Моторные масла

Моторными маслами называют масла, применяемые для смазывания поршневых двигателей внутреннего сгорания.

В зависимости от назначения их подразделяют на масла для бензиновых двигателей, масла для дизелей и универсальные моторные масла, которые предназначены для смазывания двигателей обоих типов.

Свойства моторных масел. Качество моторных масел определяется показателями физико-химических и эксплуатационных свойств.

Среди эксплуатационных свойств наиболее важны устойчивость к окислению, смазочная способность, защитные и антикоррозийные свойства, стойкость к старению, высокая стабильность при транспортировании и хранении в регламентированных условиях, малая вспениваемость при высокой и низкой температурах, малая летучесть, низкий расход на угар (экологичность).

К некоторым маслам предъявляют особые, дополнительные требования. Так, масла, загущенные полимерными присадками, должны обладать требуемой стойкостью к механической и термической деструкции; для судовых дизельных масел особенно важна влагостойкость и малая эмульгируемость с водой; для энергосберегающих – антифрикционность, благоприятные реологические свойства. Испытания моторных масел на соответствие требованиям стандартов технических условий проводятся по методикам соответствующих стандартов на методы испытаний моторных масел.

Вязкостно-температурные свойства – одна из важнейших характеристик моторного масла. От этих свойств зависит диапазон температуры окружающей среды, в котором данное масло обеспечивает пуск двигателя без предварительного подогрева, беспрепятственное прокачивание масла насосом по смазочной системе, надежное смазывание и охлаждение деталей двигателя при наибольших допустимых нагрузках и температуре окружающей среды. Даже в умеренных климатических условиях диапазон изменения температуры масла от холодного пуска зимой до максимального прогрева в подшипниках коленчатого вала или в зоне поршневых колец составляет до 180 - 190 °С. Летние масла, имеющие достаточную вязкость при высокой температуре, обеспечивают запуск двигателя при температуре окружающей среды около 0 °С. Зимние масла, обеспечивающие холодный пуск при отрицательных температурах, имеют недостаточную вязкость при высокой температуре. Именно по этим причинам сегодня наибольшее распространение получили внесезонные сорта масел, имеющие меньшую зависимость вязкости от температуры.

В качестве единиц измерения вязкости масел используют сантистокс МПа с (мм²/с) и сантипуаз (10Па^.с). Сантистокс (сСт) является единицей измерения кинематической вязкости, в основе которой лежит величина силы, необходимой для преодоления внутреннего трения жидкости. Кинематическая вязкость определяется в капиллярных вискозиметрах при 40 °С и 100 °С. Сантипуаз (сР) является единицей измерения динамической вязкости, которой часто выражают внутреннее трение масла при низких температурах. Соотношение сантистокса и сантипуаза выражается формулой:

сР = сСт ´ х, где х – плотность жидкости.

Приводя значение вязкости в любых единицах, обязательно указывают температуру, при которой она определяется.

Предельная температура прокачиваемости показывает самую низкую температуру, при которой масляный насос двигателя может перекачивать масло в системе смазки. Эту температуру можно считать самой низкой температурой безопасного пуска двигателя.

Индекс вязкости (ИВ) характеризует свойство жидкости разжижаться при повышении температуры. Это относительная величина, показывающая степень изменения вязкости в зависимости от температуры. Чем меньше изменяется вязкость, тем выше ее индекс и лучше вязкостно-температурные свойства. ИВ монофункциональных масел составляет примерно 95 – 100, а многофункциональных масел – даже свыше 200.

Температура вспышки отражает степень огнеопасности жидкости. Это определенная по стандартной методике температура, при которой из жидкости испаряются горючие газы в таком количестве, что они вспыхивают при поднесении открытого огня, но жидкость при этом не горит. При прочих равных условиях высокая температура вспышки предпочтительна.

Температура воспламенения – это температура, при которой газы, испаряющиеся из нагретой в открытом тигле жидкости, горят после поднесения огня по крайней мере 5 секунд. Температура воспламенения обычно выше температуры вспышки на 10 – 15 °С.

Температура застывания. Масло загустевает при снижении температуры и при определенной температуре перестает течь под силой собственной тяжести. Эту температуру называют температурой застывания. Температура застывания зависит от вязкости и химического состав масла. У парафиновых масел застывание происходит из-за находящегося в составе масла воска, который образует кристаллы. У нафтеновых масел температура застывания ниже, чем у парафиновых. Синтетические масла обладают лучшей, по сравнению с минеральными маслами морозостойкостью.

Щелочное число. При работе двигателя в масло попадают кислотные соединения, которые появляются в процессе горения топлива. Их необходимо нейтрализовать, чтобы воспрепятствовать коррозии металлических деталей, для этого в масло добавляют присадки, которые создают щелочной резерв. Его величину выражают общим щелочным числом (TBN).

Зольность. При согрании масла образуется зола, что вызывано наличием металлосодержащих присадок. Зольность базового масла может быть минимальной – 0,005 % и меньше. Излишне зольное масло, проникая в кмеру сгорания и образуя отложения, может вызвать преждевременное воспламенение рабочей смеси и повышенный износ деталей вследствие абразивного воздействия на поверхности трения. Верхний предел зольности ограничивают в зависимости от назначения масел. Так, для применения в бензиновых двигателях легковых автомобилей он должен составлять не более 1,5 %, в дизельных моторах легковых автомобилей – не более 1,8 %, а в дизелях тяжелых грузовиков - не более 2,0 %.

Состав моторных масел. Все современные моторные масла состоят из базовых масел и присадок.

Базовые масла по классификации АРI подразделяются на пять групп:

Группа 1 – содержат менее 90 % предельных углеводородов, и/или 0,03 % серы и имеют индекс вязкости больший или равный 80 и меньший, чем 120;

Группа 2 – содержат не менее 90 % предельных углеводородов, и не более 0,03 % серы и имеют индекс вязкости больший или равный 80 и меньший, чем 120;

Группа 3 – содержат не менее 90 % предельных углеводородов, и не более 0,03 % серы и имеют индекс вязкости больший или равный 120;

Группа 4 – полиальфаолефины;

Группа 5 – базовые масла других типов (сложные спирты и эфиры)., не вошедшие в группы 1–4.

Моторные масла, вырабатываемые на основе базовых масел 1-ой и 2-ой групп, называются минеральными. Минеральные масла получают непосредственно при перегонке нефти, а, именно, из мазута. Они обладают рядом достоинств: хорошими смазывающими, противоизносными, антикоррозионными свойствами, а главное - низкой ценой, позволяющей им находить большой спрос у покупателей.

Масла, где в качестве основы используют смеси масел 1-ой, 2-ой и 3-ей или 4-ой групп, называют частично синтетическими или полусинтетическими. Им присущи хорошие термоокислительные и реологические (вязкостно-температурные) свойства.

Моторные масла, вырабатываемые полностью на базовых маслах 3-ей и 4-ой групп, называются синтетическими. Синтетические масла являются продуктом синтеза из газов (сырье – газ этилен С₂Н₄). Они обладают отличными реологическими свойствами, обеспечивающими надежный пуск двигателя в холодное время года, а также повышенной термостабильностью и низкой испаряемостью. Моторные масла на синтетических основах имеют существенно больший срок службы до замены и являются энергосберегающими.

- Синтетические моторные масла последнего поколения, отвечающие самым жестким современным требованиям производителей техники, изготавливаются на основе смеси базовых масел 4-ой и 5-ой групп.

Присадки к моторным маслам.

Необходимый уровень физико-химических и эксплуатационных свойств моторных масел обеспечивается сочетанием базовых масел с эффективными присадками, к которым относятся:

- антиокислительные, повышающие стойкость масел к окислению при высокой температуре;

- антикороззийные, защищающие металлические поверхности от воздействия агрессивных сред;

- детергенно-диспергирующие, предотвращающие отложения продуктов окисления на нагретых деталях двигателя и других механизмов;

- противо-износные и противозадирные, улучшающие смазочные свойства масел;

- депрессорные, понижающие температуру застывания масел;

- вязкостные, улучшающие вязкостно-температурные свойства масел;

- антипенные, предотвращающие вспенивание масел.

Некоторые присадки являются многофункциональными, так как улучшают одновременно несколько свойств масел.

Классификация моторных масел. Моторные масла классифицируют по трем основным признакам:

- вязкостно-температурные свойства;

- область применения и уровень эксплуатационных свойств;

- наличие или отсутствие энергосберегающих свойств.

Существуют различные системы классификации и обозначения моторных масел, установленные национальными и международными стандартами. В России это ГОСТ 17479.1 «Обозначение нефтепродуктов. Масла моторные».

Наибольшее распространение в настоящее время получили стандарты:

- SAE (Общество автомобильных инженеров - США);

- АРI (Американский институт нефти - США);

- АСЕА (Ассоциация европейских производителей автомобилей); ILSAC (Международный комитет по одобрению и стандартизации смазочных материалов).

Дата добавления: 2015-08-27