperaturowe właściwości paliw, ale także zmniejszają toksyczność spalin. Np. wprowadzenie dodatku ADDP do oleju napędowego w ilości 0,05...0,3% obniża temperaturę krzepnięcia paliwa o 20...25%, natomiast temperaturę filtrowalności obniża się o 10...12°C, dymu - o 20...55°C, a tworzenia się węgla - o 50...60%.

Zatem wprowadzenie różnych dodatków i dodatków do oleju napędowego znacznie poprawia jego właściwości użytkowe.

Wszystkie zanieczyszczenia, które dostają się do silnika z powietrzem wchodzącym do spalania, znajdujące się w paliwie lub oleju, a także produkty zużycia części, mogą uczestniczyć w tworzeniu się na nich osadów. Ilość i skład zanieczyszczeń zależy od konstrukcji, stanu technicznego, trybu pracy silnika, terminowości i dokładności obsługi. Jednak jakość spalanego paliwa i stosowanego oleju ma szczególnie duży wpływ na intensywność powstawania osadów wysokotemperaturowych. W normach, zarówno dla benzyny, jak i oleju napędowego, znormalizowano wskaźniki, które wpływają na tworzenie się osadów wysokotemperaturowych. Dokonajmy ich krótkiego przeglądu.

Benzyna i olej napędowy w stanie rozpuszczonym prawie zawsze zawierają związki żywiczne i smołotwórcze, których ilość zależy od rodzaju i składu paliwa, technologii jego wytwarzania oraz metod oczyszczania. Podczas przechowywania, zwłaszcza w niesprzyjających warunkach (słabe uszczelnienie zbiorników, obecność w nich osadów i wody, przechowywanie w podwyższonych temperaturach) wzrasta ilość żywic, czasami znacznie, po czym paliwo ciemnieje, a w niektórych przypadkach gromadzą się w nim osady . Paliwo o cięższym składzie frakcyjnym, jakim jest olej napędowy, zawiera większą ilość związków żywicznych, co prowadzi do jego niepełnego spalania i znacznego osadzania się nagaru na elementach silnika.

Zawarte w osadzona żywica paliwowa w zbiornikach paliwa, na ścianach rurociągów zatykają się dysze silników gaźnikowych. Związki żywiczne osadzają się również na gorących ściankach kolektora dolotowego silników gaźnikowych, na dyszach wtryskiwaczy diesla, na zaworach i denkach tłoków, w komorze spalania, w rowkach tłoków itp. Przy dużym nagromadzeniu osadów wzrasta zużycie silnika, proces spalania pogarsza się, wzrasta zużycie paliwa, a czasami silnik ulega całkowitej awarii.

Istnieją żywice rzeczywiste, czyli takie, które znajdują się w paliwie w momencie ich oznaczania w stanie rozpuszczonym oraz substancje żywicotwórcze – różne niestabilne związki, np. węglowodory nienasycone, które pod wpływem czasu, podwyższonej temperatury , tlen atmosferyczny i inne czynniki zamieniają się w żywice (często nazywane są żywicami potencjalnymi).

Normy są znormalizowane rzeczywista zawartość żywicy. Istota ich determinacji polega na odparowaniu określonej ilości paliwa gorącym powietrzem o podwyższonej temperaturze (dla benzyny 150°C, oleju napędowego 250°C). Pozostałość uzyskana po odparowaniu wskazuje na obecność rzeczywistej smoły, którą szacuje się w miligramach na 100 ml paliwa. W przypadku benzyn różnych gatunków wynosi do 7-15 mg / 100 ml, aw przypadku oleju napędowego - do 30-60 mg / 100 ml.

Jeśli rzeczywista zawartość żywic odpowiada wymaganiom norm, silniki pracują przez długi czas bez zwiększonego tworzenia się żywicy i nagaru. Często podczas eksploatacji urządzeń zawartość żywic w paliwie jest znacznie wyższa. Udowodniono, że jeśli jest dwa do trzech razy wyższy niż norma, to zasoby motoryczne silnika gaźnikowego zmniejszają się o 20-25%, a silnika wysokoprężnego o 40%. Ponadto podczas pracy występują różne problemy: zamarzanie zaworów, koksowanie dysz itp.

Skłonność benzyny do gromadzenia substancji żywicznych(stabilność) jest oceniana przez okres indukcji, który charakteryzuje zdolność benzyny do zachowania niezmienionego składu w prawidłowych warunkach transportu, przechowywania i użytkowania. Wskaźnik ten wyznacza się w instalacji laboratoryjnej podczas sztucznego utleniania benzyny (temperatura 100°C w atmosferze suchego i czystego tlenu pod ciśnieniem 0,7 MPa (7 kgf/cm2). okres wprowadzający- jest to czas w minutach od początku utleniania benzyny do aktywnego zużycia przez nią tlenu. Dla różnych gatunków wartość ta mieści się w przedziale 600-900 min, a dla benzyn ze znakiem jakości 1200 min. Okres indukcji większości nowoczesnych marek wynosi co najmniej 900 minut. Jak wykazały badania, taką benzynę można przechowywać nawet 1,0-1,5 roku bez obawy o zauważalne pogorszenie jakości.

Do silniki gaźnikowe najbardziej charakterystyczne jest gromadzenie się żywicznych osadów, które znajdują się w miskach gazowych, na częściach gaźnika. Gdy tworzy się palna mieszanina, związki żywiczne nie mogą odparować i osadzają się w rurze ssącej i na zaworach. W rezultacie zawór przestaje się zamykać i zamarza. Te żywiczne osady powodują różne problemy w działaniu urządzeń doprowadzających paliwo i silnika.

Do silniki Diesla szczególnie niepożądane jest osadzanie się lakierów i osadów na dyszach wtryskiwaczy, które naruszają normalny strumień podawanego paliwa, aw konsekwencji jego spalanie. W normach dla oleju napędowego oprócz rzeczywistych żywic normalizuje się zdolność koksowania oraz zawartość popiołu, którego podwyższona zawartość powoduje intensywne tworzenie się osadów węglowych.

Wielką szkodę (nie tylko przyspieszone tworzenie się sadzy, ale także szybkie zużycie części wyposażenia zasilania paliwem i silnika jako całości) powoduje ścierne zanieczyszczenia mechaniczne do silnika z paliwem i powietrzem. Zgodnie z normą obecność zanieczyszczeń mechanicznych w benzynie i oleju napędowym jest niedozwolona. Jednak podczas operacji przechowywania, transportu i przeładunku paliwo jest zwykle zanieczyszczone pyłem i piaskiem z otaczającego powietrza. Nawet pozornie czyste paliwa prawie zawsze zawierają pewną ilość zanieczyszczeń. Wraz z substancjami smolistymi i koksotwórczymi te obce wtrącenia prowadzą do wzrostu osadów wysokotemperaturowych. Ponadto cząsteczki kurzu wnikające do silnika przyspieszają jego zużycie.

Jeśli paliwo zawiera ścierne zanieczyszczenia mechaniczne, żywotność pompy wysokiego ciśnienia, w zależności od zanieczyszczenia, zmniejsza się od pięciu do sześciu razy. Ścierniwo skraca żywotność nie tylko urządzeń dostarczających paliwo. Gdy zanieczyszczone paliwo dostanie się do komory spalania, zanieczyszczenia mechaniczne wnikają w szczeliny między pierścieniami tłokowymi a tuleją cylindrową, co prowadzi do ich zwiększonego zużycia, a w efekcie do spadku mocy, pogorszenia sprawności i konieczności przedwczesnego remont.

Osady silnika lub osady oleju to szarobrązowe lub czarne lepkie tłuste substancje, które osadzają się podczas pracy w silniku: skrzyni korbowej, skrzynce zaworowej, układzie olejowym i filtrach. Ogólnie jest to emulsja wody w oleju zanieczyszczona różnymi zanieczyszczeniami. Głównym powodem powstawania osadów jest wnikanie wody do oleju skrzyni korbowej. Skład i ilość opadów jest zmienna i zależy od warunków, w jakich powstają. Na przykład wraz ze wzrostem lepkości oleju zmniejsza się ilość osadów w silniku.

Obecność osadów jest nie tylko nieprzyjemna, ale stwarza również duże zagrożenie, ponieważ może zatkać odbieralnik oleju, przewody olejowe, kanały olejowe i filtry. Jeśli zostaną zatkane osadami, normalny dopływ oleju zostanie zakłócony i może dojść do stopienia („obracania”) panewek łożysk, zatarcia czopów wału korbowego, a nawet do zakleszczenia silnika. Jeśli filtr jest zatkany osadami, to ropa naftowa, omijając go, dostaje się do części trących, powodując ich zwiększone zużycie, spalanie itp. Osady mogą z czasem gęstnieć i twardnieć, co utrudnia czyszczenie części nawet mechanicznie. Przy ciężkich osadach oleju w silniku jakość świeżo wlanego oleju silnikowego bardzo szybko się pogarsza. Dlatego im częściej wymieniany jest zużyty olej w silniku, tym mniejsza jest sedymentacja.

Najsilniej na osady w silniku wpływają: wentylacja skrzyni korbowej, temperatura powietrza wpływającego do kolektora dolotowego, temperatura płynu chłodzącego, skład frakcyjny paliwa. Wentylacja skrzyni korbowej pomaga usuwać gazy ulatniające się z komór spalania oraz parę wodną. Dlatego przy słabej wentylacji użycie nawet najlepszego oleju nadal będzie prowadzić do sedymentacji. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza dostającego się do silnika, a także wraz ze wzrostem temperatury płynu chłodzącego, opady zmniejszają się, ponieważ zmniejsza się możliwość skraplania pary wodnej w skrzyni korbowej. Zwiększeniu ilości osadów w silniku sprzyja złe tworzenie mieszanki i spalanie paliwa, stosowanie benzyny ołowiowej zawierającej związki ołowiu, a także tryb pracy silnika.

Aby stworzyć warunki prowadzące do wzrostu osadów oleju, najbardziej niebezpieczna praca silnika w lekkich trybach. Eksploatacja maszyny przy niewielkich obciążeniach, niskich prędkościach, dłuższej pracy silnika na biegu jałowym, częstych postojach lub krótkich trasach spowoduje rozcieńczenie oleju paliwem i spowoduje poważniejsze zanieczyszczenie i starzenie się oleju.

Podczas pracy silnika olej ciemnieje z powodu:
. Utlenianie i rozkład w wyniku kontaktu oleju silnikowego z produktami spalania paliwa i częściami silnika nagrzanymi do wysokich temperatur.

Akumulacja produktów niecałkowitego spalania paliwa. Wraz ze wzrostem żywotności i zużycia silnika, ze względu na zwiększenie szczelin między współpracującymi częściami, zwiększa się przedostawanie się produktów z komory spalania do skrzyni korbowej i zanieczyszczenie olejem. Dlatego w nowych silnikach olej ciemnieje mniej niż w zużytych. Ściemnienie oleju to również znak, że spełnia on swoje funkcje, dzięki zawartości w nim skutecznych dodatków, olej wypłukuje i zatrzymuje w swojej objętości produkty utleniania i „brud”, które dostały się do silnika, utrzymując wewnętrzne powierzchnie silnika oczyszczają i chronią je przed osadami węglowymi.

Jak często należy wymieniać olej? Tylko producent silnika ma prawo to określić. Zwykle zalecany jest przebieg lub przedział czasu (w zależności od tego, co nastąpi wcześniej). Dlatego olej należy wymieniać zgodnie z instrukcją obsługi samochodu. Producent wychodzi z możliwości zastosowania oleju, którego jakość i właściwości w minimalnym stopniu spełniają wymagania odpowiednich specyfikacji. W niesprzyjających warunkach pracy, również wskazanych w instrukcji, olej należy wymieniać częściej. Rosyjskie warunki są zwykle niesprzyjające i dlatego olej wymienia się częściej niż np. w Europie.