Файл: Итинская, Н. И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости учеб. пособие.pdf

наблюдалось в первый период хранения, а затем из­ менения были небольшими. Значительное снижение ще­ лочного числа, а также и других показателей, харак­ теризующих содержание присадок, позволяет сделать предположение об ухудшении эксплуатационных свойств масел.

Чтобы избежать потерь качества моторных масел, необ­ ходимо изменить существующие способы их доставки. Если непосредственно после получения масел их расфасовывать в мелкую тару, герметически закрывать и в таком виде доставлять к машинам, то полностью будет исключено обводнение и загрязнение, а главное сохранится все коли­ чество введенных присадок.

§ 9. Пути экономии моторных масел

Расход смазочных материалов в двигателях внутрен­ него сгорания, исчисленный в процентах к расходу сжи­ гаемого топлива, все еще продолжает оставаться высоким как в целом по стране, так особенно в сельском хозяйстве. Из всех видов смазочных материалов, используемых в машинах, больше всего потребляется моторных масел, расход которых превышает 4% расхода топлива (за рубе­ жом 2%).

В сельскохозяйственном производстве имеются боль­ шие резервы для уменьшения расхода масел, следова­ тельно умелое, технически грамотное применение масел в машинах, снабженных двигателями внутреннего сгора­ ния, позволит значительно снизить их расход.

Путей экономии моторных масел много, основные из них:

1.Использование масел только установленных марок для данного типа двигателей.

2.Ликвидация качественных и количественных потерь

при заправке и эксплуатации агрегатов и машин.

3.Повышение качества масел за счет подбора сырья, улучшения технологии его переработки, создания более высокоэффективных композиций присадок.

4.Увеличение срока смены масел в двигателях за счет применения масел повышенного качества, создания лучших условий эксплуатации масла в двигателях.

5.Снижение угара масла в двигателях, что достигает­ ся рядом конструктивных и эксплуатационных факто­

ров.

6. Использование моторных масел только по прямому назначению — для смазки деталей двигателя.

7. Сбор отработанных масел и их регенерация.

ных марок масел может служить большим резервом их экономии. Рассмотрим это положение на примере дизель­ ных двигателей, для смазки которых поступают дизельные масла групп Б, В и Г. Если масла группы Б использовать в форсированных дизельных двигателях, особенно рабо­ тающих на сернистом топливе, повысятся нагарообразование, износ деталей, угар масла, потребуется частая смена масла из-за быстрого снижения его эксплуатационных свойств. Все это резко повышает расход масел, а кроме того, снижает надежность и долговечность двигателя.

Применение масел группы Г в малофорсированных двигателях старых марок также невыгодно, и не только из-за их высокой стоимости. Эти масла содержат большое количество присадок. Не в полной мере выполняя свои функции (низкие тепловые режимы, нагрузки), эти при­ садки не срабатываются и могут приносить не пользу, а некоторый вред: повышать абразивный износ, увеличи­ вать количество нагаров и т. д.

Как правило, в сельском хозяйстве нет деления дизель­ ных масел по маркам. Часто все дизельные масла сливают в одну емкость, что ведет к ухудшению их качества, спо­ собствует выпадению присадок. В литературе по обслу­ живанию и эксплуатации машин (даже издания 1972 г.) продолжает оставаться деление на автолы и дизельные масла, что недопустимо: для карбюраторных и дизельных двигателей используют различные высококачественные масла своих марок.

2. Снижение потерь при заправке зависит от имею­ щихся заправочных средств, их технического состояния и квалификации обслуживающего персонала. Сократить потери, снизить обводнение и загрязнение масел можно, используя механизированные заправочные средства. При заправке и доливе масел в двигатели важно вести строгий учет. Необходим повседневный контроль за работой си­ стемы смазки — уровень масла в картере, его расход, давление, температура, предотвращение утечек. Механи­ заторы обычно завышают уровень масла в картере, а это

292

вызывает его перерасход: возрастает угар из-за большего поступления масла на стенки цилиндра, увеличивается количество высокотемпературных отложений. При недо­ статке его в картере двигателя масло нагревается сильнее, резко возрастают процессы окисления, несколько ухуд­ шаются смазочные свойства. Создать такие условия при транспорте, хранении и применении масел, которые поз­ волят сохранить заводские показатели качества масел до бака машины и резко снизить их расход.

3. Основное направление, принятое сейчас по пути повы­ шения работоспособности масел в двигателях,— это ис­ пользование масел улучшенного качества. Уже сейчас нефтяниками многое сделано по повышению эксплуатаци­ онных свойств моторных масел. На снабжение сельского хозяйства в основном поступают высококачественные ди­ зельные масла групп В и Г, содержащие в своем составе 7—11% различных композиций присадок. Ведутся работы и проходят испытания масла с 14% различных присадок

(группа Д).

Улучшается технология переработки и очистки сырья для производства масел и присадок, повышается эффек­ тивность синтезируемых присадок, создаются их новые композиции, разрабатываются беззольные компонент},г присадок — все это способствует получению масел с луч­ шими эксплуатационными свойствами. Использование в двигателях более высококачественных масел позволяет повысить срок смены, а следовательно, снизить расход.

4. В тракторных и автомобильных двигателях осущест­ вляется недостаточно совершенная периодическая смена картернрго масла. В подавляющем большинстве трактор­ ных Двигателей масло подлежит смене через 240 ч работы, а в автомобильных —• через 3000—9000 км пробега. Пе­ риодичность смены масел в автомобилях определяется конструктивными особенностями, тепловыми нагрузками, качеством применяемого масла и др.

Периодическая смена масла не учитывает режима ра­ боты двигателей, его технического состояния, качества сжигаемого топлива, интенсивности угара, условий окру­ жающей среды, особенностей индивидуального техниче­ ского обслуживания машины, сильно влияющих на пока­ затели качества масла. Поэтому в одних случаях могут сливать хорошее масло, вызывая его перерасход, а в дру­ гих двигатель может работать на плохом масле, что увели­ чивает износ и нагарообразование.

293

Совершенствование конструкций двигателей, улучше­ ние качества масел, создание эффективных присадок поз­ воляют разрабатывать более совершенные режимы смаз­ ки двигателей.

Одним из основных путей повышения срока работы масла в двигателе является улучшение его очистки в си­ стеме смазки. Из распространенных двух схем очистки— реактивными масляными центрифугами параллельной и последовательной — лучше последняя. При параллельном включении центрифугу устанавливают на ответвлении мас­ ляной магистрали, через нее проходит небольшая часть масла, сливаемая после очистки в картер двигателя, а основная часть, поступающая на смазку деталей, прохо­ дит только фильтр грубой очистки. При последовательном полнопоточном включении все масло проходит через ротор центрифуги и очищенное поступает на смазку дета­ лей.

Качество очистки работавших масел полнопоточными центрифугами выше, количество удерживаемых механи­ ческих примесей в единицу времени в 2,5—3 раза больше, чем в центрифугах параллельного включения. Особенно хорошо задерживаются абразивные механические примеси. Полнопоточные центрифуги устанавливают на все новые тракторные двигатели, сейчас работают над их совершен­ ствованием: повышением производительности, улучшением качества очистки, упрощением конструкций и т. д.

Хорошие результаты очистки масел в двигателях полу­ чаются в тех случаях, когда полнопоточная центрифуга установлена совместно с фильтром тонкой очистки, но такие системы смазки пока не имеют промышленного рас­ пространения.

Улучшение качества очистки масла в двигателях, ис­ пользование высококачественных масел с эффективными композициями присадок позволяют в 2 раза повысить срок смены масла в тракторных двигателях, т. е. довести его до 480 ч, естественно, что это дает значительную эко­ номию масел.

Перспективным способом повышения работоспособности хмасла является его автоматический долив в процессе эксп­ луатации взамен угорающего. Это позволяет не только под­ держивать один и тот же нужный уровень масла, но исклю­ чает его дополнительное загрязнение и обводнение. При такой системе смазки на трактор устанавливают допол­ нительный бачок с маслом. При помощи специальных ири-

294

способлений (разработаны и опробированы разные вари­ анты) масло из бачка поступает в картер двигателя взамен угорающего. Данный способ особенно перспективен при длительной бессменной работе масла. Все больше думают о возможности сезонной работы масла в двигателе (700— 1000 мото-часов) при его автоматическом доливе.

Некоторые исследователи считают перспективным ре­ жим смазки с периодическим добавлением присадки в масло в процессе эксплуатации двигателя. При данном режиме масло не меняется в продолжение всего сельскохо­ зяйственного сезона, но периодически, через 120 ч, в него добавляют присадку. Пока этот способ практического рас­ пространения не получил.

5. Большую экономию моторных масел дает снижение угара. В недалеком прошлом угар масла составлял 2,5— 3% от расхода топлива, в настоящее время за счет конст­ руктивных изменений деталей поршневой группы и неко­ торых эксплуатационных факторов угар масла снижен при­ мерно до 1,0%. Работы, выполняемые на Владимирском тракторном заводе им. Жданова, показывают, что есть все возможности для дальнейшего снижения угара масла до 0,5—0,7%. Снижение менее 0,5% пока нерационально из-за некоторого повышения износа (недостаток масла, его перегрев, ухудшение смазочных свойств). Наиболее сильно на угар масла влияет конструкция и состояние поршневых колец. По мере изнашивания канавок и пор­ шневых колец угар увеличивается из-за большего про­ никновения масла в камеру сгорания. Увеличенный рас­ ход масла свидетельствует о необходимости замены порш­ невых колец, замена которых иногда снижает расход масла

вдва и более раза.

6.Высокий расход моторных масел объясняется и тем,

что их используют не только для смазки деталей двигателей, но и для заполнения гидравлических систем, смазки дета­ лей трансмиссии и др. Это совершенно недопустимо. К жид­ костям для заполнения гидравлических систем предъ­ являются специфические требования, которым не могут удовлетворять моторные масла. Следовательно, расходу­ ются дорогие, дефицитные моторные масла с композици­ ями присадок, не обеспечивающие нормальной работы гид­ равлики (повышенная затрата энергии, износы прецизи­ онных пар золотниковых механизмов, разрыв шлангов и многое другое). Если для гидравлики использовать специ­ альные масла, а для смазки трансмиссий свои рекомендо­

295

ванные и выпускаемые трансмиссионные масла, то расход моторных масел будет значительно снижен.

7. Значительной экономии масел можно достичь при правильной организации сбора всех отработавших мотор­ ных масел. В настоящее время отработавшие в двигате­ лях масла собирают в очень небольших количествах (около

10 °/„).

Правильно собранное отработавшее моторное масло можно использовать по двум направлениям:

1)сдавать на специальные пункты или нефтебазы для последующей регенерации;

2)подвергнуть отстою и фильтрации непосредственно в хозяйстве; частично восстановленное масло можно исполь­ зовать в хозяйстве для смазки, например, зубчатых пе­ редач, некоторых узлов трения сельскохозяйственных машин и других механизмов, заполнения воздухоочистите­ лей и для других производственных нужд.

§ 10. Методические указания к выполнению лабораторных работ и типовые задачи

По материалу, изложенному в VIII и X главах, целе­ сообразно выполнить лабораторную работу по исследо­ ванию образца свежего моторного масла и масла, отрабо­

тавшего в двигателе. На выполнение такой работы требу­ ется 6 ч.

По данным, полученным от преподавателя и резуль­ татам анализа свежего масла составляют паспорт на ис­ следуемый образец. По паспорту устанавливают сорт и марку масла, в ту же таблицу записывают требования стандарта для данной марки масла. Сравнивая данные анализа с требованиями стандарта, по имеющимся откло­ нениям дают заключение об эксплуатационных свойствах исследуемого образца. В заключении отмечают, для ка­ ких двигателей, в какое время года рекомендовано дан­ ное масло. Затем в специальную графу таблицы записывают физико-химические показатели работавшего масла и опи­

сывают те изменения, которые происходят с маслом в дви­ гателе.

Для свежего масла могут быть выполнены следующие анализы: определение кинематической вязкости при 50 и 100° (глава VIII, § 3), индекса вязкости, проверка нали­ чия воды и механических примесей, определение содер­ жания золы (глава IX, § 6), щелочного числа (глава IX,

296

§ 6), температуры вспышки (глава X, § 4). В качестве до­ полнительных данных можно получить термоокислительпую стабильность, коррозийность, содержание бария или других компонентов присадки, температуру застывания.

В работавшем масле определяют количество воды (гла­ ва X, § 4), механических примесей (глава X, § 4), золь­ ность (глава IX, § 6), количество железа (глава VIII, § 7), температуру вспышки (глава X, § 4).

Анализ результатов исследования. Все полученные данные свести в таблицу по образцу для масла марки М10В,

Результаты исследования позволяют сказать, что све­ жее масло имеет марку М10В. Это летнее дизельное масло для среднефорсированных двигателей типа Д-37Е, АМ-41 и др. Исследуемый образец имеет некоторые отклонения от требований стандарта. Так, у него несколько ниже золь­ ность и щелочное число, что указывает на меньшее коли­ чество введенных присадок, вероятно, поэтому несколько ниже термоокислительпая стабильность и выше коррозий-

297

ность. По другим показателям отклонений от стандарта нет. Свежее масло пригодно к применению.

В процессе работы масла в двигателе оно существенно меняет качественные характеристики, в нем накапливает­ ся вода и большое количество механических примесей. В масле содержится почти 0,01% железа, которое могло попасть в результате износа трущихся деталей двигателя. Зольность масла снижена благодаря срабатыванию при­ садок, но в то же время она может увеличиваться за счет накопления в масле продуктов износа и загрязнения. Рез­ кое возрастание кислотного числа свидетельствует об ин­ тенсивности процессов окисления. В результате окисления вязкость работавшего масла должна была бы повышаться, а температура вспышки увеличиваться. Но температура вспышки снизилась, по-видимому, в масло в небольших количествах попало дизельное топливо из-за недостаточ­ ной регулировки топливной аппаратуры.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ

Задача № 1

Имеются два масла с одинаковой вязкостью при 100°, равной 7,9 сСт. Вязкость первого масла при 50° составляет 65, второго — 40 сСт. Какое масло более пригодно для зимней эксплуатации и какой у него индекс вязкости?

Ре ш е н и е

1.Вязкостно-температурная кривая более пологая у второго масла. Следовательно, оно более пригодно для эксплуатации в холодное время года.

2. Индекс вязкости определен по номограмме (глава VIII, § 2); у первого масла он около 30, а у второго — 85.

Задача № 2

Имеются два масла с одинаковой вязкостью при 100°, равной 11,3 сСт. Первое масло имеет зольность 0,04%, второе — 0,85% и щелочное число 3,2 мг/г. Какое масло пригодно для быстроходных двигателей? Назвать тип двигателей, время, года, когда можно использовать масло. Содержится ли присадка в маслах?

Ре ш е н и е

1.По значению кинематической вязкости видно, что масла летние.

2.Первое масло нрисадкн не содержит, это видно по низкой золь­ ности, н его нельзя применять в быстроходных дизельных дви­ гателях.

298

3.Для быстроходных дизельных двигателей в летнее время при­ годно второе масло.

4.Второе масло содержит композиции присадок, что можно уста­

новить по щелочному числу и зольности, его можно отнести к маслу М10В. Следовательно, оно пригодно для двигателей средней форсировки типа Д-37Е, СМД-14, А-41.

Задача Д» 3

Определить марку масла, если известны следующие данные: v100 = 11,14 сСт, индекс вязкости 85, щелочность 5,62 мг/г, термо­ окислительная стабильность 88 мин, зольность 1,46%, температура вспышки 203°, а застывания минус 7,0°. В каких двигателях в ка­ кое время можно использовать данное масло?

Ре ш е н и е

1.Составим паспорт масла, по которому установим марку. Это моторное масло марки М10Г.

2.По кинематической вязкости, индексу вязкости и температуре застывания можно заключить, что масло летнее.

Данное масло можно использовать в высокофорснрованпых дизельных двигателях типа ЯМЗ-238НБ (трактор К-700); Д-130 (трактор Т-130), СМД-17К (комбайн СК-4М).

Вопросы для повторения

1.Какие требования предъявляются к моторным маслам?

2.Какие процессы происходят с маслом в двигателе?

3.С какой целью добавляют композиции присадок в моторные масла?

4.В чем сущность новой классификации моторных масел?

5.Перечислите основные свойства и марки масел для карбюра­ торных и дизельных двигателей.

6.Как улучшается индекс вязкости современных масел?

7.Почему масла группы Б нельзя использовать в форсированных дизельных двигателях?

8.Как срабатывается присадка в моторных маслах в период эксплуатации двигателей?

9.Какие масла используют для обкатки двигателей?

10.Какие существуют способы улучшения приработки деталей?

И. От чего зависят качественные и количественные потери масел?

12.К чему приводит обводнение моторных масел?

13.От чего зависит гигроскопичность масел?

14.Какие пути повышения работоспособности масел в двигателях?

15.За счет чего повышается качество вновь выпускаемых масел?

16.Какие пути повышения экономии моторных масел?

17. Как устанавливается срок смены ■масел в двигателях?

18.Какие меры способствуют повышению срока смены масла?

19.Как влияет угар масла на процесс его старения и расход?

20.Какие меры необходимы для снижения расхода масла?

299