Рек масла руки...
Давайте поможем переливателям масел в бутылочках (а может и сделаем это совместно с ними) решить интересную задачу: опишем пошагово процесс незапуска автомобиля на загустевшем масле. Должен же быть хоть какой-то прок от этих бесчисленных бульканий. Уничтожим парадокс: булькают немногие, заводятся - все! Но второе, увы, совсем не по причине первого. Это как мир во всем мире и демонстрации за мир - связи никакой. Ну так хоть чуть эту мышную возню разбавим практикой.
Давайте только без экстремизма - условия рассматриваем реальные, все условно исправное, подвохов нет - не мешает ничего, кроме масла. Главный камень преткновения - именно густое (загустевшее) масло.
Формулирую задачу предельно конкретно: обо что первое споткнется мотор на слишком густом масле, как это будет происходить? Где будет проходить граница запуск/не запуск?
Проходим онлайн-квест:
1.Включаете зажигание.
2.Поворачиваете ключ...
Представим же, что опыт и сама задача, несмотря на прикладной характер, имеют максимальное теоретическое значение, а именно:
Состояние генератора и стартера среднестатистические, в пределах ожидаемой нормы. Вы не уносили его домой, не подходили к машине с пусковым устройством. Авто не стояло в теплом гараже, не были использованы всевозможные вебасты. Сигнализация с автозапуском не настроена на часовой прогрев и прогрев по достижению заданной температуры, авто реально успело выморозиться до температуры окружающей среды и так далее. В общем, проблема не была предотвращена намеренно - наоборот, было сделано все, чтобы изо всех сил специально не завестись и грешить именно на масло...
Перед нами именно сознательный "холодный старт", которого так боятся естествоиспытатели масляных жидкостей в ПЭТ таре.
И вот первый парадокс: напомню, что вся мировая индустрия нормирует отнюдь не скоростное переливание масла в бутылочках, нормируется же некий порог динамической вязкости.
Для характеристики "прокачиваемости", например, это хорошо видно по шагу нормируемой температуры - для реально распространенных марок, это диапазон от -25 до -40 градусов - реально всего пятнадцать "условных единиц" температуры на весь рабочий диапазон распространенных масел. SAE 20W и SAE25 я бы вообще не учитывал - это редкость редкая, мало кому вообще потребная. Давайте не будем лукавить - вы лично такие масла вообще ни разу не покупали. И лишь единицы из вас покупали реальные SAE 10W и 15W и очень вряд ли, что для новых (во всех смыслах) моторов. Снова парадокс - покупают немногие - боятся все.
Но продолжим...
Реально "густое-минеральное" от "супер-текучего-синтетического" отличается, как видно, не так значительно - класс вязкости от вязкости прокачивания идет с шагом всего 5 градусов и примерно в глубину на 15 градусов. Повторяю: фактически это вся реальная глубина шкалы. Начинается для современных продуктов около -25, заканчивается у условных -40.
А пока смотрите внимательнее - что pumping (точно), что cranking (почти точно) - подогнаны под конкретные значения температуры. И шаг установлен, повторюсь, через 5 градусов.
Вне зависимости от абсолютной величины заявленого стандартном усилия, мы смотрим на нормирование его по температуре, так как понятно, что усилие установлено не только заведомо "достаточное", сколько равное для всех рассматриваемых классов.
Большинство читателей смотрят на эти каракули как на "непонятные" абстрактные циферки с размерностью "cP" и не понимают, как к ним подступиться и что же за ними скрывается.
Click to viewВсе просто: замените цифры на "вертится при значении температуры", и "прокачивается при значении температуры". И станет очевидно, что реальные рамки стандарта выглядят так:
0W - "вертится" при -35С, "прокачивается" при -40С.
5W - "вертится" при -30С, "прокачивается" при -35С.
10W - "вертится" при -25С, "прокачивается" при -30С.
15W - "вертится" при -20С, "прокачивается" при -25С.
Фантастика - но это и есть суть данного стандарта, картинку которого вы лично видели сотни раз, но всегда путались в абстрактных цифрах. А их там... нет. Единственные значащие цифры стандарта - пределы (пороги) температур.
Тут еще необходимо упомянуть, что такие стандарты задаются с большим запасом (ну а как без этого-то!?), поэтому реальные значения для "вертится" и "прокачивается" я бы рекомендовал мысленно продлять на минус 10 градусов вниз. Чуть ниже мы это покажем и докажем. Стандарт же задает некую виртуальную корелляцию с самыми неудачными реальными условиями - слабый стартер, слабый аккумулятор и проч. Во-первых, посмотрите, когда такие стандарты изобретены, подумайте, какие тогда были двигатели. Во-вторых, планка для всеобщего стандарта почти всегда (и здесь много об этом говорилось) задается так, чтобы прошли ВСЕ.
Хотите доказать, например, что масла на "минус 40" позволят запустить двигатель при "минус 50", то в таких же условиях, очевидно, масла на "минус 25" дадут возможность запуска и при "минус 35". Полезный факт. Как эту шкалу не двигай, условная глубина ее будет сохранна.
Ну хорошо, вот вам всего лишь один пример, где хорошо видно, как у МП обычно задаются "самые строгие стандарты" для такой умопомрачительно важной для двигателя величины, как HTHS:
Так что не нужно думать, что со "сдвигом" и "прокачиваемостью" дела обстоят иначе - стандарт позволит проскочить всем существующим в мире маслам соответствующих классов.
Сами же цифры там почти не важны - в некоторых блоках они могут быть другими, в зависимости от версии стандарта - масштабируемы:
Важны лишь нормируемые абсолютные и относительные величины температур в градусах. И очевидным образом они будут иметь почти прямое отношение к реальности, с поправкой на то, что стандарт рассматривает всегда заведомо худший вариант.
Кстати, к чему я про HTHS...
Напомню ключевую цитату:
A 1989 American Society for Testing and Materials (ASTM) report stated that its 12-year effort to come up with a new high-temperature, high-shear (HTHS) standard was not successful. Referring to SAE J300, the basis for current grading standards, the report stated:
The rapid growth of non-Newtonian multigraded oils has rendered kinematic viscosity as a nearly useless parameter for characterising "real" viscosity in critical zones of an engine... There are those who are disappointed that the twelve-year effort has not resulted in a redefinition of the SAE J300 Engine Oil Viscosity Classification document so as to express high-temperature viscosity of the various grades ... In the view of this writer, this redefinition did not occur because the automotive lubricant market knows of no field failures unambiguously attributable to insufficient HTHS oil viscosity.
Мимо чего вы прошли в данной цитате, кроме ее центрального смысла - официально признанного(!) ASTM бессмысленным параметра HTHS? Ну да, они долго испытывали, не нашли смысла, но все же внесли в стандарт - не пропадать же 12 годам упорного труда...
Вы не заметили двух очень важных вещей, вот они:
1.Вопросами влияния вязкости на двигатель ASTM заинтересовался, сидите крепче, не ранее, чем в 1977(sic!) году. Грубо говоря, через 60+ лет после начала мировой массовой эксплуатации ДВС! Даже не знаю, с чем бы это сравнить. Кокаин и героин, как известно, продавали в аптеках, а рентгеновские лучи некоторое время считались безвредными. Но не 60+ лет и даже едва ли одно десятилетие к ряду. Был стимул разобраться и проверить, что называется! А тут же 60+ лет всем было пофиг на данный параметр, а начали интересоваться только тогда, когда появились "мультигрейдовые" масла, где вопрос стоял не сколько о классе вязкости и его влияния на износ, сколько влияния загустителя на сам "класс вязкости" и его вероятное влияние на аварию/износ. Решили проверить с косвенной подачи от появления мультигрейдовых "синтетик" и не нашли НИЧЕГО за 12 лет...
Но вот вывод поинтереснее:
2.HTHS это параметр "горячей вязкости", просто более реальный, чем обычно нормируемое горячее же истечение через капилляр. Он нормируется в динамике, что делает его более "реальным" значением вязкости, чем просто истекание под гравитацией. Но главное тут то, что этот параметр вязкости, на самом деле, полный ее синоним. То есть, реальный смысл в неважности HTHS - полная бессмысленность любой вязкости как критерия надежности, ресурса и какой угодно аварии.
По-русски: чтобы проверить значимость классов вязкости, масла крутили в динамике, в условиях, близких к режиму реального смазывания. Дословно выяснилось следующее: все бестолку. Никаких данных о какой-либо разнице нет - не выявлено. Но чтобы дело не пропадало, минимальный критерий динамической вязкости HTHS (aka "вязкость вязкостная", "вязкость масляная", "масло вязкостное" и подобный бред) все равно ввели в стандарт.
Одной фразой: 60 лет про вязкость вообще никто никак не вспомнал, но когда решили проверить, выяснили, что "любая вязкость не важна". Ни в чем конкретном. Даже тупо(!) нет корелляции с цифрами крошек металлической пудры в разных двигателях на разных маслах. Ну или покажите мне тенденцию, чтобы SAE"60" масло было хоть в сколько-то раз "лучше", чем SAE, например, "20". А должно быть! Неужто ни один МП за десятилетия наблюдений за крошками не выявил такой тенденции? Не выявил, разумеется.
Что нимало обидно: ни один МП за все время(!) наблюдения за всеми(!) доступными протоколами отработанных масел не выявил ни единой(!) достоверной тенденции отличия в маслах и масляных отработках. Ни одной за все время.
Хотите универсальный критерий, чудом описывающий огульно ВСЕ протоколы отработок, доступных в Сети? Вот он: совокупный износ "по железу" равняется 12 ppm/10 ткм плюс-минус 5 ppm для любого относительно исправного двигателя во всем мире и за все времена, с начала возникновения современной лабораторной практики. В 101 статье блога все это многократно разбиралось... И вот еще тут.
Напомню:
Вот этим осколком бритвы Оккама глупость любого масляного профессионала можно зарезать наповал. Этот Клинышек резекции глупости одним касанием. Должен начисто отучать копаться в железной пудре масляной отработки. Навсегда.
К чему данное отступление?
Да все к тому же - МП настойчиво будет твердить вам, что самое главное в низложенном бутылочном переливании не столько вероятность запуска, а жуткий износ от холодного зимнего старта. Помните как в рекламе "до семидесяти процентов износа двигателя приходится на холодный запуск...".
Кстати, я вот слышу про "непогасшую лейку" сейчас голоса. Об этом позже, но вы неправильно прочли/поняли посыл рекламы - там речь о ЗАПУСКЕ и по ПОГАСШЕЙ, очевидно, лейке. Потому как реклама уж заведомо вам обещает подходящее (я про текучесть сейчас) масло, с допуском и так далее. Которое уж точно позволило вам легко завестись. Позволило завестить - лейка там точно гасла, если система смазки исправна. А бывает ли, что не гаснет она вообще и все такое прочее - мы еще поговорим дальше.
Ну так вот, будь эти "зимние износы холодных пусков" хотя бы едва правдой, представляете как бы отличались масляные отработки Омска, Тулуна и Аляски от Краснодара, Симферополя и Калифорнии? Это ж жуть должна была твориться! Обезличенная отработка живо была бы поделена лабораторщиками на "зимнюю" и "летнюю". Никакое усреднение и самое легкотекучее масло не спасло бы от подобного разделения. Но увы.
И увы: сегодня мы грубо схватим МП за натруженную руку.
МП что же, утверждает нам, что более густое масло ХУЖЕ защищает от износа?!
Мыслимо ли, но это едва ли не центральный тезис большинства подобных "исследований"...
Да, вот еще: я тут не поленился, отчеркнул на скриншоте масла равных стандартов (заготовьте линейку):
Ну что тут сказать, следующий шаг - исследование, например, коровьего молока жирности 3,2% с точностью до четвертого знака.
Чтобы в масштабном и скрупулезном исследовании, обнаружились-таки идеально жирные сорта типа 3,2056%, которые внезапно опередили конкурентов с жирностью типа 3,2057% и даже, о ужас, 3,2165%!
Итак, даже в испытании при приложении небывалого в реальных условиях минимума усилия (гравитация), разница настолько мизерна и настолько объяснима, что професионалы из SAE/ASTM предпочли дать маслу конкретного пинка - приложить усилие куда суровее. И, справедливо говоря, правильно поступили - логично. И только это позволило разделить классы с шагом, страшно подумать... в пять градусов. И общая шкала реальных продуктов простерлась аж на 15 (пятнадцать). В случае же горячих масел "пинок" и вовсе признали бессмысленным (разница вязкостей горячих классов настолько мизерна, что прикладывать туда любую энегрию лишено смысла. Но они... все равно приложили и положили на это 12 лет, за прошедшее время признав полную этого действа бессмысленность.
В общем парадокс - радом с каждым МПп (переливающим) должен стоять МПv (обыкновенный) и пробулькивать сакральную фразу типа "В двигателе нет таких условий. В двигателе нет таких условий. В двигателе нет таких условий."
Это понимают даже профессионалы ASTM, которые делают холодные тесты сдвига отнюдь не самотеком. Те самые профессионалы, которые втихую закопали аж 12 лет исследований, но-таки втиснули результаты в стандарт. Это как 12 лет готовиться к полету на Луну, не полететь, зато десятилетиями выпускать во всем мире памятные кружки и значки, а ракету и лунные модули выставить на самое видное в музее достижений космонавтики.
Мы же не раз говорили, почему даже "плохо течет", едва ли заметное на глаз, от "отлично течет", в реальности будет отличаться не так значительно: в современном двигателе нет смазывания от истечения под гравитацией. Там разницу в скорости истечения буквально нивелирует машина постоянного тока - там есть чему подтолкнуть "ленивые" масла и придать им ускорение. В современном моторе на жидкость в момент старта замкнут почти килоампер тока - до 10 кВт мощности. Да, все сразу не возьмет, скорее всего. И да, если очистить потери - останется немногим больше половины на пике (500 А), в первые доли секунды - но и этого будет достаточно, чтобы стронуть и достичь стартовой компрессии:
Идем дальше: к центральному вопросу статьи - когда именно густое масло помешает завести двигатель. Удивили комментарии из условий задачи, что условия якобы прописаны неточно и данных недостаточно.
Всего там достаточно:
1.Для чистого наблюдения эффекта от масла, требуется взять сугубо "летний" продукт, без депрессоров. Это обеспечит максимально возможный результат при минимально достаточных условиях охлаждения внешней среды. Чем раньше застыло, тем показательнее результат от воздествия на запуск именно масла. Нам нужно максимально удалить эту точку от температурных точек температурной проблемности для бензина (ниже примерно "минус 35" уже распыливается очень плохо) и аккумулятора (уже всего лишь ниже -18С, на самом деле, это если смотреть на стандарт и если правильно помню методики испытаний тока холодной прокрутки - они нормируются при -18, или вы думали, что АКБ в условиях Арктики стандартизируется?!). Да, аккумулятору при -18 уже так себе - после простоя в пару дней, на клеммах вы увидите уже что-то около 12,4В.
Выбор "подходящего" масла - полный отказ от всесезонных видов, которые застывают не ранее, чем -30. Да-да, даже распространенные масла "для Газели", типа 15W40 застывают не так низко. Нам нужно "летнее" минеральное масло типа SAE 30, оно "полностью теряет текучесть" при уже при температуре около -20 С. Хотя что означает это самое "полностью теряет текучесть" для системы, где есть мощный источник "усиления" этой самой текучести - маслонасос, знает только сам масляный профессионал...
Это же, кстати, является ловушкой для пытливого ума - ложный посыл и отправная точка для массового бутылочного переливания - совершенно второстепенная характеристика для моторного масла - зримая нетекучесть при гравитационном воздействии.
У Цельсия за ноль когда была принята уникальная точка состояния уникальной жидкости с первостепенным мировым значением - точка равновесия ее возможных агрегатных состояний. В просторечии и быту - "точка застывания" и она же точка видимого фазового перехода вода-лед, или лед-вода. Вот тут это важно. Лед весьма отличается по свойствам от воды!
Ну а вот Фаренгейт, например, измерил зимний сугроб Данцига 1709 года и температуру болящей жены. И что?! Где же тестовые переливания при этих условиях?! Их нет, потому что рядом с этими фактами нету самого понятия "масло". Но самое смешное, что рядом с "потерей визуальной текучести" понятия масла совершенно так же нет. Наким боком все этим застывания, калькированные с жен, сугробов и конкретной уникальной жидкости не соотносятся с моторным маслом.
Почему-то в сознание обывателя "неподвижность" совершенно иной жидкости через бытовые ощущения и аналогии проникло именно аналогом застывшей воды, жидкости, которая меняет агрегатное состояние?
Ну вот вода, например, при 100 градусах в быту обычно уже активно парит. Вы же не паникуете, когда у современного мотора масло в картере 125 градусов легко достигает. В массе. Мотор и его сальники паникуют, а вы-то - нет. Почему же при "застывшем масле" паника. Чем мотивирована? Тем более, что мы разберемся сейчас - что "застывание" масла лишь форма его плохотекучести. Вот смотрите.
Узнайте для себя, как это вообще в лабораторной практике для масла делается - как всегда, самым примитивным образом - пробирку наклоняют на определенный градус и на определенное время. То есть, при наличии данных двух переменных (времени и усилия сдвига) - это еще и весьма условная величина - по такой методике силикатное стекло - жидкость - оплывает под углом и от времени. Заствышее масло - его нормированная внешними критериями плохотекучесть. Не более того. Это крайне условное понятие, вообще-то. Но вопрос даже не в этом!
Вопрос вот в чем: масло - не вода, для него "потеря визуальной текучести" - просто никакой параметр. Его нет. Миф. Информационный балласт. Масло бывает и при -30, и при минус 80 и даже при минус -160 и -370С. И все это будет масло, по-разному застывшее, но все еще масло, с собственной характеристикой прокачиваемости и проворачиваемости. Монолитным кристаллом в реальных условиях не станет.
Двигатель же работает на масле в качестве смазки. Не на воде. Вот если бы там была вода, то потеря текучести обернулась бы измененным агрегатным состоянием. Мотор бы "схватывался" льдом и разницы при -1, -10, -100 действительно бы не было бы никакой - стартер провернуть ничего бы не смог. Повернули ключ, и после щелчка просто погас бы свет в салоне.
С маслом же будет все иначе: сохранится полная зависимость от реальной его температуры, вплоть до какого-то недостижимого в реальной жизни порога, когда масло станет эквивалентом твердого вещества для системы запуска - слишком вязкой жидкостью. Жаль даже, что пытливые руки масляных профессионалов до таких условий дотянуться попросту не смогут - обломятся, по крайней мере, на этой планете.
Итак, перед нами следующие вычисленные условия: мы взяли максимально густое масло, при этом это не суррогат, типа полимерного загустителя, а натур-продукт - минералка. Настоящая. Все честно. Выждали достаточное время, чтобы оно реально "застыло" в понятиях лабораторной практики - капли не текут даже по щупу, который перевернули. Вообще.
И вот слышу вопрос - а ничего, что аккумулятору за пару дней простоя поплохело, напряжение на 0,2 десятки упало, чего бы "пусковое" не подключить. Ну или из тепла не принести и проч. Что справедливо. Но мы не будем этого делать, потому как это, скорее, количественный, а не качественный критерий. И он... не важен. И вот-вот станет ясно почему...
Рекомендую прочесть еще раз вот этот материал. Осмыслить. Буду сейчас на нее ссылаться, для наглядности.
А вот теперь, главное, правильный ответ, этапы:
1.Вы запускаете двигатель с чрезвычайно загустевшим маслом. И мотор первые несколько секунд вращает крайне неохотно.
Давайте узрим этот участок на графике:
2.Фаза два - масло уже прогрелось, появились первые вспышки...
Вот как это реально выглядит в жизни:
Все просто: двигатель заглохнет ровно в тот момент, когда произойдет его рассоединение со стартером и программа управления попытается выставить обороты "прогревочного" холстого хода. Именно в этот момент, обороты скачкообразно возрастут в 5-6 раз, с двухсот, до более чем полутора тысяч...
Влияние вязкости смазочной жидкости столь же резко возрастет. Она только что едва лишь позволила раскрутить двигатель до стартовых оборотов, а тут ее "попросили" не мешать мгновенному их броску и поддержанию. Не выйдет. Не даст. Растворит в себе всю энергию рывка и не даст вращать двигатель, вызвав срыв синхронизации горения.
Это примерно равно вашему успеху побежать под водой - медленно передвигаться можно и без особых проблем, а попробуйте резко ускориться и продолжить движение до финиша.
Совершенно аналогично и прямолинейное движение на повышенной передаче - как только начнется горка, мотор зачихает и заглохнет. Чем резче подъем, тем фатальнее результат.
Допустима и чисто миксерная (электромотор) аналогия - перемешивание густого теста миксером вполне возможно на низкой скорости. Попробуйте же резко врубить максимальные обороты. Как минимум, миксер сильно напряжется и ток потребления резко рванет вверх, а если продолжить - сожжете мотор и скорость вращения будет меньше ожидаемой.
Аналогий много - суть одна.
Реально загустевшее масло "поймает" мотор ровно на стартовом "наборе высоты" и он неизбежно рухнет вниз, заглохнет. В этот момент, он буквально ощутит "невесомость" - отсутствие поддержки электродвигателем, а собственных сил преодолеть сопротивление переходного режима и стабилизироваться попросту не хватит.
Да, долговременным вращением стартера до момента запуска, вы сможете ощутимо "расшевелить" застывшее масло, это будут какие-то полтора десятка секунд. Этот полезная работа - мощность на время. А вот вторая серия, при заметно больших оборотах, уже попросту не может быть столь эффективной - ее длительность едва ли секунда.
Таких попыток у вас сравнительно немного, 3-5: АКБ подсядет и вспышек уже не будет...
И не будет никаких причин искать иные поводы - давление в рампе будет номинальным, если вспышки произошли и мотор отделился от стартера - к бензину нет никаких вопросов, насос чувствует себя хорошо, АКБ и стартер так и вообще не важны - эти "ступени" уже отделились и, казалось бы, ничего не мешает двигателю. Кроме масла.
Единственный шанс есть лишь у тонко чувствующих пульс двигателя (если позволяет его устройство) - у вас буквально доли секунды, чтобы утопить "газ в пол" до момента срыва горения. Если это сделать вовремя, то вопрос будет решен успешно.
FAQ:
О чем статья?
О реальных причинах "незапуска" по причине густого масла, провернет/не провернет и так далее, все подобное городское мифотворчество. Заклинит коленвал, не заклинит, маслозаборник, износ и прочее. Кстати, посмотрите на видео - тухнет там лейка? Как так?! А говорили...
Провернет?
Провернет все и почти всегда, вопрос только в том, будет ли запущен двигатель... И по какой конкретно причине, на чем именно споткнется...
А какая разница, если и провернет, но по любой другой причине (снова же масляной) не запустится? Все равно же масло виновато!
Вопрос о "не запуске на масле" позволяет отделить причину от следствия и эту конкретную проблему от типичных запущенных случаев состояния бортовой электросистемы - владельцу проще спихнуть все на масло, забыв и забив на состояние аккумулятора и генератора со стартером. Это как валить на тяжесть гири состояние здоровья и мышц, или обвинять твердую пищу в необходимости наличия у вас здоровых зубов.
Генератор, стартер и аккумулятор неизбежно стареют - ваши шансы завести авто зимой снижаются. Нежелание их ремонтировать, безусловно понижает и ваши шансы на запуск на менее "грейдированных" маслах в зимнее время, типа 10W40. Это именно тот случай, когда мотор вообще не дождался вспышек - вот это именно та проблема, с которой путают (смешивают) зимний незапуск чисто от масла - когда мотор не смог удержать прогревочные обороты из-за срыва синхронизации горения - только это характерный признак чисто "масляного незапуска". И это большая редкость в реальной практике.
А "покупаете" вы возможность неремонтировать электрооборудование именно тем, что буквально покупаете дорогие "легкотекучие" всесезонки (0W), хотя эта цель (стабильного запуска) была бы достижима и при помощи своевременной профилактики электрооборудования при эксплуатации на распространенных и недорогих полусинтетических маслах, большинство из которых застывает далеко за пределами ваших реальных потребностей. Неплохо об этом знать, понимать и помнить.