Файл: Сулейманова, Ф. Г. Композиции присадок к моторным маслам из бакинских нефтей.pdf

ново масла три относительно высокой температуре и оценке степени старения масла за период опыта. Испытуемое масло в количестве 150 г нагревают до 80 ± 2° С. Главной состав-1 ной частью нагревающего аппарата является съемная поли­ рованная с двух сторон трубка из нержавеющей стали со стенками толщиной от 0,5 до 1 мм, длиной 350 мм и внутрен­ ним диаметром 30 мм, которая закреплена в масляной бане и имеет нагревательный элемент, обеспечивающий нагрев

ющуюся. со скоростью 1000 об/мин, поступает в съемную трубку. Равномерно распределяясь по горячей внутренней* поверхности испытательной трубки, оно стекает вдоль нее обратно в емкость. Скорость циркуляции масла 0,7 г/мин, продолжительность испытания 12 часов. Проходящий по ис­ пытательной трубке воздух способствует быстрому и равно­ мерному окислению масла в тонком слое. Оценочными показателями качества масел после окончания испытания являются: а) количество лаковых отложений, определяемое по привесу испытательной трубки; б) испаряемость масла; в) увеличение вязкости, коксуемости и кислотного числа окисленного масла.

Указанные лабораторные методы оценки качества сма­ зочных масел преследуют цель отбора наиболее эффектив­ ных образцов масел и присадок по функциональным свой­ ствам и доведения их до требуемого уровня, предполагая дальнейшую проверку их в условиях работы двигателя. По­ лезность объективных лабораторных методов испытаний состоит также в их применимости для оценки масел или при­ садок с неизвестной эксплуатационной характеристикой. Основной задачей при разработке лаборатарных методов оценки качества масел является создание режима, дающего возможность корреляции с результатами моторных испыта­ ний. Однако лабораторные методы оценки эксплуатационных свойств 1'масел и тем более их классификация без проведения моторных испытаний не могут быть окончательными.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ В СССР

До настоящего времени в Советском Союзе оценка ка­ чества смазачных масел и присадок к ним производится по следующей схеме:

1. Лабораторный анализ для определения физико-хими­ ческих свойств смазочных масел согласно требованиям ГОСТа. Этот этап позволяет определить отдельные свойства при исследовательских работах, в процессе производства

или хранения смазочных масел с целью контроля за их ка­ чеством.

2. Предварительная оценка эксплуатационных свойств смазочных масел и присадок на безмоторных установках. На этом этапе оцениваются отдельные функциональные качества смазочных масел (коррозионность, моющие свойства, термоокмсляемость, износные свойства и т. д.) на различных типах лабораторных машин и аппаратов. Результаты таких иссле­ дований позволяют довести отдельные качества масел до требуемого уровня и отобрать лучшие образцы опытных масел и присадок для дальнейшей проверки их качества в условиях работы двигателя.

3. Оценка эксплуатационных свойств масел и присадок в условиях работы двигателя. В зависимости от назначения масел и присадок испытания проводятся на соответству­ ющих карбюраторных и дизельных двигателях, при кратко­ срочном и длительном режимах в стендовых условиях.

Результаты моторных испытаний позволяют определить работоспособность испытуемого образца масла по противоизносным, антикоррозийным и антинагарным свойствам.

4. Оценка качества смазочных масел и присадок в усло­ виях опытной эксплуатации. На этом этапе смазочные масла и присадки проходят длительное испытание в эксплуатаци­ онных условиях, по результатам которых окончательно опре­ деляются качество и пригодность испытуемых образцов для конкретных типов двигателей. На основании результатов этих испытаний разрабатываются соответствующие стандар­ ты на смазочные масла.

Остановимся на основных методах лабораторных иссле­ дований и испытаний, получивших наибольшее распростра­ нение в научно-исследовательских организациях, в промыш­ ленности и на транспорте COOP.

ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ И ПРИСАДОК

В условиях работы двигателя под влиянием различных факторов физико-химические свойства смазочных масел (цвет, вязкость, коксуемость, зольность, кислотное число, содержание механических примесей и т. д.) с первых же часов работы изменяются. Степень их изменения зависит от ряда факторов, в числе которых не последнее место занимает качество самого масла. При этом масла, обладающие доста­ точной стабильностью, в процессе работы двигателя претер­ певают ютносительн'О меньшие изменения своих первоначаль­ ных качеств.

50

При разработке технологии производства' новых сортов' смазочных масел или синтеза новых присадок необходимо, чтобы физико-химические свойства моторных масел для транспортных поршневых двигателей отвечали требованиям ГОСТа. В соответствии с этими требованиями опытный обра­ зец масла или масла с присадками направляется на анализ по следующим константам:

содержание водорастворимых кислот и щелочей, %.

Оценка функциональных свойств масел и присадок в лабораторных условиях

Для оценки отдельных функциональных свойств масел и различных типов присадок в настоящее время в СССР широко применяются следующие виды лабораторных испытаний:

методы опенки моющих и диспергирующих свойств;

»термоокислительной стабильности;

»коррозионной агрессивности;

»противовзносных свойств;

»способности нейтрализовать кислые продукты в окис­ ленном масле;

»низкотемпературных свойств;

»определения степени чистоты масел и присадок.

Методы оценки моющих свойств масел и присадок

В процессе работы двигателя за -счет полимеризации продуктов неполного сгорания топлива и окисления в картер­ ном масле образуются осадки, которые частично отлагаются на поверхности деталей в виде лака и нагара, загрязняют их и нарушают нормальную работу двигателя. Для предот­ вращения этого явления в смазочные масла добавляют детергентно-дисиергирующую и моющую присадки. Образо­ вавшиеся в процессе работы двигателя не растворимые в масле осадки указанными присадками диспергируются и со­ храняются -в масле в мелкодисперсном состоянии, предотвра­ щая тем самым отложение нерастворимых осадков на дета­ лях двигателя.

Для оценки эффективности моющих и диспергирующих присадок в СССР широкое применение нашел метод ПЗВ. разработанный Папок, Зарубиным и Виппером (ГОСТ

5726-53).

51

Оценка склонности масла с присадкой к образованию лака или моющих свойств масел производится по цвету бо­ ковой поверхности поршня, по цветной шкале от 0 до 6 бал­ лов. Балл, равный нулю, соответствует совершенно чистому поршню, а балл 6 — максимальному покрытию поршня ла­ ковыми отложениями черного цвета. Испытание проводится на специальной одноцилиндровой четырехтактной установке с диаметром цилиндра 52 мм. Кривошипно-шатунный меха­ низм приводится в движение от электромотора, при этом число оборотов коленчатого вала п = 2500 об/мин. Количе­ ство испытанного образца масла равно 250 см3, продолжи­ тельность испытания два часа. Как правило, все базовые масла из бакинских и восточных нефтей на установке ПЗВ оцениваются в 4—5 баллов, добавка присадок к маслам улучшает их моющие свойства, доводя балл до 0—2,5.

Подробные сведения об установке ПЗВ и режиме испы­ тания указаны в ГОСТе 5726-53 «Масла смазочные с при­ садками. Метод определения моющих свойств». Этот метод широко применяется в работах ИХП по синтезу различных присадок, проводимых под руководством акад. А. М. Ку­ лиева. Наличие закономерности между подвижностью порш­ невых колец и отложениями лака в процессе работы двига­ телей подтверждает объективность данного метода. Много­ численные испытания автолов АС-6 и АС-10 из бакинских и

эксплуатационных испытаниях на двигателях ГАЗ-51 и ЗИЛ150 обеспечили чистоту деталей двигателя, полную подвиж­ ность поршневых колец и минимальный износ всего двига­ теля.

Масла Д-11 из бакинского и восточного сырья в смеси с 8% присадки БФК, имеющие оценку моющих свойств по ПЗВ 0,5 балла, также обеспечили чистоту деталей, полную подвижность поршневых колец и снижение износа деталей тракторных двигателей Д-40, КДМ-46, СМД-14 в стендовых и эксплуатационных условиях. Присадка АзНИИ-5 в коли­ честве 3% в смеси с автолами и присадка АзНИИ-7 в коли­ честве 3—5% в смеси с дизельными маслами Д-11 из бакин­ ского и ДС-11 из восточного сырья, имеющие оценки моющих свойств по методу ПЗВ 2—2,5 балла, в стендовых и эксплуатационных условиях не обеспечили чистоты деталей двигателя и подвижности поршневых колец на уровне при­ садок СБ-3, СК-З, БФК-1 и их композиций.

Композиция присадок СБ-3 и БФК-1 в соотношении 40:60% в смеси с дизельными маслами Д-11 и ДС-11, обла­ дающими моющими свойствами, оцениваемыми в 0,5 балла

52