Файл: Башаев В.Е. Потери присадок в автомобильных фильтрах тонкой очистки масла.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.08.2024
Просмотров: 53
Скачиваний: 0
В. Е. БАШАЕВ, А. Г. ВЛАДИМИРОВ
ИЛЬТРАХ
#
’ЗГ * |
I |
|
\ .<
* < |
* |
. 'V 'Л*.
АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ ССР
ИНСТИТУТ ХИМИИ ПРИСАДОК
В. Е. БАШАЕВ, А. Г. ВЛАДИМИРОВ
ПОТЕРИ ПРИСАДОК В АВТОМОБИЛЬНЫХ ФИЛЬТРАХ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ МАСЛА
ИЗДАТЕЛЬСТВО „ЭЛМ“
Баку — 1974
«с Л
Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета
Академии наук Азербайджанской ССР
Редактор И. М. ОРУДЖЕВА
BaiuajeB Валентин Ефимович, Владимиров Александр Кеоркиіевич
JYKC3K ДЭРЭЧЭДЭ JAFbl ТЭМИЗЛЭЛЭН АВТОМОБИЛ ФИЛТРЛЭРИНДЭ АШГАРЛАРЫН ИТКИСИ
(Рус дчлиндэ)
Издательство „Элм“, 1974 г.
3-14-7
30-69 М
ВВЕДЕНИЕ
Коммунистическая партия Советского Союза и Советское Правительство уделяют огромное внимание развитию всех отраслей народного хозяйства страны. Поставлена задача: в короткие сроки в техническом отношении догнать пере довые капиталистические страны. Эта задача целиком и полностью сохраняет свое значение в такой отрасли промыш ленности, как двигателестроение и дизелестроение, в част ности. Пожалуй, трудно назвать участок народного хозяйства, где бы не применялся поршневой двигатель. Только в авиатранспорте преобладающее положение занимают газо турбинные двигатели. Что касается наземного и водного транспорта—основное место поршневых двигателей в них бесспорно. Этим, по-видимому, можно объяснить то особое внимание, уделяемое двигателестроению Центральным Комитетом КПСС, которое изложено в специальном обра щении к Советскому народу и в ряде постановлений Совета Министров СССР.
Одна из основных задач, поставленных перед специали стами, заключается в увеличении долговечности изготав ливаемых в СССР двигателей, ибо увеличение их срока служ бы эквивалентно дополнительному производству двигателей практически без капитальных затрат. Отечественный и за рубежный опыт показал, что в этом вопросе большое зна чение приобретает качество смазочных материалов.
Если в довоенный период для смазки отечественных двигателей вполне приемлемыми были моторные масла, вырабатывавшиеся, в основном, из нефтей Апшеронских месторождений без каких-либо добавок, то в настоящее время положение резко изменилось. Построены мощные за воды по выработке присадок к моторным маслам, например, таких как АзНИИ-7, АзНИИ-8, СБ-3, СК-3, ЦИАТИМ-339, ВНИИ НП-360, БФК и много других. Большое количество предприятий по выработке присадок находится в стадии строительства. Чем же объясняется такой повышенный ин терес к присадкам, вводимым в моторные масла?
3
Дело заключается в том, |
что в конструкции, в мощ- |
|||||||
ностных и экономических |
показателях |
поршневых двигате |
||||||
лей |
произошли большие изменения. При изготовлении дви |
|||||||
гателей начали применять новые материалы. |
Возросли |
на |
||||||
грузки на детали. В результате форсировки |
рабочего |
про |
||||||
цесса |
смазочное масло |
оказалось в условиях значительных |
||||||
термических нагрузок, |
при |
одновременном |
каталитическом |
|||||
действии различных металлов. |
В современных |
двигателях |
||||||
масло является средой, в которую попадают |
значительные |
|||||||
количества углеродистых |
продуктов |
неполного |
сгорания |
топлива и масла, кислых соединений и других нежелатель ных веществ. В результате, для того, чтобы обеспечить работоспособность двигателя, масло должно обладать целым рядом свойств. К числу важнейших из них относятся: про тивоизносные, антикоррозионные, детергентные, дисперги рующие, антиокислительные, противопенные идр. Природные минеральные масла этими свойствами или вообще не облада ют, или эти свойства у них выражены настолько слабо, что современные двигатели эксплуатировать на них практически невозможно. Потому в масла вводятся специально синтези рованные химические вещества, получившие название при садок, которые сообщают маслу одно из вышеуказанных свойств или функций. Чтобы придать маслу одновременно несколько функций, применяют композиции монофункцио нальных присадок. Однако, не исключены случаи примене ния многофункциональных присадок.
Отечественная и зарубежная практика показывают, что наиболее часто употребляемые композиции присадок к мо торным маслам содержат в своем составе в основном три компонента: 1) основную часть составляет детергентно-дис-
пергирующий компонент (целые проценты |
и их десятки), |
2) в значительно меньшем количестве (до |
1%) в масло до |
бавляется антиокислительный компонент, одновременно обе спечивающий маслу антикоррозионные и противоизносные свойства и 3) в совсем незначительном количестве (тысяч ные доли процента)—противопенный компонент. Безуслов но, бывают и отступления от этого основного правила. На пример, встречаются четырех-, двух- и однокомпонентные присадки. В зависимости от условий применения современ ные моторные масла в соответствии с международной клас сификацией разделяются на серии или группы. Масла раз личных групп или серий отличаются друг от друга в основ ном содержанием, иногда и составом присадок. В табл. 1 в качестве примера приведено содержание присадок в маслах различных серий.
Помимо указанных в таблице композиций присадок, в отечественной практике для карбюраторных двигателей ши роко применяются присадки СБ-3 и СК-3, добавляемые к
4
Страна, фирма |
Серия |
|
1 |
2 |
|
СССР |
1 |
|
СССР |
1 |
|
Monsanto |
1 |
|
(Англия) |
|
|
Shell |
I |
|
Rottel Іо |
||
СССР |
11 |
|
СССР |
11 |
|
Monsanto |
11 |
|
(Англия) |
||
|
||
Rimula |
II |
|
СССР |
III |
|
Monsanto |
III |
|
(Англия) |
|
|
СССР |
IV |
|
Monsanto |
IV |
|
(Англия) |
IV |
|
A moco |
|
Т а б л и ц а I |
||
Шифр |
Концентра |
Суммарное |
|
содержание |
|||
компонентов |
ция компо |
компонен |
|
нентов, 96 |
|||
|
тов, % |
||
|
|
||
3 |
4 |
5 |
|
БФК |
4 |
7,205 |
|
СБ-3 |
2 |
||
ИНХП-21 |
1,2 |
|
|
ПМС-200А |
0,005 |
|
|
ВНИИНП-370 |
5 |
7,505 |
|
ПМСЯ |
2 |
||
ЛЗ-23К |
0,5 |
|
|
ПМС-200А |
0,005 |
|
|
Monto-613 |
4 |
4,25 |
|
Santolub-493 |
0,7 |
|
|
RC 880 N |
4,5 |
4,5 |
|
БФК |
5,4 |
|
|
СБ-3 |
2,6 |
9,201 |
|
ИНХП-21 |
1,2 |
||
|
|||
ПМС-200А |
0,001 |
|
|
АСК |
3 |
7,205 |
|
Маек |
3 |
||
|
|||
ДФ-11 |
1,2 |
|
|
ПMC-200А |
0,005 |
9,7 |
|
Monto-613 |
9 |
||
|
|||
Santolub-493 |
0,7 |
|
|
N 858 |
И |
11,6 |
|
N999 |
0,6 |
|
|
ВНИИНП-370 |
15 |
20,205 |
|
ПМСЯ |
4 |
||
ДФ-И |
1,2 |
|
|
ПМС-200А |
0,005 |
|
|
Monto-702 |
18 |
18 |
|
Маек |
25 |
25,5 |
|
Л3-23 К |
0,5 |
||
N6 90 |
24 |
24 |
|
N460 |
34 |
34 |
5
■автолам в количестве 10%, а также в смеси с присадками АзНИИ-7 или ДФ-11.
Показательным является также факт, что от начала при менения в СССР присадок, значительное время общеприня той являлась 3%-ная концентрация присадки в масле. В таком количестве добавлялись присадки АзНИИ-4, АзНИИ- ЦИАТИМ-1, АзНИИ-7 (в начале), :ЦИАТИМ-339 и др. И только в последние 5—6 лет присадки начали добавлять в масла в значительных количествах, доходящих до 30% и выше. Причем, наибольший удельный вес в композициях имеют так называемые „моющие“ компоненты. Хотя с фи зической точки зрения это название не всегда соответст вует механизму действия присадок такого типа. Обычно под моющими присадками понимают такие, которые обес печивают чистоту деталей двигателя в процессе эксплуата ции, т. е.. отсутствие лака, нагара и осадков на поршнях, шатунах, в клапанной коробке, в поддоне и в маслопрово дах двигателя.
Как указывалось выше, при работе поршневого двига теля в масле постепенно накапливаются углеродистые ве щества в виде тонкопзмельченной дисперсной фазы. В на чальной стадии от момента образования эти частицы имеют весьма малые размеры (доли микрона) и вследствие броу новского движения свободно удерживаются в масле во взвешенном состоянии. По мере увеличения концентрации частиц в масле при создании благоприятных условий может наступить коагуляция таких частиц с последующим осаж дением образовавшихся агрегатов на нагретых деталях дви гателя. Образующиеся в масле, по мере его окисления, оксикислоты и другие вязкие продукты являются хорошим связующим материалом для углеродистых осадков. Резуль татом этого процесса и являются те лаки, нагары, и ..осадки, которые мы наблюдаем в двигателях, работающих на маслах без присадок. Избежать полностью загрязнения масла не растворимой углеродистой фазой практически невозможно. Поэтому единственный путь сохранить детали двигателя чистыми заключается в стабилизации этой дисперсной сис темы, т. е. в предупреждении выпадения осадков. Стабили зация системы может быть в значительной степени облег чена, если в масле помимо стабилизирующей присадки будет присутствовать и диспергирующая. Прямыми опытами уста новлено, что многие из моющих присадок не в состоянии отмыть от поршня уже образовавшийся на нем лак или отложения нагара. Не вдаваясь в детали механизма дейст вия моющих присадок, можно, однако, зафиксировать, что соединения этого типа относятся к поверхностно-активным веществам, обладающим дифильной структурой молекул. Благодаря именно этому качеству, моющие присадки спо
6
собны прочно адсорбироваться на поверхности углеродис тых частиц, обеспечивая их диспергирование и стабилиза
цию.
Однако, именно это полезное свойство моющих приса док при контакте масла с материалом фильтра тонкой очи стки является причиной извлечения присадки из масла и ■бесполезного удержания ее в указанном фильтре; Действи
тельно, |
в современных |
отечественных |
двигателях в |
каче |
|||||||||
стве |
материала для |
изготовления |
фильтрующих |
элементов |
|||||||||
тонкой очистки масла в массовых количествах (общий |
вес |
||||||||||||
выпускаемых фильтров более 10 |
тыс. т в год) использует |
||||||||||||
ся картон по |
ГОСТу |
8740-58 |
и-ГОСТу 7933-56, а |
также |
|||||||||
бумага по ГОСТу 8273-57. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Эти материалы, как показывают опыты многих исследо |
||||||||||||
вателей |
обладают |
высокоразвитой |
поверхностью и |
энер |
|||||||||
гично |
адсорбируют присадки из |
масла в процессе |
работы |
||||||||||
двигателя. В прежние |
времена, |
когда |
применялись |
масла |
|||||||||
без |
присадок, адсорбционную |
способность |
фильтрующих |
||||||||||
материалов |
следовало |
оассматривать как |
положительное |
||||||||||
качество, т. к. она содействовала извлечению из масла |
ра |
||||||||||||
ботающего двигателя |
кислот и смолистых веществ, |
обла |
|||||||||||
дающих известной |
поверхностной |
активностью. |
Применяе |
||||||||||
мые в настоящее |
время, присадки |
к |
моторным |
маслам в |
подавляющем большинстве случаев являются поверхностно активными веществами, более сильными, чем указанные выше кислоты и смолы. Поэтому присадки поглощаются фильтрую щими материалами энергично и в больших количествах. На
это вредное явление |
исследователи обратили внимание еще |
|
в 1939 |
г. [1]. С тех |
пор в печати появлялись отдельные |
статьи, |
посвященные изучению адсорбционного взаимодей |
ствия присадок с фильтрующими материалами. Тот факт, что данному вопросу в СССР не придавалось до последних лет особого значения, объясняется тем, что, во-первых, при садки выпускались в небольших количествах и не все дви гатели работали на маслах, облагороженных присадками, во-вторых, концентрация, вводимых в масло, первых при садок была незначительной (3%). Поэтому ущерб, наноси мый экономике, эксплуатирующих двигатели, организаций за
счет бесполезного удержания присадок в элементах |
филь |
||||
тров тонкой очистки масла, был невелик и |
малозаметен. |
||||
В настоящее время |
ситуация резко |
изменилась: |
|||
появились совершенно |
новые, |
никем |
не |
исследован |
|
ные в этом отношении, присадки; |
промышленный |
выпуск |
|||
присадок достиг внушительных размеров. |
Исследованиями |
последних лет доказано целесообразность введения в масло больших количеств присадок (от 5 до 25%). Конструкция фильтров тонкой очистки масла в двигателях также подвер глась изменению. Таким образом, вопрос о потерях присадок
7