ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ОТРАБОТАВШЕГО МОТОРНОГО МАСЛА АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ЗАМЕНЕ ЕГО ПО ФИКСИРОВАННОМУ РЕГЛАМЕНТУ

Научная статья
DOI:
https://doi.org/10.60797/IRJ.2026.166.80
EDN:
NPRIES
Предложена:
27.01.2026
Принята:
10.04.2026
Опубликована:
17.04.2026
Выпуск: № 4 (166), 2026
Правообладатель: авторы. Лицензия: Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
152
2
XML
PDF

Аннотация

Целью исследования являлось выявление закономерностей изменения физико-химических показателей моторного масла к установленному межсервисному интервалу, а также оценка влияния технического состояния двигателей на эти параметры.

Эксперименты проводились на парке из 32 междугородних автобусов с двигателями Cummins. Пробы моторного масла отбирались после пробега в 15 тыс. км (скорректированный интервал замены). Лабораторный анализ включал определение кинематической вязкости при 40°C и 100°C, плотности и температуры вспышки в соответствии со стандартными методами (ГОСТ 33-82, 3900-85, 1421-53).

Установлено, что к моменту замены моторного масла, его кинематическая вязкость в большинстве случаев имеет тенденцию к снижению, что объясняется деградацией загущающих присадок. Изменения плотности оказались незначительными и разнонаправленными, что делает данный параметр малопригодным для однозначной оценки состояния масла без дополнительного анализа. Наиболее информативным параметром выступила температура вспышки: у части проб было зафиксировано её резкое снижение (в 3 и более раз), что прямо указывает на разжижение масла топливом или попадание в него антифриза, что коррелирует с большими пробегами отдельных автобусов без капитального ремонта ДВС и свидетельствует об износе цилиндропоршневой группы или старении уплотнений топливной аппаратуры.

Проведённое исследование демонстрирует, что при одинаковом фиксированном интервале замены, фактические свойства отработанного масла существенно изменяются в зависимости от индивидуального технического состояния каждого двигателя. Стандартный регламент замены не всегда обеспечивает оптимальный режим обслуживания, так как не учитывает реальную степень деградации масла и скрытые дефекты силового агрегата. Полученные данные обосновывают целесообразность внедрения инструментального контроля ключевых параметров отработанного масла для перехода от планово-предупредительной системы обслуживания к системе по фактическому состоянию, что позволит повысить надёжность двигателей и оптимизировать эксплуатационные затраты.

1. Введение

Автомобильный транспорт играет ключевую роль в экономике любого государства, обеспечивая мобильность населения и перемещение грузов. И пока еще главной силовой установкой автомобилей и автобусов коммерческого сегмента остается двигатель внутреннего сгорания. Одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность эксплуатации автотранспорта, является качество моторного масла. Свойства моторных масел влияют, прежде всего, на надежность двигателя, пусковые свойства, затраты на эксплуатацию и т.д.

,
,
.

Каким бы качественным ни было моторное масло, оно в процессе эксплуатации подвержено старению, деградации, и, в конечном счете, нуждается в замене

,
. Это происходит потому, что в процессе эксплуатации с увеличением наработки (пробега) изменяются физико-механические свойства масла, такие как вязкость, плотность, температура вспышки
,
, смазывающие свойства
,
, щелочное и кислотное числа и др.
,
. Операция по замене масла входит в перечень операций по техническому обслуживанию и выполняется по определенному регламенту
. Как показали многочисленные исследования
,
,
, производители автомобильной техники зачастую указывают неоптимальные интервалы смены моторных масел, поскольку условия эксплуатации порой различаются весьма значительно. В связи с этим, логичным мероприятием является корректировка нормативов периодичности в зависимости от условий эксплуатации, как правило, в сторону сокращения
. С одной стороны, это повышает затраты на эксплуатацию, а с другой стороны, является вынужденной мерой по обеспечению требуемого уровня работоспособности. При этом остается также актуальным вопрос, как о классификации условий эксплуатации, так и о замене масла по фактическому состоянию. Выполненные работы по исследованию изменения параметров моторных масел, как правило, ограничивается наблюдением за единичными транспортными средствами или очень небольшими группами. В связи с этим проведение исследования, направленного на выявление закономерностей изменения физико-механических свойств масел у большой группы автотранспортных средств при замене их по фиксированной периодичности является актуальным и обладает научной новизной.

В работе поставлены следующие задачи:

1. Выполнить отбор проб отработавшего масла и исследовать их физико-механические свойства у парка однотипных автотранспортных средств при фиксированном межсервисном интервале;

2. Выполнить анализ эксплуатационных свойств моторных масел и оценить их разброс при фиксированном межсервисном пробеге.

2. Материалы и методы

Эксперименты проводились в условиях автотранспортного предприятия ООО «Автоколонна 1880» города Иркутска, занимающейся перевозкой пассажиров по междугородным маршрутам. В качестве объектов для наблюдения выбраны междугородные автобусы GOLDEN DRAGON, YUTONG и HIGER в количестве 32 единиц. Выбор их обусловлен тем, что они имеют сходную силовую установку Cummins, а также одинаковый регламент замены масла. Эти транспортные средства приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Автобусный парк предприятия ООО «Автоколонна 1880»

Бортовой номер

Модель

Год выпуска

Общий пробег, км

Пробег после капитального ремонта, км

1

100

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

946 650

-

2

101

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

1 200 768

100 768

3

102

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

1 326 786

376 786

4

103

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

1 276 423

-

5

105

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

1 373 948

-

6

107

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

1 342 764

-

7

108

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

1 165 863

-

8

109

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

1 052 445

-

9

111

HIGER KLQ6128LQ

2023

173 142

-

10

112

HIGER KLQ6128LQ

2023

170 866

-

11

114

GOLDEN DRAGON XML 6126

2020

817 358

-

12

116

GOLDEN DRAGON XML 6126

2020

863 301

-

13

117

GOLDEN DRAGON XML 6126

2020

844 743

-

14

118

GOLDEN DRAGON XML 6126

2018

862 943

100 000

15

119

GOLDEN DRAGON XML 6127

2019

507 009

-

16

120

YUTONG ZK6122Н

2023

373 016

-

17

121

YUTONG ZK6122Н

2023

351 898

-

18

122

YUTONG ZK6938HB9

2023

241 794

-

19

123

YUTONG ZK6938HB9

2023

217 971

-

20

124

YUTONG ZK6938HB9

2023

316 487

-

21

125

YUTONG ZK6938HB9

2023

249 997

-

22

126

YUTONG ZK6938HB9

2023

227 652

-

23

131

GOLDEN DRAGON XML 6126

2017

669 349

-

24

701

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 883 430

-

25

702

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 874 000

-

26

703

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 696 000

596 000

27

704

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 499 000

299 000

28

706

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 722 000

300 000

29

709

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 513 000

413 000

30

712

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 644 000

544 000

31

717

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 506 000

450 000

32

719

GOLDEN DRAGON XML 6127

2013

1 615 826

55 000

Периодичность замены масла скорректирована в сторону уменьшения от интервала, рекомендованного заводом — изготовителем автобусов и составляет 15 тыс. км. пробега на основании опыта предприятия. Для указанных автобусов наавтотранспортном предприятии используется моторное масло PETRO-CANADA Heavy Duty Engine Oil 15W-40 API: CI-4 Plus, CI-4, CH-4, SL, ACEA: E7.

Пробы масел отбирались при проведении очередного технического обслуживания на 15 тыс. км. пробега в количестве 250 мл от каждого автобуса. Измерялись следующие свойства: плотность, вязкость при 40 и 1000С, а также температура вспышки в закрытом тигле по методикам, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Методики, применяемые при экспериментальных исследованиях образцов отработанного моторного масла

№, п/п

Параметр

Оборудование

ГОСТ

1

Вязкость

Вискозиметр капиллярный ВПЖ-2, термостат, нагревательный прибор, секундомер, термометр, образец масла

ГОСТ 33-82

2

Плотность

Ареометр, термометр, стеклянный цилиндр, образец масла

ГОСТ 3900-85

3

Температура вспышки

Прибор для определения температуры вспышки ПВН3, термометр, образец масла

ГОСТ 1421-53

4

Метод бумажной хроматографии

Фотометр фотоэлектрический КФК-3, беззольный бумажный фильтр, образец масла

ГОСТ 2917-76

3. Результаты и обсуждение

На первом этапе было проверено соответствие заявленных характеристик фактическим данным. Результаты отображены в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристики эксплуатационных свойств нового моторного масла

Характеристика

Заявленная

Эксперимент

Кинематическая вязкость при 40 °С, сСт

115,3

110,19

Кинематическая вязкость при 100 °С, сСт

15,37

14,59

Плотность при 15 °С, кг/м3

863

884

Температура вспышки, °С

231 (в открытом тигле)

240 (в закрытом тигле)

Анализ данных, представленных в таблице 3, позволяет сделать заключение о соответствии фактических показателей заявленным. На втором этапе производились измерения параметров моторных масел, отработавших на указанных в таблице 1 автобусах 15 тыс. км. пробега. Результаты представлены на рис. 1–4 и сведены в таблицу 4.

Результаты исследования плотности образцов

Результаты исследования плотности образцов

в качестве абсцисс указаны бортовые номера автобусов на предприятии

 Результаты исследования вязкости при 40 °С

Результаты исследования вязкости при 40 °С

в качестве оси абсцисс указаны бортовые номера автобусов на предприятии

Результаты исследования вязкости при 100 °С

Результаты исследования вязкости при 100 °С

в качестве оси абсцисс указаны бортовые номера автобусов на предприятии

Результаты исследования температуры вспышки образцов

Результаты исследования температуры вспышки образцов

в качестве оси абсцисс указаны бортовые номера автобусов на предприятии

Анализ данных, представленных на рисунке 1 и табл. 4 позволяет заключить, что плотность отработавшего моторного масла к указанному интервалу может, как увеличиваться, так и уменьшаться. Но пределы изменения, за исключением образца масла с бортовым номером № 703 отличаются незначительно. Но при этом, увеличение плотности в данных случаях, как правило, связано с наличием примесей в виде нагара, сажи и других механических загрязнений. Сам по себе параметр плотности без детального анализа причин, вызывающих его изменение недостаточно информативен.

Таблица 4 - Статистические параметры отработанного моторного масла

Параметр

Плотность

Вязкость при 40 градусах Цельсия

Температура вспышки

Среднее

0,880417

92,51853

190,625

Стандартная ошибка

0,003026

1,013172

8,205249

Медиана

0,880657

91,93

210

Мода

0,890522

92,386

210

Стандартное отклонение

0,017118

5,731364

46,4159

Дисперсия выборки

0,000293

32,84854

2154,435

Эксцесс

7,09823

12,98739

0,560101

Асимметричность

1,543359

2,930948

-1,32034

Интервал

0,09864

33,733

160

Минимум

0,848939

84,484

75

Максимум

0,947579

118,217

235

Сумма

28,17333

2960.593

6100

Наибольший(1)

0,947579

118,217

235

Наименьший(1)

0,848939

84,484

75

Уровень надежности (95,0%)

0,006172

2,066377

16,73472

Числовые значения вязкости отработавших моторных масел качественно повторяют друг друга, как при 40 0С, так и при 100 0С, поэтому, на наш взгляд, достаточно измерения вязкости при одной температуре. Выполненный анализ позволил сделать вывод о тенденции уменьшения вязкости моторных масел к пробегу 15 тыс. км практически для всех рассматриваемых образцов. Это подтверждает в целом проведенные ранее исследования

,
,
,
и объясняется срабатыванием и разложением присадок-загустителей. Случай повышения вязкости единичен и связан по данным предприятия с эксплуатацией в условиях повышенной запыленности по дорогам с грунтовым покрытием. Двигатель данного автобуса подвергался капитальному ремонту 4 раза.

Особый интерес представляет анализ данных представленных на рис. 4 по температуре вспышки моторного масла. Значительная доля публикаций, посвященных ее изменению от наработки (пробега), не выявила сколько-нибудь значимых изменений

,
,
. Наши исследования показывают, что у некоторых проб отработавших масел наблюдаются существенные отличия (более, чем в три раза), причем данные случаи не единичны и не являются выбросами, а автотранспортные средства при этом продолжают эксплуатироваться. Возможными причинами снижения температуры вспышки является наличие в масле топлива или антифриза. Попадание топлива, как правило, вызвано ухудшением технического состояния цилиндро-поршневой группы, о чем свидетельствуют достаточно большие пробеги автобусов без капитального ремонта. Другой причиной является ухудшение свойств резиновых уплотнительных колец форсунок вследствие длительного воздействия температуры, что провоцирует попадание топлива в масло. Так или иначе, это крайне нежелательное явление, требующие оперативного реагирования, поскольку влияет на угар масла, вероятность прогара поршня
и даже ухода дизельного двигателя в «разнос».

Таким образом, проведенные нами исследования позволяют заключить, что сокращение периода замены отработавшего масла является недостаточной мерой по поддержанию работоспособности дизельных двигателей в эксплуатации, в случае, когда техническое состояние двигателя является предельным или близким к нему. В связи с этим необходимо применять комплексный подход, в том числе основанный на применении средств бортового мониторинга параметров моторных и иных масел, указывающих на достижение предельного состояния.

4. Заключение

1. В результате исследования проб масла, отобранных у однотипного парка автобусов через фиксированный интервал, установлено, что помимо естественной деградации и изменения свойств значительное влияние оказывает индивидуальное техническое состояние двигателей;

2. В зависимости от технического состояния при фиксированном интервале замены плотность топлива может, как оставаться практически неизменной, так и уменьшаться либо увеличиваться в достаточно небольших пределах, что делает этот параметр для оценки малоинформативным без детального анализа причин, вызывающих его изменение;

3. Вязкость отработавших моторных масел с увеличением пробега имеет общую тенденцию к снижению, увеличиваясь однако при эксплуатации двигателей в достаточно тяжелых условиях эксплуатации и повышенной запыленности;

4. Температура вспышки при фиксированном диапазоне может значительно изменяться в сторону уменьшения (разность может достигать три и более раза) при ухудшении технического состояния двигателя, например, при значительном износе цилиндро-поршневой группы, высыханию уплотнительных колец инжекторов, а также вследствие попадания в масло антифриза.

Метрика статьи

Просмотров:152
Скачиваний:2
Просмотры
Всего:
Просмотров:152