Свойства моторных масел


7 основных свойств моторного масла

Качественное моторное масло является символом-воплощением надежного труда двигателя. В нем должны быть такие свойства, которые помогут снизить износ, минимизировать силу трения между разными деталями, оградить механизм от коррозии. Кроме того, масло должно вымывать и удерживать в себе продукты, оставшиеся после сгорания. Также хорошее масло выполняет функцию уплотнения расстояния промеж поршня, кольцами, а также цилиндром.

 

Для того чтобы двигатель качественно вымывался, а продукты его трудов не препятствовали нормальной работе системы в целом, моторное масло должно обладать некоторыми свойствами. В связи с этим специалисты советуют не экономить на данном продукте, так как при использовании дешевых вариантов, владельцу автомобиля предстоит столкнуться с массой неприятных неожиданностей.

7 главных свойств моторного масла

Вязкость

Исходя из показателя этого параметра, оценивают качество изделия, обычно любой смазочный продукт изменяет свою вязкость, если меняется температура. Так, чем ниже температура, тем больше проявляется вязкость материала.

Стоящее моторное масло, несмотря на низкие температуры должно качественно прокачиваться по системе и способствовать прокручиванию стартером двигателя. А когда температура высокая, смазка должна образовывать пленку между контактирующими поверхностями, а также поддерживать во всей системе необходимое давление.

Если масло выбирается сразу на все сезоны, то его рабочие температурные показатели должны быть от -40 до +180 градусов. В таком случае все детали автомобиля будут исправно работать в необходимом режиме благодаря постоянному изменению уровня вязкости.

Изготовители всесезонных масел для производства применяют маловязкую основу с модификаторами. И поэтому, исходя из температурного режима, полимеры делают смазку или более плотной или редкой. Такие гибкие режимы колебания вязкости помогают уменьшать потери мощи двигателя, так, хорошее моторное масло позволяет всесторонне оптимизировать передвижение автомобиля.

Износостойкость

Качественное моторное масло необходимо приобретать чтобы через пару лет эксплуатации авто не выяснилось, что его механизмы износились так, что требуют капитального ремонта.

Противоизносные свойства масла помогут бороться с коррозией и снизят ненужные трения, что очень важно, потому что соприкасающиеся детали находятся в группе риска.

Для избегания сильного трения используются моторные масла с содержащимися присадками против износа. Специальные присадки образовывают на поверхностях деталей пленку, защищающую механизмы машины.

Моющие свойства

Не все могут понимать важность моющих свойств смазки. На элементах системы остается очень много частиц, появляющихся в результате нагара или других отложений. Как раз для их устранения в машинном масле имеется моющая присадка, элементы которой удаляют нежелательные частицы с деталей, удерживая их в смазочном жидкостном составе.

Диспергирующие свойства

Эти свойства машинного масла напрямую связаны с описанными моющими характеристиками. Так, после отделения частиц нагара от деталей, специальная присадка образует вокруг каждой оболочку, препятствующую повторному прилипанию к элементам автомобиля.

Антиокислительные свойства

Данные свойства увеличивают срок службы масла посредством окисления,  тем самым предупреждая слишком раннее старение смазки. Таких присадок, которые способны полностью оградить от кислорода, еще нет, но замедлить старение они смогут.

Антикоррозия

Борьба с коррозией является одно из основных задач смазки. Естественно, ни у кого нет желания ремонтировать двигатель лишь после года эксплуатации, а ведь ряд его элементов сделаны из цветных металлов, подверженных коррозии. Присадки создают пленку, защищающую детали от производных сгорания топлива и других окислительных процессов.

Энергосбережение

Экономия топлива является немаловажным вопросом, и качественное масло способно помочь его решить. Содержащиеся в нем присадки и модификатор трения способствует достижению сбережения топлива до 6-7%.

cobaltpro.ru

Свойства моторных масел

 

Основными эксплуатационными свойствами моторных масел являются:

- антифрикционные;

- противоизносные и противозадирные;

- противоокислительные свойства и склонность к лакообразованию;

- защитные и коррозионные.

Антифрикционные свойства характеризуют способность масел снижать затраты энергии на преодоление трения и обусловливаются вязкостью, вязкостно-температурными свойствами и подвижностью масел при пониженных температурах.

Вязкость (единицей кинематической вязкости является мм2/с) определяет возможность создания жидкостного трения. Чем больше вязкость, тем надежнее жидкостное трение и меньше износ. С увеличением вязкости улучшается уплотнение зазоров и уменьшается расход масла, обусловленный угаром и утечками.

Вместе с тем при увеличении вязкости возрастают затраты энергии на трение внутри масляного слоя, затрудняется циркуляция масла в системе смазки, ухудшается отвод тепла и удаление продуктов износа из узлов трения.

Для смазки двигателей обычно выбирают масло по возможности небольшой вязкости, но такое, чтобы оно надежно обеспечило жидкостное трение. Так, масло, применяемое летом, имеет, как правило, большую вязкость, чем масло, применяемое зимой; для эксплуатации техники в северных и арктических районах выбираются масла с наименьшей вязкостью; в сильно изношенных двигателях целесообразно применять масла с большей вязкостью. Вязкость масел указывается в их маркировке.

Вязкостно-температурные свойства показывают изменение вязкости смазочных масел в зависимости от температуры. Лучшими являются те масла, у которых вязкость с понижением температуры возрастает не особенно резко. Это облегчает пуск двигателя и трогание машины с места при низких температурах.

Потеря подвижности масла происходит при его значительном охлаждении и характеризуется температурой застывания. По температуре застывания можно судить о нижней температурной границе применения моторного масла при холодном пуске двигателя. Этот предел должен быть ориентировочно, на 10 °С выше температуры застывания масла.

Противоизносные и противозадирныесвойства масел проявляются в способности масел образовывать на поверхности трения прочную пленку, предотвращающую непосредственный контакт трущихся деталей, уменьшающую их износ и опасность возникновения задиров.

Противоокислительные свойства и склонность масел к лакообразованию характеризуют способность масел противостоять окислению под воздействием окружающей среды.

Скорость и глубина окислительных процессов зависят от температуры, площади соприкосновения масла с кислородом воздуха и каталитического действия металлов.

При температуре до 30 °С окисление протекает очень медленно.

В камере сгорания двигателя при температуре, достигающей 2000 °С, масло сгорает, образуя нагар, что отрицательно сказывается на работе двигателя.

Уменьшению нагара способствует работа двигателя с полной нагрузкой на высоком тепловом режиме, при снижении теплового режима двигателя слой нагара увеличивается.

В области боковой поверхности поршня и соответствующих участков гильзы цилиндра температура составляет от 150 до 300 °С, масло покрывает детали тонким слоем. Окисление масла в этих условиях приводит к образованию на металлических поверхностях лаковых отложений – тонких лакоподобных пленок от светло-коричневого до темного цвета.

Накопление лаковых пленок в канавках поршневых колец ведет к потере подвижности или, как говорят, «пригоранию» колец. Пригоревшее кольцо не выходит из канавки и перегревается, газы, прорываясь в картер, сдувают масляную пленку со стенок цилиндров, вследствие чего резко увеличивается износ.

Степень лакообразования зависит от теплового режима двигателя, технического состояния поршневой группы и качества применяемого масла.

Склонность масла к лакообразованию характеризуют показатели: моющие свойства масла и термоокислительная стабильность.

Под моющими свойствами понимают способность масла противостоять лакообразованию на горячих поверхностях.

Защитные и коррозионные свойства масел. Смазочным маслам присущи функции защиты металла от коррозии.

Вместе с тем в маслах практически всегда содержатся вещества, которые сами могут коррозировать металлы. К ним относятся органические кислоты и сернистые соединения, а также неорганические кислоты и щелочи. Особенно усиливается коррозионность масла в присутствии воды.

Коррозионно-агрессивные продукты, содержащиеся в масле, способны вызывать коррозию всех металлических поверхностей, но наиболее уязвимым местом являются вкладыши подшипников коленчатого вала, изготовленные из свинцовистого баббита, свинцовистой бронзы или кадмиево-серебряного сплава. В результате коррозии свинец вымывается из сплава, а остающаяся основа не выдерживает механических нагрузок и разрушается.

 

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Свойства моторного масла

Для чего же в двигателе нужно масло? На первый взгляд, ответ очевиден – для уменьшения трения между деталями путём их смазки. Однако, это далеко не единственное свойство моторного масла, а при современных технологиях производства материалов и обработки их поверхностей, возможно, уже и не основное. Все его свойства вытекают из функций, которые масло должно выполнять в моторе, а их, помимо собственно снижения трения деталей, ещё как минимум четыре:

  • защита от износа
  • очищение мотора от продуктов его «жизнедеятельности»
  • охлаждение
  • сохранение эластичности резинополимерных деталей

Смазывание.

Пробежимся вкратце по физической сути этих функций: со смазыванием, как наиболее очевидной задачей масла, всё понятно. Уменьшается трение и, как следствие, энергопотери на его преодоление. Здесь нужно понимать, что при замене пары трения металл-металл на пару трения масло-масло трение не станет нулевым. Какая-то часть мощности двигателя всё же будет расходоваться на преодоление трения между слоями масла. И величина этих затрат напрямую зависит от такого свойства, как вязкость. Подробно об этом можно будет почитать в статье по вязкости моторных масел, а в общем, чем больше вязкость, тем больше затраты энергии на её преодоление. Надпись на банке вида 5w-40 как раз и обозначают эту вязкость, в данном случае нам интересна вторая цифра, варьирующаяся в пределах от 20 до 60 (для моторных масел).

Защита от износа.

Весьма близко к функции смазывания относится и функция защиты от износа, поскольку понятно, что при трении двух твёрдых тел эти тела будут изнашиваться, то есть портиться. Менее очевидно свойство современных масел задерживаться на поверхностях даже при выключенном двигателе, что даёт возможность уменьшить износ при запуске двигателя, а большая его часть как раз и происходит в этот момент. Один из всемирно известных брэндов (угадайте кто:)) даже назвал в честь этого свойства линейку своих масел. Это, кстати, не значит, что у масел других производителей этого свойства нет, просто в данном случае было решено выпятить это в рекламных целях. Ну и хорошо, у нас есть наглядное подтверждение вышенаписанному.

Очищение.

Ещё один пример монетизации свойств масел хитрыми маркетологами – рекламная компания другого известного брэнда, акцентирующего внимание на моющих свойствах моторного масла. Но отмыть грязь с двигателя мало, нужно ещё и удержать её от повторного оседания на поверхность. Всем этим и занимается связка моющих и диспергирующих присадок, накапливающих в себе всю отмытую и вновь поступившую в объём масла грязь, не давая ей слипаться и, превращаясь в большие частицы, портить поверхность деталей, а то и закупоривать тонкие масляные каналы. И напрасно некоторые автолюбители бракуют масло, быстро темнеющее в процессе эксплуатации. Это всего лишь показатель активной работы этой свойства масла. Причём потемнеть оно может уже после нескольких километров пробега, ничего страшного в этом нет. Ну, в случае особо запущенного двигателя, в который впервые залили хорошее масло с высокими моющими свойствами, можно сократить пробег до следующей замены в два раза. Гораздо подозрительнее, когда после 5-8 тысяч километров пробега масло такое же светлое, как при заливке. Поскольку в процессе работы любого ДВС неизбежно возникает загрязнение двигателя, получается, раз грязи нет в масле, значит она осталась на двигателе.

Охлаждение.

Очередная польза от масла – охлаждение деталей цилиндропоршневой группы, с ним соприкасающихся. Тоже очень важная функция, поскольку никакого другого охлаждения у поршня и поршневых колец нет. При тепловом расширении этих деталей выше расчётных показателей клина, скорее всего не будет, но зазор между цилиндром и поршнем уменьшится, увеличив вероятность непосредственного их соприкосновения. Чревато повышенным износом. А самое главное, что при неохлаждаемом поршне повышается температура топливной смеси, что способствует появлению детонации, которая ещё больше нагревает поршень, и так далее, по замкнутому кругу…

Сохранение уплотнений.

Последняя из основных функций – сохранение в рабочем состоянии всевозможных резинок, используемых в двигателе. Крайне неприятная картина получится, если вдруг при запуске двигателя в холодную погоду через убитый сальник вытечет всё масло. Поскольку больше о сальниках заботиться «некому», масло специально тестируют на совместимость с материалами уплотнений и добавляют специальные присадки, сохраняющие их эластичность.

Вот такими полезными свойствами обладает масло в моторе, поэтому считаю вполне справедливым утверждение о том, что масло – это ещё одна деталь двигателя, параметры которой, кстати, учитываются при инженерных расчётах этого самого двигателя. Так что заливка масла с «нерасчётными» характеристиками примерно равна по последствиями с установкой некондиционной детали. Существенно уменьшает ресурс двигателя и в перспективе выливается в капитальный ремонт.

masloteka.ru

Свойства моторных масел - Все вокруг авто

Вязкость - мера текучести. Зимой моторное масло должно быть настолько жидким, чтобы после запуска холодного двигателя сразу обеспечить все элементы и узлы двигателя смазкой. Летом ввиду высоких температур двигателю необходимо масло обладающее свойствами не позволяющими срываться смазочной пленке при высоких температурах.
Разнообразие моторных масел на прилавках магазинов порой вводит в ступор рядового покупателя. Попробуй разобраться что к чему, жизни не хватит.  А его надо купить и выполнить замену моторного масла. Чем отличаются масла для двигателя внутреннего сгорания? Вроде масло как масло, а свойства у всех разные. Я не стану открывать Америку, моторные масла изготавливают из базового масла (основа) и присадки, точнее набора присадок. От набора присадок в базовом масле зависят свойства масла.

А теперь подробнее о свойствах моторных масел от А до Я:

Антиокислительные свойства

Отвечают за старение моторного масла, срок его службы, интервал замены. Антиокислительные присадки (антиоксиданты) замедляют процесс строения путём защиты основы масла от действия кислорода воздуха, препятствуя процессу окисления. Теоретический существует возможность полностью предотвратить окисление основы масла но на практике пока только лонглайв.

Акцепторы свободных радикалов - первичные вещества защиты от старения. Радикалы представляют собой углеводороды, на которых из-за разрыва цепи или вырывания атомов водорода образуются свободные валентности. На них сразу же располагается кислород (окисление). Акцепторы свободных радикалов восстанавливают "бреши" путем переноса водорода из присадки на свободную валентность.Разрушители перекиси - вторичные вещества защиты от старения. Действуют только после того, как уже образовались вещества старения. Они забирают кислород и образуют безвредные соединения.Ингибиторы/дезактиваторы ионов металла: ведут к пассивированию частиц железа и меди, а, следовательно, и к окончанию или ослаблению каталитического воздействия этих металлов на процесс старения. Они "вцепляются" в ионы металла в моторном масле так, что те практически уже не имеют никакой каталитической активности.

Антикоррозионные свойства

Характеризуют способность масла предотвращать коррозию деталей двигателя, изготовленных из цветных металлов (бронзовые втулки, антифрикционное покрытие подшипников коленчатого вала и т. д.). Антикоррозионные присадки - присадка для защиты от коррозии, ингибиторы коррозии образуют на поверхности двигателя прочные защитные пленки, препятствующие прямому контакту с моторным маслом, которое при высокой температуре является агрессивной средой для цветных металлов. Защищают металлические поверхности от химического воздействия воды, которое приводит к образованию коррозии и кислот, которые могут образовать продукты окисления в моторном масле.

Противоизносные свойства

Свойства моторного масла направленные на предотвращение механического износа деталей двигателя и коррозионного износа цилиндров, поршней, колец.

Механическому износу подвержены пары трения — сопряженные детали, двигающиеся относительно друг друга. При небольшой скорости перемещения и больших нагрузках масло не полностью разделяет детали, и они контактируют друг с другом - сухое трение приводит к разрушению. Для предотвращения износа и разрушения деталей в моторное масло вводят противоизносные присадки. Они образуют на поверхности деталей тонкую пленку, по которой и происходит скольжение. Коррозионный износ поршней, цилиндров и их колец возникает из-за воздействия кислот, 

образующихся при окислении масла и сгорании топлива. Для их нейтрализации в масло вводят щелочные присадки. 

Моющие свойства

Способность масла очищать детали двигателя от разнообразных лакообразных отложений, нагара и т.д. Эти свойства обеспечивают введением моющих присадок, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые "отрывают” частички отложений от деталей и переносят их в масло. Контролируют проблему образования смол, которые образуются из продуктов окисления масла, осаждающихся на деталях двигателя при высоких температурах.

Диспергирующие свойства

Свойство масел удерживать нерастворимые в масле вещества: частицы нагара, продукты неполного сгорания топлива... во взвешенном состоянии и не дают им выпасть в осадок. Присадки дисперсанты создают оболочку вокруг частиц загрязнений которая не позволяет загрязнениям прилипать к поверхностям мотора и соединяться между собой.

Энергосберегающие свойства

Достигаются совместным применением полимерных загущающих присадок с модификаторами трения.

Энергосберегающие масла - реальность сегодняшнего дня. Позволяют сэкономит от 1 до 6 % топлива в зависимости от класса моторного масла и режима эксплуатации транспортного средства.

p.s.: При покупке моторного масла достаточно знать рекомендации производителя автомобиля, допуски и объем масла в двигателе. Данный материал предназначен для повышения вашего кругозора. Удачной дороги!

www.avtocar.su

Свойства моторных масел | CarsLiga.ru

Моторное масло должно делать в автомобиле сразу несколько функций: снижать износ, уменьшать силу трения меж деталями мотора, защищать их от коррозии, мыть, задерживать внутри себя продукты неполного сгорания горючего и износа, уплотнять зазоры и ряд других задач. Для получения нужного комплекса параметров все масла делаются из базы, которой является базисное масло, и точно подобранного пакета присадок. Естественно, что качество масла находится в зависимости от этих 2-ух составляющих. Попробуем разобраться как эти составляющие оказывают влияние на некие характеристики масел.

«Встречают по одежде» — это выражение нельзя стопроцентно отнести к такому свойству масла, как цвет и прозрачность. Все же многие потребители конкретно это свойство ставят во главу угла при выборе масла. Почти всегда, кроме внедрения особых присадок (к примеру, дисульфида молибдена), прозрачность масла должна быть полной. Цвет масла находится в зависимости от наличия черных смолистых веществ и от параметров нефти, из которой оно сделано. Готовое товарное масло почти всегда не окрашивается и бывает от желтого до темно-коричневого цвета. Очень нередко по цвету работающего масла пробуют определять необходимость его подмены. Это не совершенно правильно. Потемнение масла свидетельствует о том, что оно делает свои моющие и диспергирующие функции. Многие, наверняка, направили внимание на то, что при грязном движке и переходе на более высококачественное масло оно темнеет еще резвее. Просто происходит процесс отмывки мотора от разных загрязнений.

А вот разглядеть наличие в масле механических загрязнений и воды нередко бывает очень полезным. Для подготовительной оценки загрязнений масла, его нагревают до температуры 50- 600С и наносят две-три капли на фильтрованную бумагу. В данном случае загрязнения, находящиеся в масле прекрасно видны. А незапятнанное масло дает умеренно окрашенное пятно. Для этой цели можно пользоваться и стеклом. Вода, находящаяся в масле в нерастворенном состоянии, может создавать эмульсию и этим значительно поменять вязкость, либо, взаимодействуя с присадками, нарушить баланс работоспособности.

Еще одним физико-химическим свойством масла является температура вспышки. Для механика это свойство любопытно тем, что оно указывает присутствие летучих фракций в масле, которые резвее испаряются в работающем движке (расход масла на угар). При анализе работающего масла, по снижению температуры вспышки просто определяется разбавление масла топливом. Если при всем этом снизилась и вязкость масла, то стоит выискать неисправности в системе зажигания либо системе подачи горючего. К огорчению, в критериях 100 провести такие исследования нереально.

Температура застывания либо температура утраты текучести — это самая низкая температура, при которой масло сохраняет способность течь. Нужно держать в голове, что температура застывания всегда выше температуры затвердевания и показывает лишь на возможность переливания масла (к примеру, из тары). Конкретной связи этой свойства с пусковыми качествами на холоде нет. А вот на ресурс мотора этот показатель оказывает влияние. При запуске прохладного мотора либо сначала движения с непрогретым движком, моторное масло должно поступать во все места трения, даже самые узенькие и отдаленные. Потому температура застывания должна всегда быть ниже малой предполагаемой температуры среды.

На практике приходилось сталкиваться с ситуацией, когда минеральное моторное масло преобразовывалось в желе. Дело в том, что застывание таковой многокомпонентной системы является сложным и многостадийным процессом. Поначалу в нем зарождаются и вырастают кристаллы парафина, и масло мутнеет, эта температура именуется температурой помутнения. В предстоящем эти кристаллы вырастают, соединяются и образуют кристаллический каркас, масло становиться недвижным, желеобразным.

Хим характеристики масел образуют достаточно огромную группу, потому остановимся на более принципиальных исходя из убеждений эксплуатации мотора. Для нейтрализации кислот, образующихся во время работы мотора, в масла добавляют щелочные присадки. Чем больше щелочность масла, тем больше его рабочий ресурс. Потому для моторных и трансмиссионных масел в качестве эксплуатационного показателя указывается общее щелочное число. Моторное масло должно владеть определенной щелочностью для сохранения моющих параметров, возможности к нейтрализации кислот и угнетения процессов коррозии. Чем больше щелочное число, тем больше количество кислот, образующихся при окислении масла и сгорании горючего, может быть переведено в нейтральные соединения. Нужно учесть, что в процессе использования щелочное число понижается.

При высочайшей температуре масло разлагается, и образуются твердые углеродистые продукты. Склонность масла при нагревании создавать эти продукты именуется коксуемостью. Нужно учесть, что этот показатель животрепещущ для незапятнанного масла. Наличие присадок может значительно изменять это значение. К аналогичному свойству можно отнести и зольность. Присадки в масле существенно ее наращивают.

Сульфатная зольность — это показатель присадок, содержащихся в масле. В особенности это касается моющих присадок, содержащих металлы. Они нужны для предотвращения отложений на поршнях и придания маслам возможности нейтрали- зовывать кислоты. В Европе сульфатная зольность ограничивается документацией. Моторные масла, как и большая часть смазочных материалов, изменяют вязкость зависимо от собственной температуры.

Вязкость масла является показателем его смазывающих параметров. По этой характеристике отчасти делается выбор по применению масла. От вязкости зависят энергопотери при работе мотора. Вязкость характеризуется 2-мя показателями — кинематической и динамической. 1-ая охарактеризовывает текучесть масел при обычной и высочайшей температурах. 2-ая отвечает за поведение масла при пуске прохладного мотора. Она охарактеризовывает прокачивание масла и фильтруемость при низкой температуре.

Для обеспечения требуемой вязкости во всем спектре рабочих температур всесезон- ные моторные масла изготавливают из маловязкой базы и загущающих присадок. База, имеющая маленькую вязкость, обеспечивает нужные высокотемпературные свойства. Молекулы загущающих присадок представляющие из себя «клубки» полимеров, увеличивающиеся при нагревании, что сохраняет достаточную вязкость при высочайшей температуре.

carsliga.ru

Свойства моторных масел

Свойства моторных масел

А теперь рассмотрим, какими же свойствами должно обладать хорошее масло, чтобы успешно выполнять возложенные на него функции.

В двигателе внутреннего сгорания неизбежны высокотемпературные отложения. Умение их смывать - одно из важнейших свойств моторного масла - моющее. Но смыть недостаточно, смытые частицы отложений необходимо измельчить (диспергировать) и уничтожить. За это отвечают диспергирующие свойства.

Моюще-диспергирующие свойства характеризуют способность масла обеспечивать необходимую чистоту деталей двигателя, поддерживать продукты окисления и загрязнения во взвешенном состоянии. Чем выше моюще- диспергирующие свойства масла, тем больше нерастворимых веществ - продуктов старения может удерживаться в работающем масле без выпадения в осадок, тем меньше лакообразных отложений и нагаров образуется на горячих деталях, тем выше может быть допустимая температура деталей (степень форсирования двигателя). Кроме концентрации моюще-диспергирующих присадок, на чистоту двигателя существенно влияет эффективность используемых присадок, их правильное сочетание с другими компонентами композиции а также приемистость базового масла.

В композициях моторных масел в качестве моющих присадок используют сульфонаты, алкилфеноляты, алкилсалицилаты и фосфонаты кальция или магния и реже (по экологическим соображениям) бария, а также рациональные сочетания этих зольных присадок друг с другом и с беззольными дисперсантами-присадками, снижающими, главным образом, склонность масла к образованию низкотемпературных отложений и скорость загрязнения фильтров тонкой очистки масла. Модифицированные термостойкие беззольные дисперсанты способствуют и уменьшению лако- и нагарообразования на поршнях.

Механизм действия моющих присадок объясняют их адсорбцией на поверхности нерастворимых в масле частиц. В результате на каждой частице образуется оболочка из обращенных в объем масла углеводородных радикалов. Она препятствует коагуляции частиц загрязнений, их соприкосновению друг с другом. Полярные молекулы присадок образуют двойной электрический слой, придающий одноименные заряды частицам, на которых они адсорбировались. Благодаря этому частицы отталкиваются и вероятность их объединения в крупные агрегаты уменьшается.

При работе двигателей на топливах с повышенным содержанием серы моющие присадки, придающие маслу щелочность, препятствуют образованию отложений на деталях двигателей также и путем нейтрализации кислот, образующихся из продуктов сгорания топлива.

Металлсодержащие моющие присадки повышают зольность масла, что может привести к образованию зольных отложений в камере сгорания, замыканию электродов свечей зажигания, преждевременному воспламенению рабочей смеси, прогару выпускных клапанов, снижению детонационной стойкости топлива, абразивному изнашиванию. Поэтому сульфатную зольность моторных масел ограничивают верхним пределом. Ее допустимое значение зависит от типа и конструкции двигателя, расхода масла на угар, условий эксплуатации, в частности, от вида применяемого топлива. Наименее зольные масла необходимы для смазывания двухтактных бензиновых двигателей и двигателей, работающих на газе. Наибольшую зольность имеют высокощелочные цилиндровые масла.

^ в значительной степени определяют стойкость масла к старению. Условия работы моторных масел в двигателях настолько жестки, что предотвратить их окисление полностью не представляется возможным.

Окисление масла приводит к росту его вязкости и коррозионности, склонности к образованию отложений, загрязнению масляных фильтров и другим неблагоприятным последствиям (затруднение холодного пуска, ухудшение прокачиваемости масла).

Значительно затормозить процессы окисления масла можно соответствующей очисткой базовых масел от нежелательных соединений, присутствующих в сырье; использованием синтетических базовых компонентов, а также введением эффективных антиокислительных присадок.

Окисление масла в двигателе наиболее интенсивно происходит в тонких пленках масла на поверхностях деталей, нагревающихся до высокой температуры и соприкасающихся с горячими газами (поршень, цилиндр, поршневые кольца, направляющие и стебли клапанов). В объеме масло окисляется менее интенсивно, так как в поддоне картера, радиаторе, маслопроводах температура ниже и поверхность контакта масла с окисляющей газовой средой меньше. Во внутренних полостях двигателя, заполненных масляным туманом, окисление более интенсивно.

На скорость и глубину окислительных процессов значительно влияют попадающие в масло продукты неполного сгорания топлива. Они проникают в масло вместе с газами, прорывающимися из надпоршневого пространства в картер. Ускоряют окисление масла частицы металлов и загрязнений неорганического происхождения, которые накапливаются в масле в результате изнашивания деталей двигателя, недостаточной очистки всасываемого воздуха, нейтрализации присадками неорганических кислот, а также металлорганические соединения меди, железа и других металлов, образующиеся в результате коррозии деталей двигателя или взаимодействия частиц изношенного металла с органическими кислотами. Все эти вещества - катализаторы окисления.

^ . Наилучший антиокислительный эффект достигается при введении в масло присадок, обладающих различным механизмом действия. В качестве антиокислительных присадок к моторным маслам применяют диалкил- и диарилдитиофосфаты цинка, которые улучшают также антикоррозионные и противоизносные свойства. Их часто комбинируют друг с другом и с беззольными антиокислителями. К числу последних относят пространственно затрудненные фенолы, ароматические амины, беззольные дитиофосфаты и др. Довольно энергичными антиокислителями являются некоторые моюще-диспергирующие присадки, в частности, алкилсалицилатные и алкилфенольные.

^ моторного масла зависят от химического состава и полярности базового масла, состава композиции присадок и вязкостно-температурной характеристики масла с присадками, которая в основном предопределяет температурные пределы его применимости (защита деталей от износа при пуске двигателя, при максимальных нагрузках и температурах окружающей среды).

При работе на топливах с повышенным или высоким содержанием серы, а также в условиях, способствующих образованию азотной кислоты из продуктов сгорания (газовые двигатели, дизели с высоким наддувом), важнейшей характеристикой способности масла предотвращать коррозионный износ поршневых колец и цилиндров является его нейтрализующая способность, показателем которой в нормативной документации служит щелочное число. Различные узлы и детали двигателей (за исключением крейц-копфных дизелей, имеющих две автономные смазочные системы) смазываются обычно одним маслом, а условия трения, изнашивания и режим смазки у них существенно различны. Подшипники коленчатого вала, поршневые кольца в сопряжении с цилиндром работают преимущественно в условиях гидродинамической смазки. Зубчатые колеса привода агрегатов, масляных насосов и детали механизма привода клапанов работают в условиях эластогид-родинамической смазки. Вблизи мертвых точек жидкостное трение поршневых колец по стенке цилиндра переходит в граничное.

Множественность факторов, влияющих на износ деталей двигателей, принципиальные различия режимов трения и изнашивания узлов затрудняют оптимизацию противоизносных свойств моторных масел. Придание маслу достаточной нейтрализующей способности и введение в его состав дитиофосфатов цинка часто оказывается достаточным для предотвращения коррозионно-механического изнашивания и модифицирования поверхностей деталей тяжело нагруженных сопряжений во избежание задиров или усталостного выкрашивания. Однако тенденция к применению маловязких масел для достижения экономии топлива и ограничение поступления масла к верхней части цилиндра для уменьшения расхода на угар требуют улучшения противоизносных свойств масел при граничной смазке. Это достигается введением специальных противоизносных присадок, содержащих серу, фосфор, галогены, бор, а также введением беззольных дисперсантов, содержащих противоизносные фрагменты.

Большое влияние на износ оказывает наличие в масле абразивных загрязнений. Их наличие в свежем масле не допускается, а масло, работающее в двигателе, должно подвергаться очистке в фильтрах, центрифугах, сепараторах. Уменьшению вредного действия абразивных частиц способствуют высокие диспергирующие свойства масла.

^ моторных масел зависят от состава базовых компонентов, концентрации и эффективности антикоррозионных, антиокислительных присадок и деактиваторов металлов. В процессе старения коррозионность моторных масел возрастает. Более склонны к увеличению коррозионности масла из малосернистых нефтей с высоким содержанием парафиновых углеводородов, образующих в процессах окисления агрессивные органические кислоты, которые взаимодействуют с цветными металлами и их сплавами.

Антикоррозионные присадки защищают антифрикционные материалы (свинцовистую бронзу), образуя на их поверхности прочную защитную пленку. Антиокислители препятствуют образованию агрессивных кислот. Иногда необходимо вводить в моторные масла присадки-деактиваторы, образующие хелатные соединения с медью, предохраняющие поверхность от коррозионного разрушения.

Антикоррозионные присадки типа дитиофосфатов цинка, применяемые в большинстве моторных масел, не защищают от коррозии сплавы на основе серебра и фосфористые бронзы, а при высокой температуре активно способствуют их коррозии. В двигателях, в которых используют такие антифрикционные материалы, необходимо использовать специальные масла, не содержащие дитиофосфатов цинка.

^ - 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. Вязкость минеральных масел в интервале температур от -30 до +150°С изменяется в тысячи раз.

Летние масла, имеющие достаточную вязкость при высокой температуре, обеспечивают пуск двигателя при температуре окружающей среды около 0°С. Зимние масла, обеспечивающие холодный пуск при отрицательных температурах, имеют недостаточную вязкость при высокой температуре. Таким образом, сезонные масла независимо от их наработки (пробега автомобиля) необходимо менять дважды в год. Это усложняет и удорожает эксплуатацию двигателей. Проблема решена созданием всесезонных масел, загущенных полимерными присадками.

Вязкостно-температурные свойства загущенных масел таковы, что при отрицательных температурах они подобны зимним, а в области высоких температур - летним. Вязкостные присадки относительно мало повышают вязкость базового масла при низкой температуре, но значительно увеличивают ее при высокой температуре, что обусловлено увеличением объема макрополимерных молекул с повышением температуры и рядом иных эффектов.

В отличие от сезонных, загущенные всесезонные масла изменяют вязкость под влиянием не только температуры, но и скорости сдвига, причем это изменение временное. С уменьшением скорости относительного перемещения смазываемых деталей вязкость возрастает, а с увеличением - снижается. Этот эффект больше проявляется при низкой температуре, но сохраняется и при высокой, что имеет два позитивных последствия: снижение вязкости в начале проворачивания холодного двигателя стартером облегчает пуск, а небольшое снижение вязкости масла в зазорах между поверхностями трения деталей прогретого двигателя уменьшает потери энергии на трение и дает экономию топлива.

Характеристиками вязкостно-температурных свойств служат кинематическая вязкость, определяемая в капиллярных вискозиметрах, динамическая вязкость, измеряемая при различных градиентах скорости сдвига в ротационных вискозиметрах, а также индекс вязкости - безразмерный показатель пологости вязкостно-температурной зависимости, рассчитываемый по значениям кинематической вязкости масла, измеренной при 40 и 100°С. Синтетические базовые компоненты имеют индекс вязкости 120-150, что дает возможность получать на их основе всесезонные масла с очень широким температурным диапазоном работоспособности.

К низкотемпературным характеристикам масел относят температуру застывания, при которой масло не течет под действием силы тяжести, т. е. теряет текучесть. Она должна быть на 5-7° С ниже той температуры, при которой масло должно обеспечивать прокачиваемость. В большинстве случаев застывание моторных масел обусловлено образованием в объеме охлаждаемого масла кристаллов парафинов. Требуемая нормативной документацией температура застывания достигается депарафинизацией базовых компонентов и/или введением в состав моторного масла депрессорных присадок.

^ масла указывает только на возможность перелить масло из канистры в картер двигателя, не прибегая к предварительному подогреву. Однозначной взаимосвязи температуры застывания масла с его пусковыми свойствами на холоде не существует.

^ Если масло нагревать, то его пары образуют с воздухом смесь. Температуру, при которой эти пары способны воспламениться, называют температурой вспышки. Температура вспышки связана с фракционным составом масла и структурой молекул базовых компонентов. При прочих равных условиях высокая температура вспышки предпочтительна. Она существенно снижается по сравнению с исходным значением, если в процессе работы масло разжижается топливом из-за неисправностей двигателя. В сочетании со снижением вязкости масла понижение температуры вспышки служит сигналом для поиска неисправностей системы подачи топлива, системы зажигания или карбюратора.

^ При сгорании масла образуется зола. Она, в свою очередь, образуется из солей и других минералов, которые находятся в масле во взвешенном состоянии. При очистке базового масла зольность должна быть минимальной и составляет порядка 0,005% и меньше. Однако при введении в базу необходимых для качественного масла присадок зольность резко возрастает и достигает 1-1,5%. Зольность при работе мотора почти не изменяется. Встречно работают два процесса. С одной стороны, присадки, имеющиеся в масле, выгорают, с другой - идет накопление неорганических примесей.

Сульфатная зольность ограничена верхним пределом нормативной документацией на производство моторных масел (не должна быть более допустимой). Это обусловлено тем, что излишне зольное масло может приводить к преждевременному воспламенению рабочей смеси из-за образования отложений в камере сгорания, неблагоприятно влиять на работоспособность свечей зажигания, способствовать повышенному износу деталей вследствие абразивного воздействия на поверхности трения.

Базовые масла практически беззольны. Довольно высокая сульфатная зольность моторных масел в основном обусловлена наличием в их составе моющих присадок, содержащих металлы. Эти присадки абсолютно необходимы для предотвращения нагаро- и лакообразования на поршнях и придания маслам способности нейтрализовывать кислоты, характеризуемой количественно щелочным числом. Чем оно больше, тем большее количество кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива, может быть переведено в нейтральные соединения. В противном случае эти кислоты вызвали бы коррозионный износ деталей двигателя и усилили процессы образования различных углеродистых отложений на них. При работе масла в двигателе щелочное число неизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются. Такое снижение имеет допустимые пределы, по достижении которых масло считается утратившим работоспособность. Поэтому при прочих равных условиях предпочтительнее масло, у которого щелочное число выше.

dogend.ru


Смотрите также