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

образованием смол, асфальтенов и частиц карбенов и карбоидов, являющихся источником загрязнения масла. Такого же мнения придерживаются Барк, Хьюз и Бартисон, считая, что старение масла в двигателе происходит главным обра­ зом за счет реакции окисления смазочного мосла (23—24].

Дэвис, Линкольн и др. утверждают, что шлам и грязь в двигателе вызываются осаждением из смазочного масла продуктов окисления [5]. В противоположность этим взгля­ дам ряд исследователей считает, что на степень старения смазочных масел главным образом влияют качество топлив и продукты их сгорания [30 и 35]. Джорджи полагает, что все отложения в двигателях образуются из загрязнителей, попадающих в масло из камеры сгорания, и что окисление масла играет второстепенную роль в явлениях старения [5].

Согласно работам исследовательского центра в Торнто­ не, нерастворимые вещества, обнаруживаемые в отработан­ ном масле, состоят- в основном из твердых частиц, образу­ ющихся в выхлопном дыме, которые, попадая в масло, адсорбируют или абсорбируют продукты окисления и, ве­ роятно, другие поверхностно-активные вещества, могущие находиться в масле. Коллоидный характер не растворимых в масле веществ, являющийся важным фактором, влияющим на степень чистоты двигателя, определяется в значительной мере поверхностной активностью сорбируемых веществ.

Работами ряда исследовательских организаций Советско­ го Союза: НАМИ, HATH, ВНИИНП, ИНХП, ВИМ и НИИАТ—показано, в результате неполного сгорания топлива в дизельных двигателях, по сравнению с карбюраторными, образуется значительно больше сажи. Поэтому содержание углеродистых частиц (сажи) в дизелях почти в 2—5 раз больше, чем в карбюраторных двигателях, что способствует значительному загрязнению дизельного масла.

Из всего изложенного следует, что на степень старения масла в дизелях существенное влияние оказывает несовер­ шенство процесса сгорания топлива. Это подтверждается и тем обстоятельством, что в предкамерных и вихрекамерных дизелях скорость старения масла значительно ниже, чем в дизелях о непосредственным впрыском топлива в цилиндр, имеющих более низкий коэффициент полноты сгорания топ­ лива.

Сгорание топливо-воздушной -смеси в карбюраторных двигателях вследствие ее однородности и лучших условий испарения горючего протекает более совершенно, чем -сгора­ ние топлива в дизелях. В дизелях вследствие неоднородно­ сти топливо-воздушной смеси и недостаточности времени

.для испарения топливо, не успевая полностью сгореть, обра­ зует большее количество продуктов неполного сгорания в

93

виде сажи, являющейся источником загрязнения смазочного масла.

Исследованиями ряда авторов показано, что образовав­ шиеся в работающем масле осадки как по характеру, так я по размерам частиц отличаются в зависимости от типа дви­ гателя. Данные табл. 18 подтверждают это положение.

В отработанном масле, как в карбюраторных, так и в- дизельных двигателях, в наибольших количествах образуют­ ся осадки в виде карбенов, карбоидов и сажи, второе место занимают асфальтены и последнее—несгораемые осадки. Однако в дизельных двигателях образуется значительно больше карбенов, карбоидов и сажи, чем в карбюраторных; асфальтены и несгораемые осадки в большом количестве накапливаются в масле карбюраторных двигателей. На на­ копление осадков в отработанном масле и на их характер большое влияние оказывает состав горючей смеси, опреде­ ляющий степень полноты сгорания (табл. 19). Приведенные-

в табл. 19 данные показывают, что при работе двигателя на богатой смеси сгорание топлива протекает вяло, образуются продукты неполного сгорания и ускоряется процесс старе­

ния масла.

Известно, что период от подачи топлива в цилиндр до процесса видимого сгорания в дизелях значительно меньше,.

94

чем в карбюраторных двигателях, и составляет всего 0,002— 0,004 сек. За этот период дизельное топливо, не успевая полностью сгореть, образует большое количество продуктов неполного сгорания в виде сажи, которая и загрязняет масло. Скорость накопления продуктов старения в отрабо­ танном масле в зависимости от типа двигателей -(табл. 20)

Т а б л и ц а 20

Влияние типа двигателей на образование осадков в картерном масле

свидетельствует о влиянии процесса сгорания на изменение качества масла. Из таблицы видно следующее:

а) скорость образования осадков в карбюраторном дви­ гателе значительно меньше, чем в дизелях;

б) в зависимости от условий работы меняется скорость загрязнения масла: средняя скорость осадкообразования в карбюраторном двигателе легкового автомобиля составляет

сернистых топлив из восточных нефтей свидетельствуют об огромном влиянии качества топлива на процесс старения масел. Исследованию этого вопроса посвящены многочис­ ленные работы в нашей стране и за рубежом [30, 31, 32, 36].

Испытаниями ВНИИНП дизельного топлива с различ­ ным содержанием серы на тракторном двигателе Д-35 по­ казано, что повышение содержания серы в топливе от 0,2 до 1,28% 'Способствует увеличению количества нагара на порш­ невых кольцах от 7,9 до 20,8 г. Испытания НАТИ дизель­ ного топлива с содержанием серы 0,2 й 0,93% на установке УИМ-3 показали, что если в первом случае оценка качества масла составила 9 баллов, то во втором — 22, при этом ко­ личество общего осадка в окисленном масле было соответ­ ственно, 7,7 и 10,7 г.

95

Эксплуатационными испытаниями на тракторах ДТ-54 в ВИМе в течение 2000 часов установлено, что при работе двигателя на топливе с содержанием серы 0,2% количество осадков в масле составляет 69 г, а при увеличении серы в топливе до 1,1—>1,2% оно возрастает до 101,2 г.

Изучение влияния качества дизельного топлива на степень старения смазочных масел проводилось нами на одноцилин­ дровом четырехтактном дизеле 4-10,5/13 и на двухтактном автомобильном дизельном двигателе ЯАЗ-204. Испытанию подвергались дизельные масла ДС-11 и Д-11 (из бакинских нефтей), а также машинное масло СУ. При этом применя­ лись дизельное топливо с содержанием серы 1% (ГОСТ 305-58) и дизельное летнее из бакинских нефтей с содержа­ нием серы 0,2% (ГОСТ 4749-49). Двигатель 4-10,5/13 рабо­ тал 50 часов без долива масла, а ЯАЗ-204 — 600 часов со сменой масла через каждые 60 часов. Температура масла в первом двигателе поддерживалась ,на уровне 60—65° С, а во

и отложение на них нагара, а также в канавках поршня для всех испытанных масел при работе двигателя на высокосернистом топливе примерно в 1,5—2 раза больше, чем при использовании малосернистого топлива. Визуальный осмотр

96

деталей двигателя после каждого испытания также указы­ вает на то, что при работе двигателя 4-10,5/13 на малосернистом топливе обеспечивается хорошая чистота поршней и поршневых колец и их полная подвижность.

Т а б л и ц а 22

Изменение качеств масел в зависимости от качества применяемого топлива

отрицательное влияние повышенного содержания серы в топливах на работоспособность масел. Процесс старения ис­ пытанных м.аоел при использовании топлив с содержанием 1% серы происходит более интенсивно, чем при использо­ вании малосернистого топлива. Величины таких показателей качеств отработанных масел, как нарастание вязкости, кок­ суемость, коррозионность и количество осадка при работе двигателя на сернистом топливе увеличиваются в 2—5 раз по сравнению с соответствующими показателями, получен­ ными при работе двигателя на малосернистом топливе. Та­ кое значительное изменение качества масла отрицательно влияет на показатели работоспособности двигателя.

Как видно из приведенных в табл. 23 данных, процесс старения масла и на двигателе ЯАЗ-204 при работе на высокосериистом топливе протекает более интенсивно, чем на малосернистом, что вызывает усиление износа и увеличение количества отложений нагара на деталях двигателя.

Добавка в дизельное топливо ГОСТ 4749-49 высоксщетановой присадки бутилнитрата (ДП) доводит цетановое число этого топлива до уровня дизельного из восточных нефтей, т. е. до 50 единиц. При применении этого топлива