Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 223
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
На пенообразование сильно влияет наличие в масле воды, а также смол, играющих роль поверхностно-активного вещества, интенсифицирующего процесс пенообразования. Чем выше вязкость масла, тем стабильнее пузырьки пены.
Основным методом борьбы с пенообразованием является добавление в масло антипенных присадок – полисилоксанов или силиконов. Механизм их действия заключается в том, что они способствуют образованию на границе раздела сред масло-воздух тончайшей плёнки, которая ускоряет «схлопывание» пузырьков пены и препятствует проникновению газов в масло. Наиболее распространенной антипенной присадкой является ПМС-200А, используемая и для моторных, и для трансмиссионных масел. Присадку добавляют в количестве 0,002–0,005%. Необходимо помнить, что при сгорании противопенной присадки образуется абразивный оксид кремния SiO2.
8. Стабильность масел определяет сохранение физических свойств масла: вязкости, температуры кипения, плотности, фракционного состава. Основной фактор, влияющий на изменение указанных показателей – испарение лёгких фракций.
Химическая стабильность показывает способность масла противостоять химическим превращениям, составляющим его веществ с образованием новых соединений.
Все масла, полученные из мазута, обладают при температурах ниже +50 ºС высокой физической и химической стабильностью. При транспортировании и хранении они заметно не изменяют своих свойств, если не считать обратимого нарушения однородности, вызываемого кристаллизацией парафинов при охлаждении и исчезающего при нагревании. Поэтому запасы масел в резервуарах и таре можно хранить от 6 до 10 лет в зависимости от марки.
В тех случаях, когда температура масел превышает +50 ºС, что постоянно наблюдается при их использовании, их стабильность (и физическая, и химическая) резко снижается. Рабочая температура даже трансмиссионных масел у многоосных автомобилей (колёсная формула 8x8) при длительной работе достигает 200 ºС. Смазываемые детали кривошипно-шатунного механизма нагреваются до 400 ºС (днище поршня).
Изменение физических свойств масел происходит при его интенсивном испарении с ростом температуры. Кроме того, уменьшается количество масла в системе смазки. Чтобы уменьшить расход и изменение свойств масла необходимо применять масла определённого для данного двигателя фракционного состава. Самый простой метод оценки фракционного состава смазочных масел – определение температуры вспышки паров, т. е. минимальной температуры, при которой интенсивность испарения возрастает настолько, что смесь его паров и воздуха вспыхивает (и сразу гаснет) при поднесении открытого пламени. По температуре вспышки можно ориентировочно оценить испаряемость масел, а также установить наличие у них легколетучих фракций. Чем выше температура вспышки, тем меньше испаряемость масла, т. е. выше его физическая стабильность.
Особенно негативное влияние оказывает недостаточная химическая стабильность, вызывающая химические превращения в масле. В результате образуются коррозионно-агрессивные соединения, возникают лаковые отложения. Окисление (сгорание) масла при высоких температурах в камере сгорания вызывает образование нагара. Чем выше термо-окислительная стабильность масла, тем меньше образуется нагара, тем надёжнее работает двигатель.
Для снижения склонности масел к окислению, в них вводят антиокислительные присадки.
Стойкость масел к окислению повышается при введении в них диалкил- и диарилдитиофосфатов цинка и других металлов. Часто их комбинируют друг с другом, либо вводят в сочетаниях с беззольными антиокислителями. К числу последних относятся амины, беззольные тиофосфаты и другие. Проявляют антиокислительные свойства и некоторые моюще-диспергирующие присадки, в частности алкилсалицилатные и алкилфенольные.
Действие антиокислительных присадок двояко: они разлагают образующиеся оксиданты и пассивируют (покрывают плёнкой, отделяют) металлы, являющиеся сильными катализаторами окисления.
Антиокислительные свойства моторных масел оценивают по увеличению вязкости при работе двигателя (лабораторной установки).
9. Защитные свойства смазочных масел – способность защищать поверхность металла от коррозионного воздействия воды, газов и других веществ, вызывающих коррозию. Различают два вида защиты рабочих поверхностей деталей и агрегатов от коррозии:
– защита от коррозионного воздействия продуктов химических превращений масла и сгорания топлива;
– защита от коррозии при длительном хранении.
Как указывалось выше, при определённых условиях само масло может быть коррозионно-агрессивным. В то же время необходимо надёжно защитить трущиеся поверхности, которым подаётся масло и которые подвержены наиболее интенсивному износу. Коррозионное воздействие в основном, создается органическими и минеральными кислотами. Для борьбы с этим необходимо обеспечить эффективную вентиляцию картера, работу двигателя при оптимальном тепловом режиме и нейтрализацию кислых соединений. Последнее обеспечивается приданием маслу щелочных свойств с помощью присадок.
На скорость коррозионного разрушения значительно влияет вода, попадающая с обводнённым маслом, отработавшими газами, прорывающимися в картер, а также при конденсации на холодных наружных стенках блока при прогреве двигателя. Для повышения защитных свойств масел необходимо строго соблюдать условия их хранения и транспортирования, поддерживать двигатель в технически исправном состоянии и грамотно его эксплуатировать.
Под защитными свойствами масел при длительном хранении техники, находящейся на консервации, понимают способность защищать металлические поверхности от негативного воздействия влаги, кислорода и других химически активных газов, находящихся в атмосфере. Защита ведётся по двум направлениям:
1. Защита поверхностей созданием масляной плёнки, препятствующей доступу агрессивных веществ к металлу - физическая защита. Однако масляная плёнка, утончаясь со временем, не может служить надёжной преградой. Кроме того, в ней возможно образование коррозионно-агрессивных веществ. Проникая через масляную пленку, влага и содержащиеся в ней вещества способствуют развитию электрохимической коррозии. Поверхностный слой разрыхляется и разрушается, вызывая ускоренный износ при эксплуатации. Этот вид коррозии наиболее сильно проявляется при длительных перерывах в работе – например сезонном использовании сельскохозяйственной техники и большей части индивидуального легкового транспорта. Так, износ деталей двигателей сезонно используемой сельскохозяйственной техники в 3–5 раз больше, чем двигателей круглогодичной эксплуатации. Установлено также, что значительная коррозия деталей имеет место при малых суточных пробегах.
Основным способом защиты поверхностей от коррозии является использование консервационных или рабоче-консервационных масел. Последним отдают предпочтение, так как не требуется смены масла при снятии техники с хранения. Такие масла получают при добавлении в смазочное масло специальных ингибиторов коррозии, создающих на поверхности деталей прочные защитные плёнки. Созданы различные ингибиторы для разнообразных условий применения – водорастворимые, водомаслорастворимые и маслорастворимые. При введении в масло ингибиторов коррозии, а также противокоррозионных и антиржавейных присадок, оно приобретает рабоче-консервационные свойства. Защитные свойства таких масел определяют по физико-химическим показателям, влаго- и газопроницаемости, сползаемости и смываемости, а также по состоянию поверхности металлических пластин с нанесённым покрытием путём проведения электрометрических испытаний и натурной проверки защищаемых образцов.
-
Классификация моторных масел
С целью упорядочения масел и облегчения процедуры их подбора для конкретного типа двигателя был разработан ряд международных стандартов. В настоящее время ведущие мировые производители используют следующие общепризнанные классификации моторных масел:
-
SAE – Общество автомобильных инженеров; -
API – Американский институт нефти; -
ACEA – Ассоциация европейских производителей автомобилей. -
ILSAC – Международный комитет по стандартизации и апробации моторных масел.
Отечественные масла также проходят сертификацию по ГОСТ.
Классификация моторных масел по SAE
Одним из основных свойств моторных масел является вязкость, которая изменяется в зависимости от температуры. Классификация SAE разделяет все масла в зависимости от их вязкостно-температурных свойств на следующие классы:
-
Зимние – 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W; -
Летние – 20, 30, 40, 50, 60; -
Всесезонные масла обозначаются сдвоенным номером, например, 0W-30, 5W-40.
| Класс по SAE | Низкотемпературная вязкость | Высокотемпературная вязкость | |||
| Проворачивание | Прокачиваемость | Вязкость, мм2/с, при 100 °С | Мин.вязкость, мПа*с, при 150 °С и скорости сдвига 106 с-1 | ||
| Максимальная вязкость, мПа*с | Min | Max | |||
| 0W | 6200 при -35 °С | 60000 при -40 °С | 3.8 | — | — |
| 5W | 6600 при -30 °С | 60000 при -35 °С | 3.8 | — | — |
| 10W | 7000 при -25 °С | 60000 при -30 °С | 4.1 | — | — |
| 15W | 7000 при -20 °С | 60000 при -25 °С | 5.6 | — | — |
| 20W | 9500 при -15 °С | 60000 при -20 °С | 5.6 | — | — |
| 25W | 13000 при -10 °С | 60000 при -15 °С | 9.3 | — | — |
| 20 | — | — | 5.6 | < 9.3 | 2.6 |
| 30 | — | — | 9.3 | < 12.6 | 2.9 |
| 40 | — | — | 12.6 | < 16.3 | 3.5 (0W-40; 5W-40;10W-40) |
| 40 | — | — | 12.6 | < 16.3 | 3.7 (15W-40; 20W-40; 25W-40) |
| 50 | — | — | 16.3 | < 21.9 | 3.7 |
| 60 | — | — | 21.9 | 26.1 | 3.7 |
Основной характеристикой зимних масел является низкотемпературная вязкость, которая определяется показателями проворачивания и прокачиваемости. Максимальная низкотемпературная вязкость проворачивания измеряется по методу ASTM D5293 на вискозиметре CСS. Этот показатель соответствует значениям, при которых обеспечивается требуемая для запуска двигателя частота вращения коленчатого вала.
Вязкость прокачиваемости определяется по методу ASTM D4684 на вискозиметре MRV. Температурный предел прокачиваемости определяет минимальную температуру, при которой насос способен подавать масло к деталям двигателя, не допуская сухого трения между ними. Вязкость, обеспечивающая нормальную работу системы смазки, не превышает 60 000 мПа*с.
Для летних масел установлены минимальные и максимальные значения кинематической вязкости при 100 °С, а также показатели минимальной динамической вязкости при температуре 150 °С и скорости сдвига 106 с-1.
Всесезонные масла должны удовлетворять требованиям, которые определены для соответствующих классов зимних и летних масел, входящих в обозначение.
Рисунок 1. Классификация моторных масел по SAE