Какой вид масел имеет высокие эксплуатационные свойства

Введение

Масла, применяемые для смазывания поршневых двигателей внутреннего сгорания, называют моторными.

В зависимости от назначения моторные масла подразделяют на масла для дизелей, масла для бензиновых двигателей и универсальные моторные масла, которые предназначены для смазывания двигателей обоих типов. Все современные моторные масла состоят из базовых масел и улучшающих их свойства присадок.

По температурным пределам работоспособности моторные масла подразделяют на летние, зимние и всесезонные. В качестве базовых масел используют дистиллятные компоненты различной вязкости, остаточные компоненты, смеси остаточного и дистиллятных компонентов, а также синтетические продукты (поли-альфа-олефины, алкилбензолы, эфиры). Большинство всесезонных масел получают путем загущения маловязкой основы макрополимерными присадками.

По составу базового масла моторные масла подразделяют на синтетические, минеральные и частично синтетические (смеси минерального и синтетических компонентов).

Моторное масло – это важный элемент конструкции двигателя. Оно может длительно и надежно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя, только при точном соответствии его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействиям, которым масло подвергается в смазочной системе двигателя и на поверхностях смазываемых и охлаждаемых деталей. Взаимное соответствие конструкции двигателя, условий его эксплуатации и свойств масла – одно из важнейших условий достижения высокой надежности двигателей.

Назначение и эксплуатационные свойства моторных масел

Моторные масла работают в исключительно тяжелых условиях. Другим смазочным материалам, применяемым в автомобилях – трансмиссионным маслам и пластичным смазкам, – несравненно легче выполнять свои функции, не теряя нужных свойств, так как они работают в среде относительно однородной, с более-менее постоянными температурой, давлением и нагрузками. У моторных же режим “рваный” – одна и та же порция масла длительное время подвергается ежесекундным перепадам тепловых и механических нагрузок, поскольку условия смазки различных узлов двигателя далеко не одинаковы. Кроме того, моторное масло подвергается химическому воздействию – кислорода воздуха, других газов, продуктов неполного сгорания топлива, да и самого топлива, которое неминуемо попадает в масло, хотя и в очень малых количествах. В таких, мягко говоря, некомфортных условиях моторное масло должно в течение длительного времени выполнять возложенные на него функции. А именно:

– обеспечивать чистоту деталей и надежную смазку при минимальном трении и износе;

– обеспечивать длительную бессменную работу в различных климатических зонах и при разных условиях эксплуатации;

– охлаждать детали двигателя;

– уменьшать трение между соприкасающимися деталями, снижая износ и предотвращая задиры трущихся частей;

– уплотнять зазоры, в первую очередь, между деталями цилиндро-поршневой группы, не допуская или сводя к минимуму прорыв газов из камеры сгорания;

– защищать детали от коррозии;

– отводить тепло от трущихся поверхностей;

– выносить продукты износа из зоны трения, тем самым, замедляя обpазование отложений на повеpхности частей двигателя.

– для современных масел – экономия расхода топлива и масла.

Эксплуатационные свойства моторных масел.

Показатели эксплуатационной надежности автомобильных двигателей во многом определяются качеством моторных масел.

Вязкостно-температурные свойства. Вязкость моторных масел возрастает при снижении температуры. Для оценки вязкостных свойств масел при изменении температур определяются их вязкостно-температурные характеристики (ВТХ) в диапазоне температур от -18 до +1000С. В идеальном случае вязкость масел не должна зависеть от температур. Для “сглаживания” ВТХ масел в них вводятся загущающие присадки (загущают масло в зоне высоких температур) и депрессаторы (снижают вязкость в зоне низких температур). Загущающие присадки – полиизобутилены КП-5, КП-10, КП-20 и полиметакрилаты В-1 и В-2. Депрессорные присадки – полиметакрилат Д, А3НИИ-ЦИАТИМ-1, АФК

Антиокислительные и антикоррозионные свойства. Масляные фракции являются сложной смесью различных углеводородов, неодинаково взаимодействующих с кислородом. Продуктами окисления масел являются отложения – нагары, лаки и шламы.

Для повышения устойчивости масел к окислению в них добавляют антиокислительные присадки (ингибиторы окисления). Наиболее распространены присадки – ВНИИНП – 354, ДФ – 11 и ДФ – 1.

Противокоррозионными свойствами масел называют их способность препятствовать коррозии деталей. Для улучшения этих свойств в масла вводят присадки ВНИИНП – 360, ЦИАТИМ – 239 и другие, которые образуют на поверхности металла защитные пленки.

Моюще-диспергирующие свойства. Под моющим эффектом понимают способность масел препятствовать прилипанию загрязняющих примесей к поверхности деталей двигателя. Под диспергирующей способностью – свойство масел препятствовать укрупнению частиц загрязняющих примесей и удерживать их в состоянии устойчивой суспензии. Присадки для улучшения моюще-диспергирующих свойств масел – ПМСЯ, С – 150, ЦИАТИМ – 339, ВНИИНП – 360, ИХП – 101, БФК, АСК и др.

Противоизносные и противозадирные свойства. Характеризуют способность масла снижать износ трущихся поверхностей деталей и препятствовать образованию на них задиров. Эти свойства улучшаются путем введения в масла присадок – ЭФО, ЛЗ – 309/2, ДФ – 11, ЛЗ – 9/6, ЛЗ – 23К и др.

Антифрикционные свойства. Характеризуют способность масел снижать механические потери в двигателе за счет уменьшения потерь на трение в сопряжениях деталей. Наиболее известны присадки: дисульфит молибдена MoS2, ПАФ – 4 , “Фриктол”.

Противопенные свойства. Образованию пены в масле способствуют: бурное перемешивание масла с воздухом вследствие вращения деталей КШМ двигателя, наличие в масле воды и стабилизирующих пену веществ – продуктов окисления масла. Обильное пенообразование нарушает нормальные процессы смазывания деталей. Противопенные присадки имеют способность пеногашения. Наиболее распространена присадка – полиметалсиликосан ПМС – 200А.

Эксплуатационные свойства смазочных масел и улучшение их присадками

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 06.04.2016 2016-04-06

Статья просмотрена: 1101 раз

Библиографическое описание:

Нуруллаева З. В., Бакиева Ш. К., Суяров М. Т. Эксплуатационные свойства смазочных масел и улучшение их присадками // Молодой ученый. — 2016. — №8. — С. 274-276. — URL https://moluch.ru/archive/112/28117/ (дата обращения: 30.10.2019).

Смазочное масло представляет собой масляную основу — базовое масло, в которую вводят присадки разного функционального назначения. Масла можно классифицировать происхождению, способу получения и по назначению.

По происхождению все смазочные масла делят на нефтяные, или минеральные, синтетические и смешанные, содержащие в своем составе нефтяной и синтетический компоненты в разных соотношениях. Кроме того, нефтяные масла можно подразделить на дистиллятные, получаемые из вакуумных дистиллятов и остаточные, получаемые из остатков перегонки нефти — гудронов. По способу получения нефтяные масла подразделяются на масла, полученные кислотно-щелочной, кислотно-контактной, селективной очисткой, либо гидроочисткой. В последнее время широко применяются масла гидрокрекинга. По назначению масла делятся на моторные, индустриальные, трансмиссионные, компрессорные, турбинные, и другие. Моторные масла по объему производства и потребления уверенно занимают лидирующую позицию. Их производиться более 55 % от общего объема смазочных масел.

Вторую большую группу составляют индустриальные масла; объем их выпуска около 30 %. Намного меньше производится трансмиссионных масел — около 10 %. Общий объем выпуска всех остальных групп масел составляет около 5 %.

Не зависимо от области применения смазочные масла выполняют следующие функции:

– уменьшают трение, возникающее между трущимися поверхностями сопряженных деталей;

– снижают износ и предотвращают задир;

– отводят тепло от трущихся деталей;

– защищают трущиеся поверхности от коррозионного воздействия внешней среды.

Кроме того, масла должны обладать:

– оптимальными вязкостно-температурными свойствами для облегчения запуска машин и механизмов при низких температурах окружающего воздуха, для снижения износа трущихся деталей и уменьшения потерь мощности машины или механизма на трение;

– хорошими смазочными свойствами для облегчения надежной смазки на всех режимах работы объекта;

– достаточной антиокислительной стойкостью, препятствующей значительному изменению химического состава масла в процессе его работы;

– хорошими моющими свойствами с целью снижения склонности к образованию отложений на нагретых металлических поверхностях и в системе смазки;

– высокими противокоррозионными свойствами по отношению к конструкционным материалам, особенно к цветным металлам и сплавам при рабочих температурах масла;

– удовлетворительными защитными свойствами для предохранения металлов от атмосферной коррозии прежде всего в период остановки машины или механизма.

Кроме этого, смазочное масло должно обладать: низкой испаряемостью, малой пенообразующей способностью и эмульгируемостью, не должно оказывать отрицательного воздействия на уплотнительные материалы, не отличаться высокой токсичностью и не подвергаться биоповреждениям, а также не вызывать загрязнения окружающей среды, не изменять своих свойств при хранении, легко транспортироваться и перекачиваться.

Постоянное совершенствование автомобилей и их двигателей, возрастание мощности, частоты вращения и нагрузок на узлы и агрегаты требует новых, более качественных смазочных масел. Поэтому ведутся поиски новых материалов.

Перспективы развития смазочных масел можно ориентировочно разделить на три направления:

– твёрдые смазочные материалы (покрытия);

– добавки к смазочным маслам.

Для обеспечения оптимальных условий работы мощных и высокооборотных современных двигателей внутреннего сгорания требуются высококачественные смазочные масла. Такие масла могут быть получены из нефти в весьма незначительных количествах или же их получение вообще невозможно. Для придания всего необходимого комплекса эксплуатационных свойств в масла добавляют присадки, которые улучшают один или несколько показателей качества. Присадки, улучшающие сразу несколько показателей качества называют комплексными или многофункциональными. Смазочные свойства моторных масел имеют большое значение для нормальной работы кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов двигателя. В цилиндропоршневой группе, где возникают наибольшие силы трения, высокие смазочные свойства масел во многом определяют ресурс двигателя до его капитального ремонта. Не меньшее значение имеет постоянное наличие надежной масляной пленки в зоне контакта опорных и шатунных шеек коленчатого вала с подшипниками скольжения. Одним из наиболее экономически выгодных путей увеличения долговечности узлов трения является повышение качества смазочных материалов, в первую очередь смазывающей способности, достигаемое в основном путем введения в них противоизносных, противозадирных и антифрикционных присадок и добавок.

Антифрикционные свойства — характеристика смазывающей способности. Эти свойства заключаются в способности смазочного материала уменьшать затраты энергии на трение. Основным показателем антифрикционных свойств жидких смазочных материалов является вязкость. Величина вязкости смазочного масла всецело определяется его групповым углеводородным и фракционным составом.

Противоизносные свойства — характеристика смазывающей способности. Эти свойства заключаются в способности смазочных материалов снижать процесс изнашивания трущихся деталей за счет образования на них граничного слоя, препятствующего непосредственному контакту трущихся поверхностей. Изнашивание деталей происходит в результате отделений материала с поверхности твердого тела при трении и накопления остаточной деформации с постепенным изменением размеров и форм тела. Изнашивание деталей происходит в результате механического, абразивного, гидроабразивного, коррозионно-механического и окислительного воздействия на трущиеся поверхности.

Противозадирные свойства — характеристика смазывающей способности. Эти свойства заключаются в способности смазочного материала предотвращать повреждение трущихся поверхностей в направлении скольжения в виде широких и глубоких борозд, которое называется задиром. Задир может произойти в результате процессов схватывания или заедания поверхностей при трении. Схватывание — явление местного соединения двух твердых тел, происходящее при трении вследствие молекулярных сил.

Противоизносные, противозадирные и антифрикционные присадки и добавки.

По механизму действия данные присадки можно условно разделить на две группы: поверхностно-активные вещества, адсорбирующиеся на рабочих поверхностях деталей и образующие ориентированную структуру (физическая адсорбция) химически активные вещества, при действии которых на поверхности металла образуются новые соединения (хемо-сорбция).

Присадки первой группы придают новые свойства смазочным пленкам, которые приобретают способность в большей мере сопротивляться выдавливанию, чем смазочные пленки, образованные маслами без присадок. Присадки, работающие по принципу физической адсорбции, обычно увеличивают «маслянистость», то есть способность понижать трение в большей мере, чем это следует из значения вязкости масла. В тяжелых условиях работы, когда износ может принимать катастрофический характер, основной целью использования присадок является предотвращение задира трущихся пар.

Присадки второй группы в результате химической адсорбции образуют на трущихся поверхностях тонкий слой продуктов взаимодействия (вторичных структур), механические свойства которых существенно отличаются от механических свойств металла деталей.

Накопленные знания и опыт изучении механизма действия присадок, в производстве и применении присадок и добавок в маслах, в создании композиций и пакетов присадок в настоящее время в известной степени остаются невостребованными в связи с общим спадом производства, наводнением рынка импортными маслами и присадками. Заводы, производящие масла и присадки, добавки начинают постепенно приобретать интерес к созданию масел и пакетов на основе отечественных присадок, поскольку масла высших групп, которые можно изготавливать с импортными пакетами присадок, не находят сбыта из-за несоответствия отечественной техники уровню, достигнутому ведущими странами мира.

  1. А. Д. Макаров. Нефтегазовое товароведение. Москва — 2006.
  2. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / И. Г. Анисимов, К. М. Бадыштова, С. А. Бнатов и др. /Под ред. В. М. Школьникова. М.: Изд. центр «Техинформ», 1999. — 596 с.
  3. Гнатченко И. И. и др. Автомобильные масла, смазки, присадки: Справочное пособие. — М.: ООО «Издательство АСТ»; СПб.: ООО «Издательство «Полигон», 2000. — 360 с.
  4. Синельников А. С., Балабанов В. И. Автомобильные масла. Краткий справочник. — М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2005. — 176 с.
Ссылка на основную публикацию