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

по ПЗВ, также обеспечила чистоту деталей, подвижность колец и минимальный износ автомобильного двигателя ЯАЗ204 при работе на сернистом топливе.

Многочисленные длительные стендовые и эксплуатацион­ ные испытания показали .нормальное соответствие результа­ тов испытания масел с присадками по их моющему эффекту на установке ПЗВ реальным условиям работы транспортных двигателей внутреннего сгорания. Появление теплонапря­ женных двигателей потребовало разработки более эффек­ тивных присадок и применения их к смазочным маслам в больших концентрациях (до 20%). В этих условиях чувстви­ тельность метода ПЗВ оказалась недостаточной и дефференцировать присадки по их эффективности при этом практи­ чески невозможно.

В целях повышения чувствительности метода оценки моющих свойств на установке ПЗВ авторами был ужесточен режим испытаний за счет увеличения зазоров между канав­ ками поршня и поршневыми кольцами, зазора в стыке колец

что он более четко дифференцирует присадки по их моющим и диспергирующим свойствам. В последнее время в , иссле­ довательских работах применяется ряд лабораторных мето­ дов, позволяющих косвенно оценивать эффективность дей­ ствия моющих присадок. Остановимся на некоторых из них.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОЮЩИХ ПРИСАДОК ПО МОЮЩЕМУ ПОТЕНЦИАЛУ

Этот метод разработан проф. К. К- Папок с сотрудни­ ками и базируется на механизме действия моющих присадок. По мнению большинства исследователей, действие моющих присадок сводится в основном к защите дисперсной фазы, образующейся в результате окисления масла и загрязнения его продуктами неполного сгорания топлива, а также укруп­ нения частиц.

При работе двигателя на масле с моющей присадкой образовавшиеся не растворимые в масле частицы находятся

втонко1диопергирова!нном состоянии. Таким образом моющая присадка придает смазочному маслу .способность удерживать

всебе во взвешенном состоянии сажистые частицы, твердые продукты окисления масла и другие не растворимые в масле

вещества, препятствуя их осаждению и предохраняя детали двигателя от загрязнения.

Метод определения эффективности моющих присадок основан на окислении масла в толстом слое при высокой температуре и в присутствии загрязнителя (эталонного веще-

53

ств-а), образующего в этих условиях дисперсную фазу. Сте­ пень дисперсности частиц, образующихся три окислении эталонного вещества, зависит от эффективности моющих при­ садок и определяется фильтрацией раствори окисленного масла в петролейном эфире, алкилате или другом раствори­ теле. Если в масле нет моющей 'присадки, то образовавшаяся дисперсная фаза вследствие 'коагуляции 'частиц задержива­ ется фильтром. При наличии в масле эффективной моющей присадки в достаточном 'количестве благодаря высокой дис­ персности 'Продуктов окисления дисперсная фаза фильтром не задерживается.

Оценочным 'параметром согласно данной методике явля­ ется моющий потенциал, численно равный содержанию эта­ лонного вещества в масле (в весовых единицах), при кото­ ром масло еще способно сохранять высокую агрегативную устойчивость. Окисление масла производится в стальном патроне. Патрон с 5 г испытуемой смеси устанавливают в лакообразователь (ГОСТ 4983-49) на диск, нагретый до 250° С, и выдерживают 30 минут. Окисленное масло раство­ ряют в 45 мл алкилата или 'бензина «галоша» и фильтруют под вакуумом через фильтр «синяя полоса» диаметром 27 мм, который 'закладывается в разъемную воронку.

В качестве эталонного вещества принят раствор присад­ ки В-353 (эфирдиалкилфенолд'итиофоофорной кислоты) в минеральном масле. Оценка степени загрязнения фильтра производится в следующем порядке:

I — фильтр чистый или светло-серый;

II — серый или светло-коричневый;

I I I — темный или коричневый, с видимым осадком;

IV — черный как тушь.

Товарные минеральные масла без присадок после окис­ ления хорошо фильтруются, а 'загрязнение фильтра при этом оценивается первой степенью.

Моющий потенциал определяется следующим образом. Окисляют -испытуемое масло и убеждаются, что после филь­ трации фильтр остается чистым (I степень). Затем окисляют несколько смесей испытуемого масла с различными концен­ трациями эталона (присадка ВНИИНП-353 в смеси с маслом ДС-11) и подбирают такую концентрацию, при которой обес­ печиваются еще хорошая фильтрация окисленного масла и I степень загрязнения фильтра. В дальнейшем производятся испытания -с различными концентрациями моющих присадок, степень -загрязнения фильтра сравнивается с -фильтрами, ис­ пользуемыми при эталонном веществе, и подбираются филь­ тры одинаковой степени фильтрации.

Моющий потенциал определяется -как частное от деле­ ния количества эталона в испытуемом масле на количество

54

испытуемого масла в смеси и умножается на 10:

Э

М П = юо —э х ю ,

где Э — максимальное количество эталона (в весовых еди­ ницах) в испытуемом масле, при котором масло еще способ­ но сохранить высокую агрегативную устойчивость в условиях окисления. С увеличением концентрации моющих присадок в испытуемых маслах значительно повышается моющий потен­ циал масла, и указанная методика четко дифференцирует масла по сериям, принятым международной классификацией масел. Таким образом, указанный метод позволяет опреде­ лить потенциальную способность моющих присадок удержи­ вать в мелкодисперсном состоянии нерастворимые осадки, образующиеся в масле вследствие наличия в нем загрязни­ теля.

нентов присадок, и применяется для оценки моющей эффек­ тивности различных присадок к моторным маслам. Испыта­ ние опытного образца производится в такой последователь­ ности:

а) образец масла с присадками в количестве 25 г зали­ вается в чисто вымытый бензином «галоша» и протертый насухо фильтровальной бумагой алюминиевый стакан;

б) стакан устанавливается в песочную баню, в масло вводятся электрод и термометр;

в) при температурах 50, 75, .100, 125 и 150° С фиксиру­ ются показания прибора МОМ-4, которые затем пересчиты­

ваются на единицы электропроводности в —— ХЮ -9.

ом

За показатель моющей эффективности присадок прини­ мается электропроводность раствора при 100° С. Например, замеренное сопротивление раствора по показаниям прибора МОМ-4 составляет 0,5 х Ю7. В этом случае электропровод­ ность равна

З а показатель электропроводности принимается среднее зна­ чение двух определений.

55

Результаты исследований масел с различными присад­ ками показали, что:

а) увеличение концентрации в масле присадок СБ-3, ПМС и БФК заметно повышает его электропроводность. Следовательно, с ростам концентрации моющих присадок возрастает диспергирующая способность;

б) значение электропроводности в маслах при сочетании различных присадок резко возрастает, это подтверждает предположение о том, что каждая отдельно взятая присадка к маслу ведет себя в двигателе хуже, чем их смесь.

Между количеством моющих присадок в маслах и элек­ тропроводностью существует определенная зависимость. По­ этому данный метод может применяться для ускоренного спо­ соба определения количества моющей присадки в масле по соответствующим тарировочным кривым.

МЕТОД ОЦЕНКИ НАГАРООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ТОПЛИВА И МАСЕЛ (ПЗИ)

Метод Ш И разработан -К. К. Папок с сотрудниками и предназначен для определения нагарообразующей способ­ ности дизельных топлив, 'керосинов и моторных масел на установке ИТ9-3. Для использования стандартной установки ИТ9-3 в целях определения названного показателя она ча­ стично переоборудуется. Изготовляются нагарники из алюми­ ния, представляющие собой диск, на одной из плоских сторон которого имеются четыре концентрические канавки, выточен­ ные с целью увеличения поверхности. На другой стороне выбивается порядковый номер.

Размеры напарника: диаметр 40 мм, высота 8 мм, шири­ на канавки 1,75 мм, глубина канавки 2,5 мм, вес 20—22 с. Нагарник крепится при помощи винта на днище поршенька, изменяющего степень сжатия двигателя установки.

Взамен распылителя форсунки установки ИТ9-3 исполь­ зуется распылитель НЗТА, ГОСТ 8891-64 или ХТЗ, ГОСТ 6893-54. Укорачивается на 700 мм трубка высокого давления, соединяющая топливный насас с форсункой. Производится точный замер расхода топлива по штихпроберу. Применяется

±05 мл/мин.

При строгом соблюдении стандартного режима испыта­ ние проводится ровно 5 минут. После каждого испытания двигатель останавливают, осторожно снимают нагарник,

56

очищают распылитель, предкамеру и устанавливают новый нагарник. Для каждого опытного образца топлива проводят четыре 5-минутых испытания. Нагарники с .нагаром помеща­ ют в эксикатор, где они охлаждаются до комнатной темпе­ ратуры, а затем их взвешивают. По изменению веса нагарника определяется среднее количество нагара в мг. Оценоч-

А ,

ным показателем является нагарное число — , где А — сред­

нее количество нагара в мг, полученное за 5 .минут испыта­

топлив по каждому из четырех нагарников не должна от­ личаться более чем на ± 15% от среднеарифметического этих определений.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЧИСТОТЫ МАСЕЛ И ПРИСАДОК

Метод определения степени чистоты масел и присадок разработан К. К. Папок с сотрудниками. Сущность его за­ ключается в отделении твердой фазы в испытуемых маслах и присадках путем фильтрации их растворов в бензине «га­ лоша» через биологический фильтр.

Оценочными показателями степени чистоты испытуемого продукта являются: >а) число фильтраций, показывающее количество фильтров, израсходованных за время отфильтровывания всего раствора масла или раствора црисадки при обязательной смене фильтров через каждые 5 минут филь­ трации; б) количество загрязнений в испытуемом продукте, определяемое по разности веса биологических фильтров до и после фильтрации. Количество загрязнений исчисляется в мг на 100 а испытуемого продукта.

Испытуемое масло в количестве 5 г растворяют в 45 мл бензина «галоша», в случае присадок навеску берут 1 г и растворителя—бензина «галоша» 49 г. Биологический фильтр № 4 диаметром 27 мм путем нагревания в сушильном шкафу доводят до постоянного веса, после чего устанавливают на металлическую воронку, нижнюю часть которой при помощи резиновой пробки соединяют с колбой для фильтрования под вакуумом. Вначале фильтруют при остаточном давлении 20—30 мм рт. ст. 10 мл чистого бензина «галоша», а затем— испытуемый образец раствора масла или присадки в бензине «галоша». Время фильтрации измеряется при помощи секун­ домера. Исследуемый раствор фильтруют в течение 5 минут, если он за этот период полностью не отфильтровывается, то заменяют фильтр и фильтрацию продолжают. В воронку через каждые 5 минут фильтрации вставляют новый фильтр

57