Методика исследований основных характеристик моторных масел, влияющих на их эксплуатационные свойства.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОТОРНЫХ МАСЕЛ, ВЛИЯЮЩИХ НА ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА.

К современным моторным маслам предъявляются следующие основные требования:

- достаточно высокие моющие, диспергирующие, стабилизирующие, пептизирующие и солюбилизирующие способности по отношению к нерастворимым загрязнениям;

- высокая термическая и термоокислительная стабильность, которая позволяет маслам охлаждать поршни;

- высокие противоизносные свойства, которые обеспечиваются прочностью масляной пленки, необходимой вязкостью при высокой температуре;

- стойкость к старению;

- обеспечение холодного пуска, прокачиваемости и надежного смазывания в тяжелых климатических условиях;

- малая вспениваемость.

В процессе старения масла эффективность данных способностей снижается, его эксплуатационные свойства ухудшаются. Основными характеристиками масел, влияющими на изменение экслуатационных свойств взависимости от пробега и условий эксплуатации, являются:

1. Содержание нерастворимых осадков и воды;

2. Кислотность;

3. Условная вязкость;

4. Индекс вязкости;

5. Плотность;

6. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле.

Загрязнение масла в двигателе происходит постоянно, что вызывает повышенный износ и преждевременный выход из строя трущихся деталей. От чистоты моторного масла зависят ресурс и надежность ДВС, его мощность и экологические показатели. Загрязняющие примеси делятся на две группы: органические и неорганические. Органические примеси образуются как побочный продукт при сгорании топлива, а также термического разложения, окисления и полимеризации масла и топлива. Неорганические примеси - это пыль, частицы механического износа деталей, а также продукты отработавших зольных присадок. Вода и механические примеси вызывают повышенный износ двигателя, ускоряют окисление масла, увеличивают расход его и топлива. Наличие воды в масле значительно влияет на его антифрикционные свойства, снижает топливную экономичность двигателя.

Кислотное число является показателем, характеризующим наличие в моторных маслах продуктов окисления. Чем меньше его абсолютное значение, тем лучше условия работы масла в двигателе и тем больше его остаточный ресурс. Присутствие воды в масле значительно усиливает реакционную способность кислоты. Величина кислотного числа масла численно будет равна количеству едкого калия (КОН), необходимого для нейтрализации кислоты, содержащейся в 1 г масла, выражается в мг КОН. Кислотность в маслах, содержащих щелочные присадки вне зависимости от ее величины, не может являться браковочным показателем до тех пор, пока масло будет содержать активные присадки, т.е. в пробах масла наряду с кислотностью будет определяться и щелочность. Повышенная скорость накопления в масле кислотных продуктов указывает на неисправности в работе двигателя.

Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот. С повышением вязкости масла возрастает потеря двигателем мощности на преодоления сил трения, ухудшается прокачиваемость и растекаемость масла, уменьшается отвод маслом тепла от поверхности трения. Чрезмерное увеличение вязкости масла может нарушить его нормальную циркуляцию в двигателе и не обеспечить достаточную смазку трущихся деталей.

Индекс вязкости – показатель (безразмерная величина), который характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя. Для минеральных масел без вязкостных присадок индекс вязкости составляет 85-100, масла с вязкостными присадками и синтетические масла-компоненты могут иметь индекс вязкости 120-150.

Плотность масла зависит от группового химического состава. Плотность работавших масел связана с их загрязненностью. Плотность моторного масла, а также его удельный вес зависят от рабочей температуры. Плотность масла моторного при тестировании определяется ареометром.

Температура вспышки связана с фракционным составом масла и структурой молекул базовых компонентов. Этот показатель характеризует наличие в масле легкокипящих фракций, и, соответственно, связан с испаряемостью масла в процессе эксплуатации. В сочетании со снижением вязкости масла понижение температуры вспышки служит сигналом для поиска неисправностей системы подачи топлива, системы зажигания или карбюратора. У недостаточно качественных масел маловязкие фракции быстро испаряются и выгорают, ведя к высокому расходу масла и ухудшению его низкотемпературных свойств.

Для определения каждого из показателей существует определенная методика, исследования в которой проводятся в соответствии с ГОСТ.

Сущность метода определения нерастворимых осадков по ГОСТ 20864-75 заключается в растворении испытуемого масла в растворителе, содержащем коагулянт, центрифугировании полученного раствора и определении массы выделившегося осадка.

Сущность метода определения воды по ГОСТ 26378.1-84 заключается в определении теплового эффекта реакции гидратации сернокислой меди с водой, содержащейся в отработанном нефтепродукте.

Сущность метода определения механических примесей согласно ГОСТ 6370-83 заключается в фильтровании испытуемых продуктов с предварительным растворением медленно фильтрующихся продуктов в бензине или толуоле, промывании осадка на фильтре растворителем с последующим высушиванием и взвешиванием.

Кислотное число моторного масла определяется согласно ГОСТ 5985-79. Сущность метода заключается в титровании кислых соединений испытуемого продукта спиртовым раствором гидроокиси калия в присутствии цветного индикатора и определении кислотного числа, выраженного в мг КОН/г.

Сущность метода определения кинематической вязкости согласно ГОСТ 33-2000 заключается в измерении времени истечения определенного количества отработанного нефтепродукта через калиброванное отверстие вискозиметра.

Прибор для измерения кинематической вязкости представлен на рис.1.

Рисунок 1 – Вискозиметр типа ВПЖ-2

1 – колено; 2 – колено; 3 – отводная трубка; 4 – расширение.

Расчет индекса вязкости VI по кинематической вязкости проводится согласно ГОСТ 25371-97 (ИСО 2909-81) по формулам:

,

,

где U и Y – кинематические вязкости при 40 ^оС и 100 ^оС соответственно;

Н - кинематическая вязкость при 40 °С нефтепродукта с индексом вязкости 100, обладающего той же кинематической вязкостью при 100 °С, что и испытуемый нефтепродукт.

Плотность образцов моторного масла определяют согласно ГОСТ 3900-85. Пробу доводят до заданной температуры и переносят в цилиндр. В пробу погружают соответствующий ареометр. После достижения температурного равновесия отмечают показания ареометра и температуру испытуемой пробы. При необходимости цилиндр с испытуемым продуктом помещают в баню с заданной постоянной температурой во избежание значительной погрешности во время испытания.

Сущность метода заключается в нагревании пробы нефтепродукта в открытом тигле с установленной скоростью до тех пор, пока не произойдет вспышка паров (температура вспышки) нефтепродукта над его поверхностью от зажигательного устройства и пока при дальнейшем нагревании не произойдет загорание продукта (температура воспламенения) с продолжительностью горения не менее 5 с.

Важным, но на сегодняшний день недооцененным, является такой показатель, как цвет масла. Цвет моторного масла непрерывно изменяется от начала эксплуатации, до замены. Изменение его цвета связано с увеличением содержания примесей. В свою очередь, объем примесей зависит от условий эксплуатации двигателя и от профилактики замены масла(использование промывки). Колориметрический метод основан на сравнении интенсивности окраски исследуемого масла с окраской эталонного масла. Сравнивая цвета нового моторного масла и отработавшего масла можно при помощи колориметра определить цвет, при котором масло имеет критические значения показателей, которые влияют на ухудшение его эксплуатационных свойств.

Дата добавления: 2015-08-29