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.

Смазочные масла — классификация, виды и применение

Смазочные масла являются наиболее популярным видом жидких смазок для узлов трения машин и механизмов, выполняют функции рабочего тела в гидравлических приводах и амортизаторах, используются в качестве СОЖ при металлообработке, охлаждающей и изолирующей жидкости в масляных трансформаторах.

Виды смазочных масел по химическому составу и их характеристики

По химическому составу смазочные масла делятся на следующие виды: минеральные (нефтяные), органические (животного и растительного происхождения), синтетические, полусинтетические.

Органические масла обладают отличными смазывающими свойствами и экологически безопасны, но работают в очень узком диапазоне температур. Кроме того, они дорого стоят, поэтому в чистом виде используются крайне редко.

Минеральные масла, которые производят из мазута (Рис.1), имеют самое выгодное соотношение цены и эксплуатационных характеристик для промышленного применения. В зависимости от способа получения, они разделяются на дистиллятные (продукты вакумной перегонки мазута) и остаточные (получают путем деасфальтизации тяжелых нефтяных остатков, образующихся при дистилляции мазута).

Дистиллятные масла превосходят остаточные по термостабильности и вязкостно-температурным свойствам, но существенно уступают им по смазывающей способности. Смешивая их в определенных пропорциях, получают товарные масла – компаундированные смазки с требуемыми техническими характеристиками.

С целью улучшения эксплуатационных свойств в состав минеральных смазочных масел вводят антифрикционные, противозадирные, антипенные, моющие и прочие присадки.

Синтетические масла – это продукты химической переработки нефти или природного газа, в результате которой синтезируются смазочн

ые жидкости с заданными техническими характеристиками (особо высоким индексом вязкости (Рис.2), малой склонностью к пенообразованию, низкой летучестью и т.д.). Стоят они в 2 – 3 раза дороже минеральных, но окупаются тем, что гарантируют легкий пуск и устойчивую работу механизмов в широчайшем диапазоне рабочих температур, обеспечивают экономию энергии за счет меньших потерь мощности на трение, гораздо дольше служат.

Полусинтетические смазочные материалы, в состав которых входит 50%-70% минералки и 30%-50% синтетики, объединяют в себе доступную стоимость и хорошие эксплуатационные характеристики (зависят от процентного соотношения базовой основы и пакета присадок).

Классификация смазочных масел по назначению

В соответствии с ГОСТ 4.24-84 смазочные масла делятся по основному назначению на следующие группы и подгруппы (Табл.1):

Классификацию основных групп смазочных масел по рекомендуемым областям назначения и применения, а также их маркировку регламентируют соответствующие ГОСТы. Например моторные масла, в зависимости от эксплуатационных свойств, согласно ГОСТ 17479.1-85 делятся на группы А, Б, В, Г, Д, Е (Табл.2):

Индекс 1 присваивается маслам для бензиновых двигателей, индекс 2 – для дизельных. Масла, которые подходят для использования в двигателях обоих типов с одинаковым уровнем форсирования, не имеют индекса в обозначении. Если в маркировке присутствует двойное обозначение, то первое из них указывает на возможность применения в дизельных двигателях, а второе – в бензиновых.

С появлением на российском рынке импортных смазочных материалов у автомобилистов большей популярностью пользуется классификация моторных масел по международным системам – ACEA, API, SAE.

От чего зависит область применения смазочных масел

Область применения смазочных масел зависит от их эксплуатационно-технических свойств, основными из которых являются:

вязкость и плотность при самой низкой, нормальной и максимальной рабочей температуре (эти показатели влияют на легкость холодного пуска оборудования, прочность смазывающей пленки, герметичность зазоров в цилиндропоршневых группах);

температура застывания – ее значение должно быть ниже минимальной температуры окружающей среды в предполагаемых условиях эксплуатации;

температуры вспышки и воспламенения – чем они выше, тем меньше пожаро- и взрывоопасность машин и механизмов, технологических процессов;

кислотное число – определяет антикоррозионные свойства;

маслянистость (липкость) – способность создавать на трущихся поверхностях надежную смазывающую пленку.

При работе механизмов в высокотемпературном режиме следует обращать особое внимание на зольность (с ее увеличением возрастает риск ускоренного абразивного износа трущихся деталей) и коксуемость (склонность к образованию нагара) масла.

Важные нюансы при выборе смазочных масел

Каждый вид смазочного масла имеет свои преимущества и недостатки (Рис.2).

Поэтому при подборе смазки для конкретного механизма следует учитывать:

• условия его работы (температура, влажность, степень агрессивности окружающей среды);
• эксплуатационные нагрузки (скоростной и температурный режим, удельное давление в зоне контакта);
• материалы трущихся поверхностей;
• износ контактирующих деталей (с его увеличением необходимо применять масло с большей вязкостью и плотностью).

Кроме назначения, предусмотренного ГОСТом, необходимо учитывать и стоимость смазочного масла. Так, для смазки узлов трения, работающих в щадящих условиях (при невысоких температурах и давлениях, отсутствии агрессивных сред), отлично подходит самая дешевая бесприсадочная минералка. Для механизмов, условия эксплуатации которых предъявляют повышенные требования к противоизносным, антиокислительным, противозадирным, противоскачковым, адгезионным свойствам смазочных материалов применяются более дорогие минеральные, полусинтетические или синтетические масла с соответствующими присадками.

Важнейшее значение при выборе смазочного масла имеет индекс вязкости (ИВ) — зависимость вязкости (ν) от температуры. Его можно вычислить по формулам, приведенным в ГОСТ 25371-97, или воспользоваться номограммой Виноградова (Рис.3).

Чем выше ИВ, тем шире температурный диапазон эксплуатации машин и механизмов (обеспечивается легкий холодный пуск и надежная смазка узлов трения при максимальных рабочих температурах).

Какое масло выбрать – отечественное или импортное?

Конечно же, если ваше авто на гарантии, в двигатель нужно заливать исключительно масло, которое указано производителем. После снятия с гарантии для автомобилей, способных по паспорту «переваривать» масла SG/CD, нет смысла покупать дорогую импортную минералку – при соблюдении интервалов замены «Лукойл Супер» не доставит проблем при эксплуатации.

Не забывайте о том, что любые смазочные материалы стоит покупать только в авторизованных точках продаж и у официальных дилеров отечественных и зарубежных производителей. Это исключает риск приобрести подделку, которая может привести к некорректной работе и даже поломке дорогостоящей техники.