«Топливо и смазочные материалы» icon

«Топливо и смазочные материалы»


3 чел. помогло.
Смотрите также:
Программа дисциплины федерального компонента «Топливо и смазочные материалы» для студентов...
Компании
Индустриальные масла и смазочные материалы в металлургии и машиностроении...
Реферат по курсу «История развития нефтегазового дела» Тема: «Горение и топливо»...
Хранение гсм, правила хранения смазочных материалов и обращения с ними расположение склада...
Реферат тема: Топливно-смазочные материалы, технические жидкости...
Вопросы по разделам курса «Технология конструкционных материалов»...
Реферат тема: Топливно-смазочные материалы, технические жидкости...
Задачи анализа собственных оборотных средств...
Тема " расчет показателей производства и реализации продукции"...
Курсовая работа по дисциплине: «Автоматизация технологических процессов» на тему: «Автоматизация...
«Студентам, аспирантам, преподавателям»...



Загрузка...
страницы: 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   15
вернуться в начало
скачать
Лакообразование и моюще-диспергирующие свойства масел. В двигателях, использующих углеводородные ТиС, на поверхностях некоторых деталей (главным образом на боковых поверхностях поршня, цилиндра, в поршневых канавках и внутренних поверхностях стенок поршня, шестернях и пр.) откладывается прочно скрепленная с поверхностью металла пленка толщиной от нескольких десятков до 200 - 300 мкм. Цвет пленки может изменяться от светло-желтого в тонких слоях до черного. Из-за сходства с лаковыми покрытиями такие пленки называют лаковыми отложениями или лаками. Лаки образуются при температурах свыше 350°С, когда наряду с окислением начинают значительно проявляться процессы термической деструкции углеводородов — крекинг и дегидро­генизация с частичной полимеризацией вновь полученных веществ. В состав лаковых отложений входят карбены и карбоиды — 40 - 80 %, масло и нейтральные смолы — 15 - 40 %, асфальтены и оксикислоты 10 - 15 %.

Лаковые отложения способствуют перегреву двигателя и накоп­лению нагара, скрепляя его с металлической поверхностью. В лаках собираются интенсифицирующие износ поверхностей трения частицы нагара, пыли, износа и др. Накапливаясь в канавках поршневых колец, эта масса приводит к потере кольцом подвижности – его «пригоранию». Лак может быть масляного происхождения, топливно­го и смешанного. Интенсивность образования лака зависит как от конструкционных особенностей и условий работы двигателя, так и от качества топлива и масел.

Количество лаковых отложений возрастает при увеличении вре­мени работы двигателя и повышении температуры его деталей. Со­ответственно при уменьшении прокачки масла и увеличении прорыва газов из надпоршневого пространства в картер количество образу­ющихся лаков и скорость их образования возрастают. Склонность к лакообразованию увеличивается с утяжелением фракционного соста­ва нефтепродукта, поэтому количество лака, образующегося из бензина, меньше, чем из дизельного топлива, а из дизельного топлива меньше, чем из моторного масла. Наибольшей склонностью к лакообразованию обладают асфальто-смолистые вещества.

Большое влияние на лакообразование оказывает использование топлива с повышенным содержанием серы — получающиеся при этом лаки прочно связаны с металлом. Одновременно образуются органические сернистые соединения, способствующие пригоранию ко­лец и коррозионному износу пар трения.

На скорость лакообразования каталитическое влияние оказывают металлы (наибольшее — малоуглеродистые стали, меньшее — нержа­веющая сталь, медь, бронза, алюминий и его сплавы). Склонность масла к лакообразованию зависит от его термоокислительной стабильности.

Интенсивность лакообразования зависит от количества и степени дисперсности, склонных к выделению из раствора окисленных органических веществ, находящихся в масле. На поверхностях де­талей оседают относительно крупные частицы, мелкие остаются в масле и лаковых отложений не образуют. Следовательно, для уменьшения лакообразования масло должно обладать свойствами под­держивать смолистые вещества в дисперсной фазе и препятствовать отложению лаковых пленок на металлических поверхностях. Базовые масла практически не обладают этими свойствами.

Для придания моторному маслу соответствующих свойств в него вводят моюще-диспергирующие присадки, содержащие поверхностно-активные вещества. Действие этих присадок основано на химических реакциях с отложениями (нейтрализация кислых продуктов, химиче­ское превращение склонных к лакообразованию промежуточных про­дуктов окисления в карбены и карбоиды, легко отделяющиеся от металлических поверхностей и пр.) и физическом взаимодействии с частицами отложений. Это взаимодействие заключается в адсорбции присадки на частицах отложений, ограничивающей их дальнейший рост, и поддержании образовавшихся мицелл в виде коллоидного раствора в масле (диспергирующее действие присадок), а также создании на металлических поверхностях пленок, препятствующих отложению лаков и снижающих адгезию уже образовавшихся отло­жений к поверхности металла (моющее действие присадок).

Применяют два основных типа моющих присадок: зольные и беззольные. Зольные присадки содержат сульфонаты бария, кальция, магния и обладают высокой щелочностью, обеспечивающей эф­фективную нейтрализацию кислых продуктов.

При сгорании зольных присадок образуется зола, оказывающая отрицательное влияние на работу двигателя. Зольность масла опре­деляется путем сжигания образца испытуемого продукта, про­каливания твердого остатка до постоянной массы, которую принимают за массу золы. Зольность х оценивается в процентах по уравнению

х =( m1/m)100,

где т1—масса золы, г; т—масса испытуемого продукта, г.

Зольность товарных масел находится в пределах 0,5 — 2,6% (0,5 — 1,0 % малозольные масла; 1,5 — 2,0 % — высокозольные).

Содержание золы до 0,002 % оценивается как ее отсутствие. При снижении зольности масла уменьшается возможность возникновения калильного зажигания, улучшается работа свечей и уменьшается износ двигателя.

Беззольные присадки состоят из органических соединений и при сгорании не дают зольных отложений. Существуют беззольные присадки двух основных видов: на основе производных янтарной кислоты — сукцинимидные присадки и на основе метакрилоных эфиров и азотистых соединений — сополимерные присадки. Недостат­ком беззольных присадок является повышенная коррозионная агрессивность, поэтому их применяют вместе с антиокислительными присадками.

Моюще-диспергирующие присадки относятся к наиболее распространенному типу присадок. Их добавляют к мотор­ным маслам в относительно больших количествах — до 20 % и при этом используют сочетание присадок различного типа, отличающихся по характеру действия.

^ Моющие свойства масел характеризуют величиной моющего потенциала, определяющего способность анализируемого масла удерживать во взвешенном состоянии эталонный загрязнитель. Чем больше моющий потенциал масла, тем лучше его моющие свойства. Моющие свойства масел определяют лабораторными методами или по результатам моторных испытаний. Наиболее распространен лабораторный метод определения моющих свойств на приборе, ко­торый представляет собой одноцилиндровую установку с кривошипно-шатунным механизмом, приводимым от электродвигате­ля. Заданные температуры масла в картере и на поверхности поршня обеспечиваются электроподогревателями. После испытаний на иссле­дуемом масле в течение заданного промежутка времени установку разбирают и по количеству лака, образовавшегося на боковой повер­хности поршня, по цветной шкале оценивают моющие свойства мас­ла. Если на поршне отсутствует лак, то масло получает балл 0, если поршень сильно загрязнен лаком — балл 6.

Шлам представляет собой липкую студнеобразную массу, отла­гающуюся на поверхностях, контактирующих с маслом при относительно низких температурах (картер, клапанная коробка, центрифуга и пр.), поэтому вместо термина «шлам» иногда приме­няют название «низкотемпературные отложения» или «осадок». В состав шлама входят: масло, тяжелые фракции и продукты неполного сгорания топлива, сажа, частицы нагара, нерастворимые в масле продукты окисления и полимеризации углеводородов (асфальтены, карбены, карбоиды), смолистые вещества, сернистые соединения, а также зола и всевозможные загрязнения, попадающие в моторное масло. Источниками поступления этих веществ являются прорыва­ющиеся в картер из надпоршневого пространства отработавшие газы двигателя; продукты, образующиеся при старении масла, в резуль­тате износа поверхностей трения и загрязнения, поступающие в масло через систему вентиляции картера.

В присутствии воды перечисленные компоненты шлама агрегатируются и выпадают в осадок. Это явление можно проил­люстрировать следующим опытом. Если 1 или 2 % сажи тщательно размешать в масле, то даже после длительного отстоя большая часть сажи остается в масле во взвешенном состоянии. Если же в этот состав добавить небольшое количество воды и взболтать, то через непродолжительное время большая часть сажи выпадет в осадок и масло вновь станет прозрачным.

Наличие смолисто-асфальтовых веществ придает осадку липкость. Оксиды азота и серы, поступающие в картер с отработавшими газами, оказывают каталитическое влияние на окисление и поликонденсацию углеводородов, а следовательно, интенсифицируют образо­вание шлама, увеличивая одновременно его коррозионную аг­рессивность.

При работе двигателя на этилированных бензинах и на топливах с повышенным содержанием серы количество образующегося шлама возрастает.

Осадкообразование можно уменьшить путем совершенствования конструкции двигателя за счет введения мероприятий, обеспечива­ющих эффективную вентиляцию картера, тщательную фильтрацию масла и повышение температурного режима при работе на холостом ходу и малых нагрузках. Наличие в масле моюще-диспергирующих присадок уменьшает количество образующихся осадков.

Склонность моторных масел к образованию шлама определяют путем испытаний масла в течение 120 ч на лабораторном одноцилиндровом карбюраторном двигателе с последующим опреде­лением количества отложений, образовавшихся в центрифуге.

Для очистки масляной системы двигателя от шлама применяют промывочные масла, обладающие высокой диспергирующей и раст­воряющей способностью. В состав таких масел входят маловязкие базовые масла, керосиновые дистилляты, растворители и моющие средства (фенолы, кетоны, гликолевые эфиры, толуол и т.п.; например, смесь, состоящая из 90 % маловязкого масла и 10 % бензола или толуола). Промывку осуществляют путем кратковремен­ной (15 —30 мин) работы двигателя на промывочном масле в режиме холостого хода или минимальной нагрузки при температуре охлаж­дающей жидкости 50 —70 °С.


§ 6.5. Антикоррозионные и консервационные свойства масел


При работе двигателя создается сочетание условий, интенсифицирующих коррозию конструкционных материалов,— вы­сокие температуры и давления в присутствии химически активных коррозионно-агрессивных веществ, поэтому к моторным маслам предъявляются требования антикоррозионной защиты конст­рукционных материалов — наличия антикоррозионных свойств.

Коррозионную агрессивность масел обусловливают содержащиеся в них в виде примесей водорастворимые кислоты, образующиеся из оксидов серы и азота (оксиды получаются при сгорании имеющихся в топливе сернистых соединений и в результате окисления атмос­ферного азота в камере сгорания двигателя), а также органические кислоты и галоидные соединения, образующиеся при окислении и сгорании этилированного топлива. Коррозионная агрессивность со­держащихся в масле органических кислот увеличивается в присутствии воды. Особенно интенсивной коррозии подвергаются свинец и цветные металлы, входящие в антифрикционные сплавы для вкладышей (например, медно-свинцовые и кадмиево-никелевые).

С увеличением кислотности масла возрастает коррозионный износ узлов трения в двигателе.

Для уменьшения коррозионного износа деталей двигателя мотор­ное масло должно обладать соответствующими защитными антикор­розионными свойствами. Эти свойства обеспечивают путем введения антикоррозионных присадок, принцип действия которых основан на том, что они нейтрализуют продукты окисления масла, образуют на поверхности металла защитные пленки и снижают каталитическое влияние металла на окисляемость масла. Эти присадки обладают щелочными свойствами, обеспечивающими нейтрализацию кислых продуктов, образующихся в масле. Щелочные свойства масла харак­теризуются его щелочным числом, определяемым количеством едкого кали (в миллиграммах), эквивалентным количеству соляной кислоты, израсходованной на нейтрализацию всех основных со­единений, содержащихся в 1 г анализируемого продукта. Щелочное число выражается в мг КОН на 1 г масла. В процессе эксплуатации щелочные свойства масла уменьшаются, поэтому признаком, свиде­тельствующим о необходимости замены масла, является уменьшение его щелочных свойств ниже определенного предела.





На коррозионный износ двигателя и скорость срабатывания антикоррозионных присадок значительное влияние оказывает температурный режим работы двигателя. При снижении температуры сте­нок цилиндра на них происходит конденсация паров воды, в которых растворяются коррозионно-агрессивные вещества. При этом увели­чивается износ двигателя (рис. 6.13).

Основными элементами, включаемыми в антикоррозионные присадки, являются сера, фосфор и азот, а также алкилфенольные и фенольные соединения с различными функциональными группами, жирные кислоты, сульфонаты, нитрированные нефтепродукты и т.д.

В качестве компонентов антикоррозионных присадок для нефтя­ных масел наиболее часто используют диалкилтиофосфаты металлов; для синтетических — меркаптобензотиазол (сероорганическое азотсодержащее соединение), обладающий также свойствами противозадирной и антиокислительной присадки. Практически все типы антикоррозионных присадок обладают также антиокислительными, противоизносными и противозадирными свойствами, т.е. являются многофункциональными присадками.





Антикоррозионные свойства масел оценивают лабораторными испытаниями путем определения величины коррозии поверхности свинцовой пластины при ее контакте с маслом. Конструкция лабо­раторного прибора такова, что пластина попеременно омывается мас­лом и воздухом (рис. 6.14). Показателем антикоррозионных свойств масла является потеря массы единицей поверхности пластины (г/м2) при испытаниях в течение 10 ч при температуре 40 °С. Путем анализа масла, оставшегося после испытаний, можно определить его окисляемость.

Квалификационными методами испытаний антикоррозионные свойства моторных масел могут определяться при многочасовых (125 ч) испытаниях опытных образцов масел в работающем двигателе. Масло считается выдержавшим испытание, если на поверхностях шатунных вкладышей коленчатого вала отсутствуют следы видимой коррозии и механических повреждений, при этом оговаривается максимально допустимая потеря массы вкладышей.

На деталях неработающего двигателя образуется пленка из скон­денсированных паров воды, и происходят интенсивные процессы коррозии металлов. Коррозии особенно подвержены полированные или шлифованные детали (шейки коленчатого вала, стенки цилиндров и пр.). Например, у двигателей сельхозтехники, имеющих сезонный перерыв в работе 9 — 10 месяцев, износ шеек коленчатого вала из-за интенсивной коррозии в 3 —4 раза больше, чем у двигателей, работающих круглый год (при прочих равных условиях). Работа двигателей на этилированном бензине при повышенной влажности воздуха ускоряет процесс коррозии.

Для обеспечения защиты от коррозии конструкционных ма­териалов двигателя при длительном его хранении используют масла, обладающие консервационными свойствами — консервационные мас­ла. Такие свойства маслам придают путем введения в них консервационных присадок (такие присадки называют ингибиторами коррозии или антиржавейными присадками). Действие этих приса­док основано на образовании на поверхности металла адсорбирован­ных или хемосорбированных пленок, защищающих ее от контакта с влагой, и на последующем торможении анодных (анодный ингибитор коррозии) или катодных (катодный ингибитор коррозии) процессов, обусловливающих коррозию металла. В качестве таких присадок используют жирные кислоты, эфиры нафтеновых и жирных кислот, сульфонаты металлов и пр. Например, введение в моторное масло 10% присадки АКОР-1, представляющей собой маслорастворимый ингибитор коррозии на основе нитрованного масла, обес­печивает защиту двигателя от коррозии в течение длительного (до 5 лет) хранения на открытой площадке. Введение этой присадки дополнительно улучшает моющие и депрессорные свойства масла. Консервационные масла заменяют рабочими маслами перед началом эксплуатации (проводят расконсервацию двигателя).

Разработаны рабоче-консервационные масла, содержащие слож­ный многофункциональный комплекс присадок (в том числе и консервационную), исключающие необходимость в консервации и расконсервации двигателя. Применение таких масел рационально в случае, когда двигатель эксплуатируется периодически, с достаточ­ными длительными интервалами, как, например, у некоторых сель­скохозяйственных и дорожных машин. Рабоче-консервационные масла обеспечивают эффективную защиту от коррозии длительно неработающего двигателя и допускают его работу без предваритель­ной смены масла.


§ 6.6. Противопенные и деэмульсионные свойства масел


При движении коленчатого вала и шатунов в картере двигателя и при воздействии на масло знакопеременных нагрузок (вибрации двигателя, движение по неровным дорогам, большое ускорение) в объем масла увлекаются газы, содержащиеся в картере (отработавшие газы, воздух, пары топлива). В результате в масле может оказаться до 25 % газа по объему. Насыщение газом масла называют аэрацией.

Газ в масле может находиться в следующих состояниях: в растворенном виде — в этом случае масло представляет собой гомогенную структуру и при неизменных условиях окружающей сре­ды наличие газа в масле практически не изменяет его физических свойств;

в виде газо-масляной дисперсии — мельчайшие пузырьки газа относительно равномерно распределены по всей массе масла;

в виде пены — на поверхности масла накапливается большое количество газа, заключенного в тончайшую масляную оболочку; образующаяся пенная «шапка» занимает большой объем при малом массовом содержании масла в пене.

Указанные три состояния газа в масле (раствор, дисперсия и пена) могут переходить друг в друга. В частности, под воздействием колебаний звуковых или сверхзвуковых частот, при снижении дав­ления и увеличении температуры газ выделяется из раствора в дисперсную фазу. Такой процесс протекает, например, при выходе масла из масляной магистрали в полость подшипника. При опреде­ленных условиях дисперсная фаза может переходить в раствор, пену и обратно. Особенно сильная аэрация имеет место при перегреве масла и при попадании в него моторного топлива (относительно низкокипящие фракции моторного топлива образуют большое количество газа).

Свойство масла образовывать пену характеризуется его вспениваемостью (пенообразованием). Аэрация является основной причиной вспенивания масла. Пенообразование в значительной степени зависит от конструктивных особенностей двигателя — типа и расположения маслосборника, масляного насоса, маслопроводов и пр., но основное влияние на образование пены оказывают свойства и качества масла.


Таблица 6.1

Плотность масла, кг/м3


Вязкость, мм2

Количество воз­духа в масле, % по объему

882

898

9,70

880

368

9,05

870

175

7,75

Примечание. Все параметры даны при 21°С


Пенообразование увеличивается при возрастании количества со­держащихся в масле смол (они играют роль поверхностно-активных веществ) и воды. Склонность масла к пенообразованию зависит от его вязкости. Это объясняется тем, что более вязкое масло стабилизирует пену. С увеличением плотности масла степень его аэрации возрастает (табл. 6.1).

Аэрация оказывает отрицательное влияние на состояние масла и условия его работы в двигателе. Аэрированное масло обладает худшими смазывающими способностями, меньшей химической стабильностью и повышенной коррозионной агрессивностью. Наличие дисперсной газомасляной эмульсии и пены обусловливает ускоренное окисление масла вследствие его нагрева при прохождении через масляный насос. При увеличении давления до 0,8 - 1,0 МПа тем­пература воздуха внутри пузырька при его сжатии может достигать 300 - 370°С, в результате чего происходит частичное термическое разложение масла.

При значительном изменении давления в слое масла с газомас­ляной дисперсией (как это имеет место, например, в подшипниках скольжения) и при соприкосновении пузырьков газа с относительно холодными поверхностями пузырьки могут «схлопываться» с образо­ванием ударной волны. Под действием ударной волны возникают локальные эрозионные разрушения поверхностей, это явление носит название кавитации (от лат. cavitas — пустота), а эрозионные раз­рушения поверхностей — кавитационных разрушений. Наиболее интенсивно кавитация развивается при воздействии колебаний зву­ковых или сверхзвуковых частот, а также в случае, если давление равно или меньше давления насыщенного пара жидкости (в этом, в частности, заключена опасность попадания жидкого топлива в мас­ло). При интенсивном пенообразовании возможно появление пены у заборного элемента маслосистемы двигателя и, как следствие этого, возникновение масляного голодания.

Для уменьшения вспениваемости масел в них вводят противопенные присадки. Практически во все моторные масла вводят противопенные присадки на основе кремнийорганических соединений (полисилоксановые жидкости). Механизм пеногасящего действия этих присадок заключается в том, что кремнийорганические соединения плохо растворяются в масле и располагаются на поверхности раздела масло-воздух в виде тончайшей пленки. Обладая большим повер­хностным натяжением, эти пленки ускоряют «схлопывание» пузырь­ков пены, успокаивают колебания масла в картере двигателя и препятствуют проникновению газа в масло (что одновременно спо­собствует уменьшению его окисления). К недостаткам противопенных присадок относится то, что они ухудшают адсорбцию масел к металлическим поверхностям, а продукт их сгорания — диоксид кремния SiO2 — является абразивом. Противопенные присадки вводят в масло в небольших количествах — 0,001 —0,005 %.

При попадании воды в моторное масло образуется эмульсия, представляющая собой смесь мелких капель воды с маслом. Такие эмульсии ухудшают смазочные свойства масла и увеличивают его коррозионное воздействие. В присутствии воды на поверхности чу­гуна и алюминия может проходить интенсивная реакция кор­розионного типа. Выделяющийся при этом водород обусловливает дополнительный водородный износ и наводороживание деталей, приводящее к ускоренному разрушению узла трения.

Количество воды, находящейся в виде эмульсии в масле, можно определить по изменению диэлектрической проницаемости эмульсии (диэлькометрический метод определения влажности).

С термодинамической точки зрения эмульсии неустойчивы и рас­слаиваются — вода выделяется в отдельную фазу. Такой процесс называют деэмульсированием. Скорость деэмульсирования зависит от вязкости масла.

Способность масла восстанавливаться из эмульсии определяется числом деэмульсации — величиной промежутка времени (в секундах), в течение которого из полученной в определенных условиях водомасляной эмульсии выделяется заданное количество масла. Для уменьшения количества образующейся эмульсии и ускорения ее рас­слоения в моторные масла вводят специальные вещества — деэмуль­саторы.


§ 6.7. Обкаточные свойства масел


Эксплуатационная надежность и долговечность двигателя в значительной степени определяются качеством его обкатки, при ко­торой происходит приработка поверхностей трения, изменяется их микрогеометрия, микротвердость и маслоемкость и другие важные изменения, обусловливающие надежность двигателя. От свойств мас­ла зависит качество и длительность приработки деталей. Большая длительность обкатки неприемлема в условиях массового производ­ства.

Экспериментами установлено, что благодаря хорошим охлажда­ющим свойствам и высокой текучести маловязких масел процесс обкатки при использовании таких масел можно сократить. Однако вследствие характерной для этих масел малой несущей способности граничной пленки увеличивается вероятность задиров поверхностей трения. При увеличении вязкости масла возрастают силы трения и тепловыделение по трущимся поверхностям, что приводит к необ­ходимости вводить щадящие режимы обкатки и соответственно увеличивать ее продолжительность. Поэтому для обеспечения каче­ственной и эффективной обкатки двигателей необходимо использо­вать специально подбираемые обкаточные (приработанные) масла. Такие масла обладают высокими моющими, диспергирующими, антиокислитсльными и антикоррозионными свойствами наряду со способностью обеспечивать интенсивную приработку трущихся повер­хностей. Для повышения этой способности в масла вводят обкатанные присадки, включающие в себя поверхностно-активные вещества на основе серы, хлора, фосфора, жирных кислот и пр.

Масло с поверхностно-активными присадками интенсифицирует срезание микрошероховатостей вследствие снижения твердости в де­формируемой зоне. В дальнейшем в результате улучшения микро­структуры поверхностей износ снижается.

К специальным требованиям, предъявляемым к обкаточным мас­лам, относятся также сохранение стабильности при высокооборотном центрифугировании и попадании воды в масло (эти требования свя­заны с особенностями работы централизованных стендовых поточно-циркуляционных масляных систем). После завершения обкатки двигатели в зависимости от их дальнейшего использования заправ­ляют консервационным или рабоче-консервационным маслом.


Контрольные вопросы

1. Как повысить противозадирные свойства масла? 2. Какими методами можно повысить надежность запуска холодного двигателя? 3. Чему должен быть равен теоретический температурный коэффициент вязкости масла, обладающего наилучшими вязкостно-температурными характеристиками? 4. На какие характеристики двигателя влияют депрессорные свойства масла? 5. Какой вид масла следует использовать в двигателе комбайна?


^ ГЛАВА 7. ПРИМЕНЕНИЕ МОТОРНЫХ МАСЕЛ В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ


В СНГ стандартизированы для применения в ДВС нефтяные моторные масла, которые входят в ассортимент товарных автотрак­торных моторных масел. Предусмотренная ассортиментом номенкла­тура постоянно изменяется в связи с внедрением новых, более перспективных марок масел. При проектировании новых образцов ДВС, анализе возможностей улучшения качества и повышения эф­фективности конструкций двигателей необходимо исходить как из установленного ассортимента товарных масел, так и из перс­пективных их видов.


§ 7.1. Ассортимент товарных моторных масел


В соответствии с действующей в СНГ классификацией моторные масла разделяют на шесть групп в зависимости от типа двигателя и степени его форсирования (теплонапряженности) (табл. 7.1). Мас­ла, входящие в эти группы, отличаются количеством и эффективно­стью присадок.

Масла группы А содержат минимальное количество антиокислительных и антикоррозионных присадок. Широкого исполь­зования в автотракторном двигателестроении они не имеют.

Масла группы Б содержат небольшое количество (3 — 5%) мо­ющих, антиокислительных и антикоррозионных присадок. В этой группе наибольшее распространение получило масло М-8Б|, приме­няемое в некоторых автомобильных бензиновых двигателях.


Таблица 7.1

Группа масла по эксплуатационным свойст­вам

Рекомендуемая область применения

A(SB)

Бензиновые автомобильные, тракторные и мо­тоциклетные нефорсированные двигатели

B(SC/CA)

B1(SC)

Карбюраторны

Малофорсировапные




Б2(СА)

Дизельные

двигатели

B(CD/CB)

B1(SD)

Карбюраторны

Среднефорсированные




B2(CB)

Дизельные

днигатели

Г(SE/CC)

Г1(SE)

Карбюраторны

Высокофорсиро ванные




Г2(СС)

Дизельные

двигатели

Д(СD)



Высокофорсированные дизели, работающие в тяже-лых условиях

E

-

Малооборотные дизели с лубрикаторной системой смазки, работающие на тяжелом топливе с содер­жанием серы до 3,5 %

Примечание. К карбюраторным двигателям относятся любые типы бензиновых двигателей.


Масла группы В получили наибольшее широкое применение в современных автотракторных двигателях. Они содержат моющие, антиокислительные, противокоррозионные и противопенные присадки в количестве от 4 до 7 %.

Масла группы Г предназначены для работы при высоких удель­ных давлениях и относительных скоростях пар трения. Масла этой группы содержат тот же комплекс присадок, что и в группе В, но в больших концентрациях (7 — 12 %).

Масла групп Д и Е предназначены для работы в дизелях при наиболее тяжелых эксплуатационных условиях. Содержание приса­док в них достигает 18 — 25 %. Масла этих групп обладают высокой щелочностью.

Примечание. В связи с развитием экономических связей с зарубежными странами в табл. 7.1 и 7.4 в скобках для справки указаны группы и классы вязкости масел, эквивалентные отечест­венным маслам, н соответствии с принятой в США, Японии и странах Запада классификацией по вязкости — SAE и по уровню экс­плуатационных свойств — APJ.

В табл. 7.2 приведены марки моторных масел по ГОСТ 17479.1-85.


Таблица 7-4







Группы моторных масел







А

I

ч

в

Г

Д




Б]

Б2

B1

в2

П

Г2




М-6Бт




M-6BJ

-—

М-Б1






М-8А

M-8bi

М-8Б2

M-HBi

М-8В2

М-8П

М-8Г2

М-8Д

М-10А

М-10Б1

М-ЮБ2

M-lOBi

М-10В2

М-10П

М-10Г2

М-10Д

---



М-12Б2

—-

М-12В2

---

М-12Г2

М-12Д



_

М-14Б2



М-14В2

.—

М-14Г2

М-14Д

_

_

М-16Б2



M-t4B2

---

М-16Г2

М-16Д

20А




М-20Б2



М-2ОВ2




М-2ОГ2

М-20Д

---

М-4.Я/8Б1

М~4з/6Б1

М-43/8В1

M-4.V6B2




^—~

---

_

М-43/8Б1

М-4з/8Бг

М-43/8В1

М-43/8В2

---

^~







---

---

М-43/ЮВ1

м-

4з/ЮВ2

---

^—

---

---

---

---

М-63/ЮВ1

М-бз/ЮВг

М-6з/ЮГ1

М-6з/ЮГ2

---


В зависимости от температурных условий эксплуатации (сезон­ности применения) выпускают зимние, летние и всесезонные (загу­щенные) масла. Эти масла, как правило, имеют характеристики, показанные в табл. 7.3.


Таблица 7.3

Масло

Вязкость

при 100 °С, мм с

Температура

л-мванин,

°с

Ин­декс

ВЯЗ­КОСТИ

Летние

10 — 20

— 15

90

Зимние

6 — 8

— (25 30)

95

Всесезонные (загущен­ные)



-(35 45)

95


Моторные масла маркируют в зависимости от их вязкости и эксплуатационных свойств. В маркировке масел буква «М» означает моторное масло, цифра указывает класс вязкости. Связь между клас­сом вязкости и величиной вязкости масла определяется данными габл. 7.4. Для обозначения загущенных масел после цифры вводится буква «з». Затем проставляется буква, обозначающая группу эксплу­атационных свойств. буква «п» означает наличие присадок.


Класс вязкости

Вязкость при 100°С,мм /с

Вязкость при— 1«°С, мм /с. не бо­лее

Класс вязкости

Вязкость при

100°Смм /с

Вязкость при -18 °С, мм /с, не бо­лее

не ме­нее

небо-лее

не ме­нее

небо-лес

Зз (5W)

3,8



1250

Зз/8 (5W/20)

7,0

9t5

1250

43(1OW)

4,1

—-

1260

43/6O0W/20)

5,6

7,0

2600

5з (15W)

5,6



6000

43/8 910W/20)

7,0

9,5

2600

6з (20W)

5,6



10 400

43/10U0W/30)

9,5

11,5

2600

6(20)

5,6

7,0

--

53/10U5W/30)

9,5

11,5

6000

8 (20)

7,0

5,9




53/12(15W/30)

11,5

13,0

6000

10 (30)

9,5

11,5

--

53/14(15W/4O)

13,0

15,0

6000

12 (30)

11,5

13,0



63/Ю (20W/30)

9,5

11,5

10 400

14(40)

13,0

15,0

---

63/U (20W/40)

13,0

15,0

10 400

16(40)

15,0

18,0

—-

6з/16(2О\У/4О)

15,0

18,0

10 400

20 (50)

18,0

23,0

---














Масла класса вязкости от 6 до 20 должны иметь индекс вязкости не менее 90, остальные — не менее 115.

В конце марки проставляется цифра I, если масло предназначено для бензиновых двигателей, и 2 — для дизелей. Такая диффе­ренциация нужна вследствие того, что масла для дизелей и бензино­вых двигателей содержат различные наборы присадок. Например, дизельные масла содержат в больших количествах моющие присадки, увеличивающие зольность моторного масла. Помимо этого высокая щелочность, свойственная дизельным маслам некоторых марок, отрицательно влияет на ряд материалов, используемых во вклады­шах бензиновых двигателей.

Универсальные масла, рассчитанные на применение как в бензиновых, так и в дизельных двигателях, обозначают буквой, соответствующей эксплуатационной группе масла без цифрового индекса. Для указания в маркировке масла его сезонности в конце шифра вводят букву «3» (зимнее) или «Л» (летнее). В некоторых случаях последняя буква показывает вид присадки, введенной в масло (масло M-14PiB содержит бариевую присадку). Буква «И» указывает, что в масле содержатся импортные присадки, например М-8Г1И.

Рассмотрим для примера расшифровку масла марки М-бз/ЮГь Буква «М» означает моторное масло, цифры 6з/Ю, характеризующие класс вязкости масла, указывают на то, что это масло имеет нязкость при —19°С не более 10400 мм2/с и при 100°С (10,5 ± 1,0) мм2/с. Индекс «з» означает, что это загущенное масло (с загущающими присадками), а индекс «П» показывает, что оно предназначено для высокофорсированных бензиновых двигателей.

В табл. 7.5 приведены физико-химические показатели, которым должны соответствовать моторные масла для бензиновых двигателей. Ниже даны характеристики этих масел.

Масло М-4з/6В1 (ОСТ 3801370 — 84) обладает хорошими вяз­костно-температурными свойствами. Применяется для двигателей, работающих на бензине А-76 с минимальной температурой холодного пуска до —30 С (зимнее масло для средней климатической зоны и всесезонное для средней).

Таблица 7.5

^ Продолжение табл. 7.5

Показател

Норма для марки масла

М-43/6В1

М-8В1

(ГОСТ

1054 —

7S)

М-вВ1

(ТУ ЗЙ00134 — 82*)

м-

63/10В

м-

53/10Г1

М-

6312П

Вязкость кинематическая, мм/с, при:




100 °С

6,5

8 0,5

8 0,5

9,5-10,5

10—

11

12

о°с




1200

1400







to

400

—18 °С

нею—

2600

---

---

9000







—30 °С

11 000




——









Индекс вязкости, не менее

125

85

85

115

120

115

Щелочное число, мг КОН/г, не менее

5,5

4,0

4,0

5,5

5

7,5

Зольность сульфатная, %, не более

1,3

0,95

1,3

1.3

0,9

1.3

Моющие свойства по ПЗВ, баллы, не более

1,0

0,5

0,5

0,5







Стабильность по индукционному периоду осадкообразования, ч

30

Коррозионность на пластинках из свинца, г/м , не более

5

10

10

4




От­сутст­вие

Содержание активных элементов, %, не менее:




кальция

---

0,16






0,20

0,23

бария







0,40










цинка




0,09







0,12

0,10

фосфора




0,09

0,02










Температура, °С:




вспышки в открытом тигле, не ниже

165

200

200

190

200

210

застывания, не выше

—42

—25

-25

—40

—38

—30

Степень чистоты, мг/100 гг не более

—.

500

300










Содержание, %, не более:




механических примесей

0,02

0,015

0,01

0,02

0,015

0,015

воды

Следы

Плотность при 20 °С, кг/м\ не более
















Моторные испытания

Выдер­жива­ет

900

905

890

900

900

* Данное масло имеет улучшенные эксплуатационные свойства по сравнению с мае лом M-8Bi по ГОСТ 1054 — 78.

Масло M-8Bi (ГОСТ 10541—78). Применяется всесезонно для среднефорсированных двигателей легковых и грузовых автомобилей с периодичностью замены до 18 тыс. км. Рекомендовано к приме­нению в качестве зимнего для среднефорсированных дизелей.

Масло M-8Bi (ТУ 38001344 — 82). Всесезонное масло для бензиновых двигателей, работающих на бензине А-76.

Масло М-6з/ЮВ (ДВ-АСЗ-ЮВ) (ОСТ 3801370 — 84) универсаль­ное всесезонное масло для среднефорсированных двигателей, рабо­тающих на бензине А-76 с периодичностью замены до 18 тыс. км и среднефорсированных дизелей до 50 ч наработки.

Таблица 7.6

Показатели

Норма для марки масла

М-8В2

М-

10В2

М-8Г2

М-10Г2

М-8Г2К

М-ЮГгк

Вязкость, мм /с:




при 100 "С

8 0,5

1 0,5

8 0,5

И 0,5

8 0,5

11 0,5

при 0 °С, не более

1200




1200

---

1200

_

Индекс вязкости, не менее

90

90

90

90

90

90

Массовая доля механических приме­сей. %, не более

0,015

0,015

0,015

0,015

0,015

0,015

Массовая доля воды, не более

Следы

Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, "С, не ниже

200

205

201

205

200

205

Температура застывания, °С, не выше

-25

-15

-25

-15

—30

— 15

Коррозионцпсть на пластинках из свинца, г/м , не более

10

10

20

20

Отсут-ствие

-

Моющие свойства по ПЗВ, баллы, но более

1,0

1,0

1,0

1,0

0,5

0,5

Зольность сульфатная, %, не более

1.3

1,3

1,65

1,65

1,15

1,15

Цш.1! ил колориметре МИГ, единицы

цнт

Но нормируется

Омрсдонмие обязательно

Плотность при 20 "С, г/см , не более

0,900

0.400

0,900

0,900

0.900 | 0,900

Массовая доля активных элементов, %, не менее:




кальция

0,08

0,08

0,15

0,15

0,19

0,19

бария

0,18

0,18

0,45

0,45

--



цинка

0,05

0,05

0,06

0,06

0,05

0,05

фосфора

0,05

0,05

0,06

0,06

0,05

0,05

Моторные испытания

Выдерживает

Степень чистоты, мг\ на 100 г масла, не более




500







400




Примечания: 1. В механических примесях не допускается песок и другие аб­разивные вещества.

2. В период с 1 апреля по 1 сентября разрешается вырабатывать и сдавать для текущего потребления масла марок М-ЮГг с температурой застывания —20 °С.

3. Буква «к» обозначает, что масло предназначено для двигателей типа «КамАЗ».

Масло М-5з/ЮП (ТУ 38-1011080 — 86) предназначено для всесезонного применения (температурный диапазон эксплуатации 35 С) в форсированных двигателях, главным образом легковых автомобилей, работающих на бензине АИ-93.

Масло М — 6з/12П (ТУ 38 1011099 — 86) по области приме­нения аналогично маслу М-5з/ЮГь но применяется в районах с более мягким климатом (температурный диапазон эксплуатации от —20 до 40 С). Содержит комплекс присадок, обеспечивающий повы­шенные противоизносные свойства толкателей и кулачков коленча­того вала.

Две последние марки масел имеют высокие эксплуатационные свойства и соответствуют зарубежным маслам класса SE — SF.

В табл. 7.6 приведены физико-химические показатели, которым должны соответствовать некоторые наиболее распространенные мо­торные масла для автотракторных дизелей.

Масла М-8Бг (зимнее) и М-10Бг (летнее) предназначены для малофорсированных дизелей, работающих на малосернистом топливе.

Зимнее М-8В2 и летнее М-ЮВг масла выпускают с ком­позициями моющих, антиокислительных, противоизносных, депрес-сорных и антипенной присадок; предназначены для автомобильных и тракторных среднефорсированных дизелей 6с;* наддува.

Для форсированных автотракторных дизелей с наддувом исполь­зуют масла М-8Гг(зимнее) и М-ЮГг (летнее), а также высокоэф­фективные масла М-8Дм (зимнее) и М-10 ДМ (летнее). Для дизелем

типа «КамАЗ» и «Икарус» выпускают зимнее и летнее масла М-8Ггк и М-10Г2К, обладающие благодаря комплексу высокоэффективных присадок лучшими характеристиками, чем масла М-8Гг и М-ЮГг.

Для быстроходных транспортных двигателей выпускают масла МТЗ-10п (всесезонное загущенное масло); МТ-16п (применяется так­же в трансмиссии); М-16ИХП-3 (для форсированных быстроходных транспортных дизелей).

В табл. 7.7 приведены основные показатели качества этих масел.

Моторные масла для форсированных малооборотных дизелей вы­пускают с большой концентрацией присадок и высокими нейтрализу­ющими свойствами. К таким маслам относятся: М-16Д, предназначенное для судовых дизелей, работающих на топливе с содержанием серы не более 1 %; М-16Е, предназначенное для сма­зывания малооборотных дизелей с лубрикаторной системой смазки. Это масло выпускается двух марок: М-16Е-30 со щелочным числом 30, предназначенное для дизелей, работающих на топливе с содер­жанием серы до 2,0%, и М-16Е-60 со щелочным числом 60 — при работе на топливе с содержанием серы до 4,5 %.

Таблица 7.7

Показатель

Норма для марки масла

МТЗ-10п

МТ-1бп

М-16ИХП-3

Вязкость, мм /с:




при 100 °С

100,5

160,5

160,5

при 0 °С, не более

650

-




при —30 °С, не более

15 000

-

-

Индекс вязкости, не менее



80

85

Щелочное число, мг КОН/г масла, не менее

0,80— 1,15

Не менее 0,45

Не более 1,25

Содержание механических примесей, %, не более

0,025

0,015

0,013

Температура вспышки в открытом тигле, °С, не ниже

165

198 (в закры­том тигле)

225

Температура застывания, °С, не выше

—43

—25

—25

Коррозия на пластинках из свинца марки С1 или С2, г/м , не более

10

8

9

Термоокислительная стабильность при 250 °С, мин, не менее




60

100

Моющие свойства но ПЗВ, баллы, не более

---

1.0

0,5

Моющий потенциал, %, не менее





80

Степень чистоты, мг/100 г масла, не более






320





оставить комментарий
страница9/15
А. М. ОБЕЛЬНИЦКОГО
Дата29.09.2011
Размер4,8 Mb.
ТипУчебник, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   15
отлично
  7
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх