Какое масло применять для смазки двигателя

Основными физико-химическими константами масла, влияющими на износ двигателя, являются:
а) вязкость; б) противоиз-носные свойства; в) коррозионная агрессивность; г) химическая стабильность; д) отсутствие механических примесей и воды.

Вязкость масел зависит от их химического состава и чистоты. Для улучшения вязкостных свойств масел используют различные присадки (полиизобутилены, полимеры акриловой кислоты и др.) Вязкость масел не остается постоянной и зависит от температуры и давления. Основной эксплуатационной характеристикой масла является зависимость его вязкости от температуры, т. е. вязкостно-температурная характеристика.

Чем меньше величина градиента вязкости, тем лучше температурно-вязкостные свойства масла. Небольшое изменение вязкости масла от изменения температуры является полезным свойством его, так как оно позволяет выравнивать температурный режим трущихся пар и устранять их местные перегревы.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Вязкость масел зависит также и от давления. Однако это явление имеет место при давлениях выше 200 кГ/см2, что редко наблюдается в современных машинах.

Применение маловязких масел для двигателей имеет ряд преимуществ по сравнению с маслами, имеющими высокую вязкость. Маловязкое масло, обладая хорошей теплопроводностью и способностью быстро проникать в узкие зазоры, обеспечивает равномерное охлаждение трущихся поверхностей деталей и устраняет горячие зоны, а также производит вынос продуктов износа из зазора. Вследствие хорошей прокачиваемое этих масел облегчается пуск холодного двигателя, снижаются пусковые из-носы и уменьшаются потери мощности на трение. Вместе с тем применение маловязких масел имеет и существенные недостатки: увеличиваются потери масла на угар, снижается давление масла в главной магистрали, увеличивается склонность поршневых колец к пригоранию. Отрицательное влияние этих факторов особенно заметно в изношенных двигателях. Поэтому для них лучше применять масла с повышенной вязкостью.

Противоизносные свойства оказывают большое влияние на скорость изнашивания трущихся поверхностей деталей. Противоизносные свойства масел определяются способностью образовывать на смазываемых поверхностях достаточно прочные пленки, препятствующие непосредственному контакту трущихся поверхностей. Эти пленки могут образовываться в результате физических процессов — адсорбции на трущейся поверхности полярно-активных молекул или химического взимодействия металла с маслом. В ряде случаев эти явления сопутствуют друг другу.

Для повышения противоизносных свойств в масло после очистки вводятся присадки, содержащие поверхностно-активные вещества (асфальто-смолистые вещества, высокомолекулярные кислоты и соединения, содержащие серу).

Чтобы предотвратить усталостное выкрашивание толкателей распределительного механизма двигателя, к маслам добавляют присадку ДФ-11 — диалкилдиптофосфат цинка (в количестве 1—2%). Действие этой присадки основано на ее свойстве ускорять процесс приработки контактирующихся поверхностей и снижать удельные давления. Многофункциональные присадки АзНИИ-4, ЦИАТИМ -339 и другие также улучшают противоизносные свойства смазочных материалов.

Коррозионная агрессивность масел определяется содержанием в них водорастворимых кислот и щелочей, а также нерастворимых в воде органических кислот.

Наибольшую коррозионную опасность для двигателя представляют кислоты, образующиеся в масле в процессе работы (низкомолекулярные карбоновые кислоты, а также сернистые соединения). Поэтому важным показателем качества масла является его потенциальная коррозионность, которую определяют на специальном приборе ДК-2 ( ГОСТ 8245—56).

Исследованиями установлено, что если кислотность масел не превышает 1,5 мг КОН , то при отсутствии воды она не оказывает значительного действия на чугун, сталь, баббиты. При наличии в масле воды агрессивность кислот резко возрастает.

Н. И. Черножуков показал, что процесс коррозии чугунных и стальных деталей протекает в две стадии.

Особенно сильно подвергаются коррозии подшипники дизельных двигателей, изготовленные из свинцовистой бронзы.

Процесс разрушения вкладышей из свинцовистой бронзы происходит в несколько последовательных стадий. В начальной стадии на поверхности вкладышей появляются черные точки, которые затем концентрируются в несколько узлов и превращаются в раковины («оспины»). После этого появляются трещины, соединяющие между собой отдельные раковины, и затем происходит выкрашивание антифрикционного слоя из вкладыша (рис. 1). Для нейтрализации вредного действия кислот на свинцовистую бронцу к дизельным маслам добавляются многофункциональные присадки, обладающие антикоррозионными свойствами ( ЦИАТИМ -330, ЦИАТИМ -339, АзНИИ-4 и др.). Действие этих присадок основано на способности их образовывать на поверхностях деталей тонкие защитные пленки, Предохраняющие поберхности от коррозии.

Под химической стабильностью (устойчивостью) смазочного масла понимают его способность длительное время сохранять свои физико-химические свойства при воздействии окисляющих факторов. При длительной работе двигателя на поверхностях камеры сгорания, поршней и других деталей образуются нагар и лаковое отложение, а в картере двигателя, на поверхностях масляных фильтров и маслопроводов — различные осадки (шлам). Нагар и лаковые отложения образуются вследствие окисления масла при соприкосновении его частиц с нагретыми до высокой температуры деталями двигателя и Кислородом воздуха, который содержится в воздушном пространстве картера двигателя. Отложение нагара в камерах сгорания вызывает перебои в зажигании (происходит шунтирование запальных свечей), перегрев двигателя, интенсивное изнашивание его и работу с детонацией.

Экспериментами установлено, что предельная толщина нагара на днище поршня обусловливается только тепловым режимом работы двигателя и не зависит от качества и расхода масла. С повышением температуры двигателя толщина слоя нагара уменьшается. Качество масла и его расход оказывают влияние на скорость нагарообразования только в начальный период работы двигателя. Чем больше расход масла и чем меньше его стабильность, тем скорее протекает процесс образования нагара. По достижении определенной толщины рост его прекращается. Скорость образования нагара во время фазы роста зависит также от температуры двигателя, качества топлива и состава горючей смеси. Процесс образования нагара протекает более интенсивно при пониженной температуре двигателя и работе на обогащенных смесях. Содержание в топливе примесей серы и тетраэтилсвинца ускоряет этот процесс.

Лаковые отложения обычно образуются при окислении тонких слоев масла на поршнях и поршневых кольцах. В результате этого поршневые кольца заклиниваются в канавках поршня, теряют свою подвижность и могут пригорать. При этом происходит падение компрессии и мощности двигателя, увеличение расхода топлива и смазки, а также прорыв отработавших газов в картер двигателя и интенсивность старения смазки. В состав лака входят карбены и карбиты, нейтральные смолы, асфальтены и оксикислоты. Процесс превращения масляного слоя в лаковое отложение зависит от качества масла, толщины масляного слоя, температуры двигателя, продолжительности его работы и каталитического действия металла. Дизельные двигатели, обладающие большой склонностью к лакообразованию (по сравнению с карбюраторными), работают при более высоком тепловом режиме. Свойства масел к лакообразованию оцениваются термоокислительной стабильностью и диспергирующими (моющими) свойствами. Для улучшения диспергирующих свойств картерных масел к ним добавляются многофункциональные присадки обладающие моющими свойствами в количестве 3—5% ( ЦИАТИМ -339, ДФ-11, СБ-3, АзНИИ- ЦИАТИМ -1, АзНИИ-7 и др.). Большинство многофункциональных присадок имеют черный цвет, поэтому и масла с присадками приобретают темный цвет.

Основные меры предупреждения образования нагара и лаковых отложений следующие: поддержание оптимального теплового режима двигателя; тщательная очистка топлива и масел от механических примесей; поддержание в надлежащем техническом состоянии деталей поршневой группы; применение топлива и смазок, соответствующих типу двигателя и условиям его работы; периодическая очистка системы охлаждения двигателя от накипи и камер сгорания от нагара.

Кроме продуктов окисления масла, вредное действие на работу двигателя оказывают осадки (шлам), которые образуются при низкой температуре. Образование осадков в системе смазки чаще всего происходит в карбюраторных двигателях. При этом фильтры грубой и тонкой очистки масла забиваются мазеобразными, липкими отложениями. Затем осадки забивают сетку маслоприемника насоса, маслопроводы и масляные каналы. Если своевременно не удалять образовавшиеся осадки, то может произойти прекращение подачи смазки и выплавление подшипников.

Осадки представляют собой эмульсию (вода в масле), стабилизированную сложными соединениями железа, свинца, кремния. Основной причиной образования осадков является попада-пие воды в масло. При низкой температуре стенок цилиндров влага, содержащаяся в воздухе, и водяные пары, образующиеся при сгорании бензина, конденсируются и стекают в картер.

Интенсивность образования осадков увеличивается также при уменьшении коэффициента избытка воздуха (увеличивается содержание водяных паров в продуктах сгорания) и увеличении содержания механических примесей в масле (частиц углерода, пыли, тетраэтилсвинца и продуктов старения масла).

Для предотвращения образования осадков в двигателе при его эксплуатации необходимо поддерживать оптимальную температуру воды в системе охлаждения и масла в картере двигателя, а также обеспечивать эффективную вентиляцию картера; применять масла, соответствующие типу двигателя, к условиям его эксплуатации; своевременно менять смазку в картере двигателя, тщательно промывая систему смазки и фильтры тонкой очистки масла, а также соблюдать надлежащий уход за фильтрами грубой очистки масла (регулярная очистка их, слив осадка из отстойников); предохранять масла от попадания в них воды при транспортировке, хранении и заправке двигателей.

Механические примеси: наличие твердых механических частиц в масле вызывает разрыв масляной пленки и нарушает жидкостный режим трения. В результате все смазываемые детали подвергаются интенсивному абразивному изнашиванию. Крупные твердые частицы внедряются в мягкий подшипниковый материал и царапают шейки коленчатого вала, вызывая образование на них кольцевых канавок. Поэтому при эксплуатации машин необходимо принимать меры, предупреждающие попадание механических примесей и воды в масло.

Масла, применяемые для дизельных двигателей, как правило, имеют большую вязкость по сравнению с маслами, применяемыми для карбюраторных двигателей. Дизельные масла также имеют повышенную противоокислительную устойчивость, лучшие моющие и антикоррозионные свойства. Эти свойства обеспечиваются введением специальных присадок.

Масла, применяемые для двигателей, их основные свойства

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. (СЛАЙД № 22)

По температурным пределам работоспособности моторные масла подразделяют на летние, зимние и всесезонные.

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

Требования к маслам: (СЛАЙД № 22)

— маслянистость (способность удерживаться на поверхности);

— отсутствие кислот (чистота);

— отсутствие механических примесей.

Марки масел по ГОСТ 17479.1-85 М-8Б₁ (АС-8); М-10Б₁ (АС-10); М-8Б₁; М-6_З/10В₁. В скобках указаны марки масел по старой классификации. Расшифровка марок:

— 8,10 — кинематическая вязкость масла в мм 2 /с или в сСт (сантистоксах) при 100 0 С;

— Б,В,Г,Д -группы масла по эксплуатационным свойствам (отличается количеством присадок и их эффективностью) соответственно для: мало-, средне-, высоко- и высокофорсированных двигателей с турбонаддувом;

— цифровой индекс 1,2 — соответственно для карбюраторных и дизельных двигателей, без индекса — универсальные;

— 6_з: -6 — класс вязкости при t= -18 0 С не менее 2600 и не более 10400 сСт; — з — загущающие присадки (используются в качестве зимнего масла или всесезонного).

Определение качества масла:

— по цвету (прозрачности) — на измерительном стержне, масло требует замены если не видно рисок на стержне;

— по масляному пятну на бумаге (фильтровальной или писчей), если сердцевина пятна черного цвета — масло заменить;

— по запаху — масло не должно содержать топлива;

— на ощупь — взять каплю масла между пальцами, оно должно иметь определенную маслянистость, т.е. быть «липким» и тянуться.

Одним из показателей качества масла является его вязкость (сила внутреннего трения). От ее значения зависят техническое состояние двигателя, расход топлива и масла. По вязкостным показателям подбирается масло для определенного двигателя в зависимости от кон­струкции, технического состояния, условий эксплуатации, сезонности и других факторов. Значение вязкости масла входит в его маркировку в виде цифрового индекса, например, M-8B-I, М-10Г2 где цифры 8 и 10 обозначают значение кинематической вязкости в мм2/с при 100°С. Ис­пользование маловязких масел (тем более загущенных — всесезонных) позволяет экономить топливо. Но, с другой стороны, использование ма­ловязкого масла может стать причиной повышенного износа деталей, в том числе абразивного, увеличения расхода масла на угар. Например, расход масла М-5з/12Г1 на угар больше по сравнению с расходом на угар масла М-12Г1. Но применение масел с повышенной вязкостью свя­зано с увеличением механических потерь, ухудшением пуска двигателя, увеличением пусковых износов. Масла подбирают такой вязкости, кото­рая обеспечивала бы надежную смазку, небольшой расход на угар, легкий пуск двигателя, отвод теплоты и др. Оптимальное значение вяз­кости масла в каждом конкретном случае обеспечивает минимальный износ деталей двигателя, достаточную скорость подачи масла к цилиндрам, максимальный отвод теплоты (масло отводит 1,5. 4,5% теплоты, выделяемой при сгорании топлива), уплотнение зазоров (это, в свою очередь, обеспечивает минимальный прорыв отработавших газов в масляный картер и расход масла на угар). Масла, в зависимости от вязкостных свойств, используются при зимней и летней эксплуатации. Использование зимой летних сортов масел ведет к дополнительному расходу топлива до 8%; использование зимних масел летом — к повы­шенному износу двигателя, ‘увеличению расхода масла на угар.

От значения вязкости зависит прокачиваемость по масляной системе, отвод тепла от трущихся поверхностей, их чистота. Это обес­печивает масло с меньшей вязкостью. Для уплотнения зазоров в изно­шенных двигателях при работе с повышенными давлениями требуются масла с более высокой вязкостью.

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. Моторные масла для двигателей внутреннего сгорания автомобилей согласно эксплуатационных свойств подразделяют на шесть групп: А, Б, В, Г, Д, Е. Масла групп А, Б, В, Г используются в нефорсированных (А), малофорсированных (Б), среднефорсированных (В) и высокофорсированных (Г) карбюраторных и дизельных двигателях. Масла группы Д предназначены для использо­вания в высокофорсированных дизелях, работающих в тяжелых условиях. Масла группы Е — в высокофорсированных малооборотных судовых дизелях и работающих на тяжелом топливе. Для карбюраторных двигателей в маркировку масла вводится цифра 1, для дизелей — 2. Пример обозначения масел: М-8Г1 М-10В2. Буква М обозначает, что масло моторное; цифры 8 и 10 — значение кинематической вязкости в мм2/с при 100°С. При отсутствии масла необходимой марки его можно заменить равновязким по качеству группой выше, но никогда не следует за­менять маслами худшего качества. Например, при отсутствии масла M-8B-I следует заливать масло М-8Г1(зимой), М-12Г1(летом) или всесезонное масло М-5з/10Г1 и другие этого типа. Нельзя смешивать масла разных групп (из-за несовместимости присадок), т.е. при понижении уровня масла в картере доливать масло другой группы. Например, долив масла группы Г1 в масло M-8B1 приводит к резкому ухудшению качества (ниже M-8B1), хотя доливалось более высококачественное масло.

Поэтому не следует смешивать одинаковые по назначению, но разной маркировки масла, например, не смешивать масла М-53/10Г1, М-63/1ОГ1 и М-63/12Г1, так как в состав этих масел входят различные при­садки.

В бензиновые двигатели не следует заливать дизельные масла. При производстве масел учитываются конкретные условия их эксплуатации: температура, давление, металлы, с которыми контактирует масло, качество топлива, охлаждение двигателя и другие. В соответствии с этим подбираются масляная основа определенного ка­чества и соответствующие присадки. Для масел бензиновых двигателей нужны более термостойкие присадки (температура горящей рабочей смеси в бензиновых двигателях на 300. 400°С выше, чем в дизелях), а для дизельных масел —механостойкие. Кроме того, учитывается качес­тво топлива. Содержание серы в дизельном топливе в 5. 10 раз больше, чем в бензине. При сгорании сернистые соединения превращаются в оксиды, которые со временем вызывают не только жидкостную (кислот­ную) коррозию при соединении с водой, но и газовую. Поэтому масла для дизелей должны иметь более высокие нейтрализующие свойства для предотвращения коррозии — в первую очередь вкладышей подшипников — продуктами сгорания топлива и окисления масла. Но, к сожалению, улучшение нейтрализующих свойств сопряжено с повы­шением зольности. Особенно это ощущается, когда дизельное масло используется в бензиновых двигателях, при попадании в камеру сго­рания (расход масла на угар). В этих случаях масляная основа и присадки более интенсивно, чем в дизелях, образуют нагары, вызывают калильное зажигание (двигатель продолжает работать при выключенном зажигании). Калильное зажигание может сопровождаться детонацией (возникновением металлического стука при работе двигателя), так как образующиеся нагары «уменьшают» объем камеры сгорания, т.е. увеличивают степень сжатия двигателя.

Поэтому существует классификация моторных масел для карбюра­торных и дизельных двигателей, высокофорсированных, высоко­форсированных с турбонаддуврм и т.д.