Файл: Лекция 1 Классификация нефтяных масел и основные показатели их качества.ppt
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 11
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лекция 1
Классификация нефтяных масел и основные показатели их качества.
Зависимость свойств нефтяных масел от их состава
Классификация нефтепродуктов по их назначению:
Моторные топлива;
Энергетические топлива;
Нефтяные масла;
Углеродные и вяжущие материалы;
Нефтехимическое сырье;
Нефтепродукты специального назначения.
Нефтяные масла - сложная смесь высококипящих углеводородов (число углеродных атомов 20-60; молекулярная масса 300-750, т. выкипания 300-650 °С).
Сырье для их производства - мазут, а главный процесс - вакуумная перегонка, в результате которой получают узкие масляные фракции (от 1 до 4) и гудрон.
Углеводородный состав нефтяных масел:
парафиновые углеводороды (алканы нормального и изостроения);
нафтеновые углеводороды (цикланы), содержащие пяти- и шестичленные кольца с парафиновыми цепями разной длины;
ароматические углеводороды (арены моно- и полициклические);
гибридные углеводороды, а также смолисто-асфальтеновые вещества и серо- азот- и кислородсодержащие гетероорганические соединения.
КЛАССИФИКАЦИЯ МАСЕЛ
По составу: дистиллятные или базовые (полученные из мазута вакуумной перегонкой), остаточные (полученные из гудрона), компаудированные (смешение дистиллятных и остаточных масел), загущенные (в базовое масло вводят полимерную присадку); синтетические (получаемые путем синтеза органических веществ);
По назначению:
смазочные (моторные [для смазки двигателей, например, автомобильные, дизельные, авиационные], индустриальные [для смазывания узлов и механизмов оборудования различных отраслей промышленности], трансмиссионные [предназначены для коробок передач и силовых трансмиссий, передающие большие крутящие моменты в автомобилях, тракторах и т.д.], цилиндровые, судовые, турбинные [для смазки паровых и водяных турбин] и компрессорные);
не смазочные или специальные (электроизоляционные, консервационные [защитные], гидравлические [для передачи давления и мощности, для заполнения цилиндров грузоподъемных механизмов], технологические, вакуумные и белые [для медицинских, пищевых и парфюмерных производств]).
Смазочные масла, применяемые практически во всех областях техники, в зависимости от назначения выполняют следующие основные функции: уменьшают коэффициент трения между трущимися поверхностями, снижают интенсивность изнашивания, защищают металлы от коррозии, охлаждают трущиеся детали, уплотняют зазоры между сопряженными деталями, удаляют с трущихся поверхностей загрязнения и продукты изнашивания.
СМАЗОЧНЫЕ МАСЛА
Смазочные масла (моторные масла)
Моторные масла предназначены для смазки двигателей внутреннего сгорания (ДВС) различных типов (карбюраторные, инжекторные, дизельные, турбореактивные). Их доля в общем объеме производства масел составляет 50 -60 %.
Тенденция к форсированию ДВС и ужесточение норм по выбросам оксидов азота, углерода и твердых частиц с отработанными газами требует модернизации двигателей путем увеличения степени сжатия, турбонаддува, рециркуляции части выхлопных газов, задержки впрыска и др. Это предъявляет повышенные требования к качеству товарных (базовых) масел.
В соответствии с классификацией Американского института нефти (API) базовые масла подразделяются на пять групп в зависимости от индекса вязкости, содержания насыщенных соединений, серы и технологии производства
Мировое производство базовых масел составляет более 30 млн т/год, из них ≈ 80 % приходится на I группу.
В странах ЕС в основном производятся базовые масла I группы и качество товарных масел обеспечивается за счет присадок. Прогнозируется увеличение выпуска базовых масел III группы и синтетических масел - в основном полиальфаолефи- нов (ПАО), однако высокая стоимость ПАО ограничивает их применение и часто они используются в смеси с нефтяными маслами.
В США и Канаде 50 % составляют базовые масла II группы и 15 % - III группы, доля которых постоянно возрастает.
Условное обозначение моторных масел
В странах СНГ товарные моторные масла по ГОСТ 17479.1-85 обозначаются буквой М. Вязкость масла указывается при 1000С, так как такой температуры и выше оно достигает в процессе работы двигателя. Например, М-10 – моторное масло классом вязкости 10 (вязкость в сСт при 1000С может лежать в пределах 9,5 – 11,5).
Затем указывается (буквами) область применения и условия эксплуатации:
А – для нефорсированных бензиновых и дизельных двигателей;
Б – для малофорсированных двигателей;
В – для среднефорсированных двигателей;
Г – для высокофорсированных двигателей;
Д – для высокофорсированных дизелей с наддувом, работающих в тяжелых условиях.
Если масло предназначено для бензиновых двигателей, указывается цифра 1, если для дизелей, – 2. Например, М -10 - Г1 – моторное масло летнее средней вязкостью 10 сСт для высокофорсированных бензиновых двигателей,
М-З3- Г2 – зимнее, М-З3/10-Г1 – всесезонное. Класс вязкости всесезонного масла определяется по последней цифре.
Основные характеристики некоторых моторных масел
В международном масштабе принята классификация моторных масел по уровню вязкости Американского общества автомобильных инженеров - SAE (sousaity of automobile enqineers) J300; уровень эксплуатационных свойств и область применения - по классификации API.
Масла по API подразделяются на категории «S» (Service) - для бензиновых и «С» (Commercial) - для дизельных двигателей; универсальные масла обозначают классами обеих категорий. Классы указывают буквы латинского алфавита, стоящие после буквы, обозначающей категорию, например SF, SH, СС, CD или SF/CC, CG/CD, CF-4/SH для универсальных масел.
По системе SAE применяют 6 зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) и 5 летних (20, 30, 40, 50, 60) масел. По системе SAE указывается класс вязкости моторных масел.
Моторное масло марки 0W (W-winter, зима) рекомендуется для зимних условий эксплуатации с температурой окружающей среды не ниже - 300С, а 5W - 25 0С, 10W - 200С.
В российской маркировке масел указывается 4 зимних масла (основных), 5 летних и 4 всесезонных. У всесезонных масел класс вязкости указывается последней цифрой в обозначении.
Классы вязкости моторных масел
Европейские страны с 1996 г. ввели свою классификацию моторных масел по системе ACEA (Ассоциация европейских производителей автомобилей).
Масла для бензиновых двигателей, обладающие энергосберегающими свойствами, классифицируются Международным комитетом по стандартизации и одобрению смазочных материалов (ILSAC).
Энергосберегающими называются масла, которые дают экономию топлива в 1,5-2,5 % и более за счет снижения вязкости (в допустимых пределах) и введения присадок - модификаторов трения.
Примерное соответствие наиболее распространенных классификаций моторных масел
Смазочные масла (трансмиссионные масла)
Трансмиссия (лат. переход, передача) служит для передачи и изменения крутящего момента вала двигателя на колёса автомобиля.
Включает в себя: коробку перемены передач, карданный вал, главную передачу и дифференциал.
Основное назначение трансмиссионных масел - смазка высоконагруженных зубчатых механизмов, подшипников и других узлов силовой передачи автомобиля.
Они должны обладать наряду с высокой смазывающей способностью хорошими вязкостно-температурными свойствами. Масла гидравлических трансмиссий, помимо своего основного назначения, служат гидравлической средой, заполняющей систему.
Требования к трансмиссионным маслам:
1) снижать износ трущихся пар, отводить тепло;
2) уменьшать потери энергии на преодоление трения, вязкость масла не должна превышать 150Па·с (150000 сСт);
3) понижать шум и вибрации, защищать металл от коррозии;
4) удалять продукты износа и не быть токсичным.
В зависимости от напряженности работы передач согласно ГОСТ 17479 - 85 устанавливают пять групп трансмиссионных масел.
| Группа | Условия применения |
| ТМ-1 (без присадок) | Для зубчатых передач с напряжением в зоне контакта до 1600 МПа и температурой масла до 90 °С |
| ТМ-2 (с противоизносными присадками) | То же, до 2100 МПа и 130 °С |
| ТМ-3 (с противозадирными присадками) | То же, до 2500 МПа и 150 °С |
| ТМ-4 (с противозадирными присадками высокой эффективностью) | Для зубчатых передач с напряжением в зоне контакта до 2000 МПа и температурой масла 150 °С, а также гаплоидных передач при высокой скорости и низком крутящем моменте |
| ТМ-5 (то же) | Гиппоидные передачи при высокой скорости, ударных нагрузках, высоком крутящем моменте и температурой масла до 150 °С |
Трансмиссионные масла делятся на 4 основных класса по вязкости
По стандартам России и SAE выпускают следующие виды трансмиссионных масел
API - указывает область применения масел; SAE -указывает класс вязкости масел.
W – зимнее масло; GL – главная смазка (General – главный, Lube – масло); 90 – класс вязкости (номер масла соответствующей вязкости);
API GL-5, SAE-70W/90 – масло трансмиссионное, 5-й группы, всесезонное, классом вязкости 90 (вязкость 13,5–24 мм2/с, при 100оС).
Смазочные масла (индустриальные масла)
Доля индустриальных масел в общем объеме производства смазочных масел превышает 30 %. В марках всех индустриальных масел цифра показывает значение кинематической вязкости при 50°С. Они подразделяются на масла общего и специального назначения.
Индустриальные масла общего назначения служат для смазывания наиболее широко распространенных узлов и механизмов оборудования различных отраслей промышленности — текстильных машин, металлорежущих станков, редукторов и передач прокатного, кузнечного и прессового оборудования. Они представляют собой очищенные дистиллятные и остаточные масла и их смеси и подразделяются на легкие, средние и тяжелые. Масла серии «И» не содержат в своем составе присадок, масла серии «ИГП» содержат антиокислительную, противокоррозионную и антипенную присадки.
Индустриальные масла специального назначения обычно содержат присадки и предназначены для использования в узких или специфических областях.
Основные характеристики индустриальных масел общего назначения
Специальные (не смазочные) масла служат рабочими жидкостями в гидравлических передачах, электроизоляционной средой в трасформаторах, конденсаторах, кабелях, масляных выключателях, используются при приготовлении пластичных смазок и т.п.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ МАСЛА
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАСЛА
Гидравлические масла используются в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах дорожно-строительных машин,экскаваторах, подъемных кранах, станках и другой технике.
Рабочая жидкость гидравлических систем должна обладать:
1) хорошими смазывающими свойствами;
2) минимальной зависимостью вязкости от температуры в требуемом диапазоне рабочих температур (минус 50 до плюс 80 оС);
3) низкой упругостью насыщенных паров и высокой температурой кипения;
4) нейтральностью к применяемым материалам, особенно к резиновым уплотнениям;