Показатели качества смазочных материалов

5.1.5.1. Общие эксплуатационные требования

Эксплуатационные и физико-химические свойства смазочных масел определяются показателями и признаками их качества.

Обязательными показателями для всех видов масел являются: вязкость, содержание водорастворимых кислот и щелочей, содержание механических примесей и воды, температуры застывания и вспышки. Специфические показатели обязательны для отдельных видов смазочных масел.

На эксплуатацию машин расходуется смазочных масел значительно меньше топлива. Однако стоимость их значительно выше моторных топлив, что существенно повышает себестоимость эксплуатации техники.

Качество и правильное применение масел существенно влияют на безотказность и долговечность работы, на затраты по техническому обслуживанию и ремонту машин.

Основные требования, предъявляемые к смазочным маслам:

· работоспособность при возможно более низких температурах застывания;

· определенные вязкостные свойства и высокая маслянистость (для обеспечения жидкостного трения при нормальных условиях работы);

· физическая и химическая стабильность;

· минимальное коррозийное воздействие на контактируемые металлические сборочные единицы и детали машин;

· отсутствие механических примесей и воды;

· отсутствие образования смолисто-липковых отложений и нагаров, ухудшающих теплопередачу.

Для получения заданных физико-химических показателей качества и улучшения эксплуатационных свойств в состав смазочных масел вводят присадки. Обозначение смазочных масел выполняют в соответствии с ГОСТ 17479.0-85... ГОСТ 17479.3-85 «Обозначение нефтепродуктов».

Надежная работа деталей двигателя и машины в условиях воздействия различных факторов (температуры, давления, скорости взаимного перемещения и материала трущихся поверхностей, шероховатости поверхности и качества термической обработки) обеспечивается применением различных видов и сортов смазочных материалов.

Смазочные материалы (смазочные масла и пластичные смазки) должны выполнять ряд функций: снижать износ соприкасаемых деталей за счет создания на трущихся поверхностях прочной масляной пленки, снижать потери энергии на трение, предохранять соприкасаемые поверхности от коррозии, хорошо прилипать к поверхностям деталей, отводить от них тепло, уносить продукты износа, а в необходимых случаях обеспечивать уплотнение зазоров. В процессе хранения и работы они не должны изменять своих свойств и подвергаться разрушению под воздействием температур.

При использовании масел необходимо учитывать их физико-химические свойства.

Химические процессы, происходящие при высоких температурах, – окисление и разложение, которые приводят к образованию твердых и мазеобразованных отложений, загрязняющих детали двигателя, характеризуются термоокислительной и термической стабильностью Стойкость масла к окислению при повышенных температурах называют термоокислительной, а к разложению – термической стабильностью. Для современных масел термоокислительная стабильность должна быть не ниже 80¸ 90 мин. У масел с неудовлетворительной термической устойчивостью термоокислительная стабильность – 20¸ 25мин.

Температура вспышки масла указывает на огнеопасность и его испарение при нагревании. Низкая температура свидетельствует о наличии в масле топлива. Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, на 20¸ 30⁰С меньше, чем в открытом, т.к. часть паров масла при нагревании в открытом тигле улетучивается. Масла с низкой температурой вспышки дают большой нагар, сильнее испаряются, требуют частой смены.

Механические примеси (пыль, песок, ржавчина, частицы металла) и вода, попавшие в масло при сливе, заправке, хранении и эксплуатации двигателя, приводят к преждевременному износу деталей, засорению фильтров.

Вода вызывает коррозию металлических частей, ухудшает смазочные свойства, эффективность моющего и диспергирующего действия масел с присадками (присадка выпадает в осадок).

Коксуемость – склонность масла к разложению под влиянием высоких температур с образованием твердых углеродных осадков (кокса). Коксуемость зависит от химического состава масла и степени его очистки. Она возрастает у масел с присадками, но от этого их свойства не ухудшаются.

Зольность – количество золы, получающейся при сгорании масла. Зола представляет собой минеральные вещества, присутствующие в масле в растворенном состоянии. Ее количество резко возрастает с введением в масло присадки, металлорганические соединения которой после сгорания остаются в золе. По зольности контролируют содержание присадки. Если зольность свежего масла будет ниже нормы, предусмотренной техническими условиями, это означает, что присадки в масле содержится меньше установленной нормы.

Щелочное число – это количество миллиграмм КОН, нейтрализующее 1 кг испытываемого продукта. Чем выше щелочность масла, тем больше содержится в нем присадки, тем лучше его нейтрализующие свойства и качество. Для обеспечения нормальной эксплуатации щелочность масла должна быть не менее: для двигателей средней форсировки – 3, 5¸ 4, для высокофорсированных деталей – 6¸ 6, 5 мг КОН на 1 г масла.

Диспергирующие свойства – способность масла не образовывать крупные частицы продуктов окисления, а при появлении – разрушать их.

Присадки не дают слипаться частицам окислившегося масла, разбивают их крупные скопления на мелкие, поддерживают во взвешенном состоянии, не дают прилипать им к поверхности деталей и смывают смолистые продукты при высокой температуре.

При подборе масел учитывают, что их вязкость зависит от температуры. Степень вязкости от температуры называется индексом вязкости, который зависит от состава масел.

Ассортимент масел

В товарном ассортименте имеется более 400 марок масел различного назначения, однако широко распространено ограниченное их число.

Смазочные масла (СМ) по применению согласно ГОСТ 4.24-84 и ГОСТ 26191-84 подразделяют на моторные, трансмиссионные, специальные и различного назначения.

Базовое масло (автол.) – масла, применявшиеся в прошлом для смазки автомобильных и тракторных двигателей. Сейчас используется как базовое масло и для изготовления масел.

Масла автотракторные – нефтяные дистилятные масла малосернистых нефтей с присадками (встречаются еще под названием масла моторные), предназначенные главным образом для смазки карбюраторных и дизельных двигателей. Различаются существенно по вязкости ( изменяется от 360 до 1000сСт) и по температуре застывания tзас=-15¸ 42 ⁰С.

Дизельные масла – нефтяные масла с присадками для смазки автомобильных, тракторных и судов двигателей.

Авиационные масла – высоковязкие масла, подвергнутые специальной обработке, имеют высокую смазочную способность, обладают высокой стабильностью.

Индустриальные масла – масла без присадок и с присадками предназначенные для смазки узлов и механизмов различных установок.

Турбинные масла – масла, предназначенные для смазывания и охлаждения паровых и газовых турбин, насосов и др. агрегатов. Машины указанного типа снабжены обычно циркуляционной системой и замена масла требует значительных затрат. Основные требования к маслам в связи с этим следующие: продолжительность работы, стойскость против окисления (т.к. есть контакт с воздухом), способность полностью отделяться от воды и работать под высоким давлением.

Трансформаторные масла – масла с низкой температурой застывания, с высокими диэлектрическими свойствами и маловязкие.

Конденсаторные масла – предназначены для заливки и пропитки бумажных конденсаторов.

Кабельные масла – высоковязкие жидкости, служащие в качестве пропитки и изоляционной среды в маслонаполнительных кабелях. Являются хорошими диэлектриками.

Реактивные масла – общее название масел предназначенных для смазки турбовинтовых и турбореактивных двигателей. Это обычно прозрачные жидкости от светло-желтого до коричневого цвета, легкоподвижные ( =6¸ 8 сСт), с довольно низкой окислительной способностью.

Трансмиссионные масла – масла, предназначенные для смазывания деталей узлов машин и механизмов и способные обеспечить: хорошую смазку трущихся деталей; вынос продуктов износа; отвод пара и тепла; снижение вибрации; уменьшение шума и т.д. Такие масла обычно высоковязкие.

Масла моторные

Масла моторные на нефтяной основе с присадками в соответствие с ГОСТ 17479.1-85 классифицируются по эксплуатационным свойствам на группы масел в зависимости от степени форсирования двигателей.

Величина вязкости и эксплуатационные свойства являются основой назначения марок моторных масел по каждой группе, указанной в табл. 5.5.

Принятая система обозначения моторных масел (кроме авиационных) основана на вязкости и эксплуатационных свойствах масел (ГОСТ 17479.1-85).

В зависимости от кинематической вязкости моторные масла делят на классы. Дробные классы указывают, что по вязкости при температуре –18оС масло соответствует классу, указанному в числителе, по вязкости при температуре 100оС – классу, указанному в знаменателе.

В зависимости от области применения моторные масла делят на группы А, Б, В, Г, Д, Е. Масла группы Б, В, Г подразделяют на подгруппы Б1, Б2, В1, В2 и Г1, Г2. Индекс 1 присвоен маслам для карбюраторных двигателей, индекс 2 – для дизелей. Универсальные моторные масла, предназначенные для использования как в дизелях, так и карбюраторных двигателях одного уровня форсирования индекса в обозначении не имеют.

Таблица 5.5

Классификация моторных масел

 

Группы масел по экспл. свойствам	Рекомендуемая область применения
А	Нефорсированные карбюраторные дизельные двигатели
Б Б1 Б2	Малофорсированные карбюраторные двигатели То же, дизельные двигатели
В В1 В2	Среднефорсированные карбюраторные двигатели То же, дизельные двигатели
Г Г1 Г2	Высокофорсированные карбюраторные двигатели То же, дизельные двигатели
Д	Дизельные двигатели, работающие в тяжелых условиях
Е	Дизельные малооборотные двигатели с лубрикаторной ситемой мазки, работающие на тяжелом топливе, содержанием серы до 3, 5%

 

Масла группы А не одержат присадок и предназначены для нефорсированных карбюраторных и дизельных двигателей. Масла с присадками группы Б1 – для смазки малофорсированных дизельных двигателей; масла группы В1 и В2 – для смазки среднефорсированных карбюраторных и дизельных двигателей; масла группы Г1 и Г2 – для смазки высокофорсированных карбюраторных и дизельных двигателей.

Масла группы Д применяют в высокофорсированных дизельных двигателях, работающих в тяжелых условиях, а группы Е – малооборотных дизельных, имеющих лубрикатную систему смазки и работающих на тяжелом топливе с содержанием серы до 3, 5%.

Условные обозначения моторных масел по ГОСТ 17479.1-85: первый буквенный индекс М обозначает моторное масло; цифровой индекс указывает класс вязкости (8, 10, 12 или 63/10); второй буквенный индекс А, Б, В, или Г – группу по эксплуатационным свойствам; цифровой индекс 1 обозначает, что масло для карбюраторных двигателей, а индекс 2 – для дизельных двигателей. Универсальные масла, принадлежащие к разным группам, имеют двойное обозначение, в котором первое характеризует масло при применении в дизелях, второе – в карбюраторных двигателях. Индекс «з» означает наличие загущенных присадок в масле.

Примеры обозначения моторных масел: М-8Г1 – моторное масло класса вязкости 8 для высокофорсированных карбюраторных двигателей; М-10-В2 – моторное масло класса вязкости 10 для среднефорсированных двигателей; М-6 з/10-В2 – моторное масло класса вязкости 6 з/10, загущенное для среднефорсированных двигателей.

Масло М-6з/10-В – расшифровывается так: М – моторное, 6з/10 – класс вязкости, В – универсальное масло для среднефорсированных и карбюраторных двигателей.

Моторные масла в соответствии с предъявленными требованиями должны:

ü обладать высокими антикоррозионными свойствами;

ü бесперебойно поступать к трущимся деталям двигателя при любых режимах работы и температурных условиях;

ü обеспечивать минимальный износ деталей двигателя с минимальными затратами энергии на преодоление трения;

ü не образовывать при длительной работе двигателя нагаро- и лакоотложений на деталях цилиндропоршневой группы и низкотемпературных отложений в каналах маслоподачи и на стенках картера;

ü иметь высокую стабильность (не изменять своих свойств в процессе работы и при хранении;

ü уплотнять зазоры в сопряжениях работающего двигателя (цилиндропоршневой группы);

ü отводить тепло от трущихся деталей и продукты износа из зоны трения;

ü обеспечивать минимальный расход в двигателе и большой срок службы до замены;

ü быть экономичным.

Основное назначение трансмиссионных масел – смазывание высоконагруженных зубчатых спирально-конических, гипоидных и цилиндрических силовых передач, подшипников и других сборочных единиц и деталей.

Объем потребления трансмиссионных масел на эксплуатацию машин не превышает 1% расхода топлива и зависит в основном от конструктивных особенностей машины.

Согласно ГОСТ 23651-79 (с изм.) предусмотрено восемь марок трансмиссионных масел: ТСп-14, 5: ТЭп-15; ТСп-10; ТСп-14; ТСп-15К; ТАп-15В; ТСп-14гип и ТАД-17и. В зависимости от условий применения трансмиссионные масла подразделяются на 5 групп (табл. 5.6). Каждая группа включает несколько марок масел и отличается по назначению, условиям работы и наличию присадок. Из всех требований, предъявляемых к трансмиссионным маслам, наиболее важным является наличие высоких противозадирных и противоизносных свойств. Обеспечение этого требования достигают путем добавок к трансмиссионным маслам специальных присадок.

Таблица 5.6

Группы трансмиссионных масел, их вязкость

 

Группа	Назначение	Условие работы	Наличие насадок	Класс вязкости
	Прямозубые, спирально-конические и червячные передачи	До 1600 МПа, до 90 0С	Без противозадирных присадок	18, 34
	То же	До 2100 МПа до 130 0С	С противозадирными присадками	9, 12 18, 34
	–	До 2500 МПа св. 150 0С	Со слабыми противозадирными присадками	9, 12 18, 34
	То же, и гипоидные передачи	До 3000 МПа до 150 0С	С сильными противо коррозийными присадками	То же
	Гипоидные передачи, работающие при высокой скорости, ударных нагрузках	До 3000 МПа до 150 0С	С сильными противозадирными и с повышающими термоокислительную стабильность многофункциональным присадкам	–

 

Трансмиссионные масла должны:

ü обладать вязкостно-температурными свойствами, обеспечивающими надежную смазку и малые потери мощности при больших нагрузках на всех температурных режимах;

ü обладать высокой несущей способностью смазочной пленки, предотвращающей износ, аварии и задир поверхностей зубьев шестерен (обладать высокими задирными и противоизносными свойствами);

ü уменьшать износ всех деталей трансмиссии;

ü не вызывать коррозию деталей и не разрушать уплотнительные материалы узлов трансмиссии;

ü быть стабильными при хранении и применении;

ü обеспечивать отвод тепла от трущихся деталей трансмиссии, вымывание и удаление продуктов износа из зоны трения;

ü обладать противопенной стойкостью.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: