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

до .полного отфильтровывания всего раствора. Если не уда­ ется отфильтровать весь раствор через пять фильтров, то дальнейшую фильтрацию прекращают и замеряют количе­ ство оставшегося неотфильтрованного раствора. В таких случаях отмечают, что число фильтрации для испытуемого образца более пяти, при этом показатель загрязнения масла вычисляют по формуле:

- Ц °д !

В

•где х — количество загрязнения в испытуемом образце, мг;

А— вес осадка на б фильтрах;

В— % отфильтрованного образца.

Полученный результат относят к 100 г испытуемого образца. Для определения веса осадка на фильтрах последние укладывают на лист фильтровальной бумаги и в сушильном шкафу при температуре 100° С доводят до постоянного веса. Разница веса фильтра до и после испытания .является коли­ чеством осадков, накопленных на фильтрах за время испы­ тания. Расхождение между параллельными испытаниями по загрязнению допускается: до 200 мг/ 100 г не более 20 мг/100 г, а свыше 200 мг/100 г — не более 20% от наименьшего резуль­

тата.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОТИВОИЗНОСНЫХ СВОЙСТВ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ

Для оценки противоизносных свойств смазочных масел в нашей стране и за рубежом применяются различные машины трения. Наличие большого количества различных конструк­ ций этих машин вызывает необходимость подразделения их на несколько основных групп. В зависимости от геометрии контакта трущихся поверхностей машины трения можно раз­ бить .на следующие группы:

2)с линейным контактом трущихся поверхностей; мак­ симальное давление доходит до 10000— 15000 кг/см2;

3)с точечным контактом трущихся поверхностей; макси­

мальное давление доходит до 50000 кг/см2.

Вопрос о предпочтительности той или иной конструкции машины трения для каждого конкретного случая испытания масла может быть решен путем выяснения соответствия ре­ зультатов испытаний данного продукта на дайной машине с результатами испытаний того же продукта на реальных дви­ гателях. Простота конструкции и хорошая воспроизводимость

58

параллельных испытаний позволили при исследованиях противоизносяых свойств смазочных масел широко применять четырехшариковую машину трения, которая впервые была предложена Берлоге и Блоком. В дальнейшем рядом иссле­ дователей (Беком, Боуденом, Павловым, Хрущевым, Мат­ веевским, Климовым, Листовым и др.) метод оценки противоизносных свойств масел на этой машине был изменен и сама машина подверглась усо­ вершенствованию. Принцип ра­ боты четырехшариковой маши­ ны трения сводится к следую­ щему: три нижних шара, поме­ щенных в ванночку с испытуе­ мым маслом, находятся в не­ подвижном состоянии, четвер­ тый, верхний шар вращается

вокруг оси, к которой может прилагаться нагрузка Р. От каж­ дой нагрузки Р, при определенном числе оборотов за постоян­ ное время, на трех нижних шарах образуются следы износа эллипсной формы, а на верхнем шарике эти следы образуются в виде пояса. Оценку качества масел производят различно, по следующим показателям:

д) по скачку величины силы трения в момент разрыва масляной пленки.

Указанные методы подробно изложены в книге «Методы испытания автотракторных топлив и масел» [25].

Рассмотрим один из методов определения противоизносных свойств смазочных масел, появившийся в последние годы.

По данному методу определения противоизносных свойств масел в отличие от вышеописанного устанавливается предельная работоспособность масла, поэтому опыт ведется до сваривания трущихся поверхностей после разрыва мас­ ляной пленки. Испытание проводится на четырехшариковой машине трения в следующей последовательности.

После закрепления шаров в чашке и на шпинделе маши­ ны в чашку заливают испытуемое масло в таком количестве, чтобы оно полностью покрыло нижние шары. Прикладывая нагрузку к узлу трения машины, опыт ведут в течение

59

10 секунд. Если за это время сваривания трудящихся поверхно­ стей не происходит, опыт продолжают с большей нагрузкой. Нагрузка, при которой происходит свариваение шаров, при­ нимается за нагрузку сваривания (Рс).

По окончании опыта на трех нижних шарах при помощи микроскопа с отсчетяой шкалой измеряют величину пятна износа каждого шара в двух направлениях. По результатам испытания определяются нагрузка сваривания Р с я обоб­ щенный показатель износа ОПИ. Метод подсчета этих пока­ зателей приведен в ГОСТе 9490-60.

Термоокислительная стабильность масел с присадками

На изменение качества масла в процессе работы двига­ теля наибольшее влияние оказывают температурные условия и контакт с кислородом воздуха. В реальных условиях экс­ плуатации в зоне поршневых колец средняя температура достигает 200—340° С. В процессе работы двигателя в эту зону попадает часть масла в виде масляной пленки, которая подвергается воздействию высоких температур, что вызывает такие химические процессы, как окисление, полимеризация, крекинг и т. д. Вследствие этих процессов в масле образу­ ются продукты термоокислительного процесса и полимериза­ ции, отлагающиеся на поверхности .поршневой труппы. В картере масла работают при температуре 60— 110°С, что также создает условия для протекания процессов окисления и конденсации. Кроме того, в результате перемещения порш­ невых колец с большой скоростью углеродистые вещества растираются и через зазоры между трущимися деталями проникают в картерные масла. Все это приводит к насыще­ нию основной части масла продуктами разложения. Таким образом, смазочные масла в различной зоне двигателя изме­ няют свои качества в неодинаковой степени.

Закономерность указанных явлений в условиях работы двигателя положена в основу применяемых в настоящее время лабораторных методов оценки термоокислительной стабильности смазочных масел. В исследовательских работах широкое применение получили нижеследующие лаборатор­ ные методы оценки термоокислительной стабильности сма­ зочных масел.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ МАСЛА В ТОНКОМ СЛОЕ, ГОСТ 9352-60

Сущность этого метода, разработанного проф. К. iK. Па­ пок и сотрудниками, заключается в следующем. Диск с сим­ метрично расположенными пятью чашечками помещают в лакообразователь, при нагреве поверхности диска до 250° С

60

б каждую чашечку заливают 37—38 мг испытуемого масла, наблюдают за его испарением и через каждые 10—20 (минут {в зависимости от качества масла и ожидаемой ориентиро­ вочно термостабильности) снимают ;по одной чашке.

В результате испарения легколетучих частей в чашечке образуются лакообразные вещества. Путем экстрагирования лакообразного вещества в петроленном эфире последнее разде­ ляется на рабочую фракцию и лак. Рабочая фракция—часть лакового остатка, растворяющаяся в петролейном эфире. Тер­ моокислительная стабильность масел по этому методу оцени­ вается временем (в минутах)— Т250, в течение которого испытуемое масло при температуре 250° С превращается в лаковый остаток, состоящий из 50% рабочей фракции и 50% лака. Кроме Т2so 'В минутах, определяют величину лакового остатка Ло при равенстве рабочей фракции лаку и коэффи­ циент лакообразования Кл •

Исследования позволили установить следующее:

1. Исходные (масла из нефтей восточных районов обла­ дают термоокислительной стабильностью в тонком слое не­ сколько более высокой, чем масла из бакинских нефтей

(26 мин против 22).

2. Сульфонатная присадка ОБ-3 практически не оказы­ вает влияния на изменение термоокислительной стабильно­ сти масел из бакинских нефтей и незначительно повышает

ееу масел из восточных нефтей (6—8 мин).

3.Присадка БФК незначительно повышает термоокисли­

тельную способность масел из восточных и бакинских неф­ тей (2—3 мин).

4.Присадки СБ-3 и БФК не доводят термоокислительную способность всех испытанных масел до уровня требова­ ний современных теплойапряженных и быстроходных двига­ телей.

5.Антиокислительные присадки |ИНХП-21, Санталюб-493

иДФ-11 в сочетании с эффективными диспергирующими присадками СБ-3, БФК и Манто-613 повышают термоокисли­ тельную стабильность масел из бакинских и восточных неф­ тей до уровня, способного удовлетворить требования совре­ менных двигателей (70—(100 мин).

Опыт многолетнего применения в ИНХП указанного ме­ тода показал, что он чувствителен к антиокислительяым при­ садкам, т. е. при наличии антиокислительного компонента в масле метод позволяет обнаруживать его и в условиях высо­ кой температуры (250° С) дифференцировать антиокислительные присадки по их эффективности.

61