Файл: Сулейманова, Ф. Г. Композиции присадок к моторным маслам из бакинских нефтей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 0
и с другими продуктами старения. Значительное накопление осадков в шейке коленчатого вала при испытании базовых масел с продуктами их старения, особенно со смесью ас фальтенов и оксикислот, может привести к закупорке мас ляной магистрали и нарушению нормальной работы системы смазки двигателя. С этой точки зрения асфальтены и оксикислоты являются более нежелательными компонентами продуктов старения масел, по сравнению с карбенами и кар- б айда ми.
Анализ масел, содержащих продукты старения (табл. 63), показывает, что при почти одинаковом количестве от ложений на шейках коленчатого вала содержание асфаль тенов и оксикислот в осадках при работе двигателя на масле Д С -ill больше, чем у масла Д-11. Исключение составляют отложения, полученные при испытании этих базовых масел в смеси с нейтральными смолами, при этом количество отло жений на шейках значительно больше при работе на масле Д-11, а содержание асфальтенов и оксикислот больше в слу чае работы двигателя на масле ДС-ill из восточных нефтей.
Из табл. 62 видно, что испытанные отработанные масла после удаления из их состава продуктов старения (за ис ключением нейтральных смол) в большей степени изменяют свои физико-химические свойства, чем базовые. Таким обра зом, наши результаты показали, что предположения ряда исследователей [4 и 31] о том, будто после удаления нерас творимых осадков отработанные масла по качеству стано вятся равноценными базовым, не подтвердились. Это пока зал также анализ углеводородного состава отработанных
масел, полученных при испытании (табл. |
64). |
|
Как правило, содержание метано-нафтеновых групп |
||
углеводородов в |
отработанных маслах |
несколько меньше, |
чем в исходных. |
В отработанных маслах обнаружив ались |
тяжелые ароматические углеводороды, которые в свежих маслах отсутствовали. В результате этого в них увеличива лось содержание смолистых веществ.
Углеводородный состав отработанных масел после уда ления из них всех продуктов старения, кроме нейтральных
•смол, отличается от углеводородного состава овежих масел. Таким образом, экспериментально установлено, что при ра боте двигателя на маслах с искусственно введенными в них осадками, карбенами и карбоидами, а также оксикислотами и асфальтенами изменение качеств этих масел происходит более интенсивно, чем соответствующих базовых. При добав лении к маслам оксикислот и асфальтенов, а также осадка наблюдается значительное повышение вязкости. Коксуемость отработанных масел растет при добавлении к базовым мас лам осадка, карбенюв и карбоидов. Масла, испытанные в смеси с оксикислотами и асфальтенами, являются более
155
|
|
|
Т а б л и ц а |
64 |
||
Сравнительные данные по углеводородному составу свежих |
|
|||||
и отработанных масел |
|
|
|
|
|
|
|
Углеводородный |
состав, |
% |
|||
|
|
кие |
ние |
j |
лые |
смолистые вещества |
Наименование масла |
метано |
ароматические |
|
|||
|
нафтено |
лег |
|
|
|
|
|
вые |
сред |
тяже |
|
||
Д-11 из бакинских нефтей |
67,5 |
15,8 |
13,9 |
|
0 |
2,75 |
Д-11 после 50 часов работы в двига- |
|
|
|
|
|
|
теле 4-10,5/13 |
58,5 |
21,0 |
12,8 |
|
4,2 |
7,7 |
Это же масло после удаления осадков |
|
|
|
|
|
|
с сохранением нейтральных смол |
63,9 |
16,2 |
12,9 |
|
4,7 |
7,0 |
ДС-11 из восточных нефтей |
60,5 |
21,0 |
15,0 |
|
0 |
2,5 |
ДС-11 после 50 часов работы в дви- |
|
|
|
|
|
|
гагеле 4-10,5/13 |
53,Б |
25,2 |
12,8 |
|
3,7 |
8,4 |
Это же масло после удаления осадков |
|
|
|
|
|
|
с сохранением нейтральных смол |
55,3 |
23,6 |
16,0 |
|
3,6 |
5,1 |
Машинное СУ |
72,4 |
23,4 |
10,3 |
|
0 |
6,0 |
Машинное СУ после 50 часов работы |
|
|
|
|
|
|
в двигателе 4-10,5/13 |
61,5 |
17,4 |
9,2 |
|
5,9 |
4,9 |
Это же масло после удаления осадков |
|
|
|
|
|
|
с сохранением нейтральных смол |
66,8 |
14,8 |
8,4 |
|
5,8 |
4,2 |
коррозионно-агрессивными. Добавление продуктов старения, особенно карбелов и карбоидов, способствует увеличению
•осадков в отработанных маслах.
Изменение качеств отработанных масел Д-11 и ДС-11, содержащих продукты их старения, в принятых условиях испытания протекает неодинаково. Рост вязкости у масла Д-11 больше, чем у ДС-11. Количество осадков для обоих масел практически одинаково. При искусственном введении в масло океикислот и асфальтенов износ поршневых колец, отложений нагара и лака на деталях больше, чем при ис пытании базовых масел. Эти данные не позволяют опреде лить раздельное влияние океикислот и асфальтенов «а показатели работоспособности двигателя. Между тем в ли тературе имеются разноречивые предположения о влиянии органических кислот на износ деталей двигателя. Для иссле дования этого вопроса нами проводились испытания базо вых масел с органическими кислотами: нафтеновыми, олеи новой, стеариновой и оксикислотами (табл. 65 и 66, рис. 9, 10). Данные показывают, что добавление указанных кис лот к базовым маслам ДС-ll и машинному СУ способствует снижению износа поршневых колец ; на 10—50%, причем интенсивность снижения износа при работе на масле ДС-11 больше, чем на машинном СУ (при большем абсолютном значении износа для масла ДС-11). Отложения нагара на кольцах, в поршневых канавках и на поршне при испытании
156
Т а б л и ц а 65
|
|
|
В л и я н и е р а з л и ч н ы х к и с л о т н а п о к а з а т е л и р а б о т о с п о с о б н о с т и д в и г а т е л я 4 - 1 0 , 5 / 1 3 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Машинное СУ |
в смеси |
с 0,8 96 |
|
ДС-11 |
в смеш |
с 0,8% |
кислот |
|
|
|
|
|
|
|
кислот |
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
работоспо |
Машин |
|
|
|
|
ДС-11 из |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
воет, |
|
|
|
|
|||||
собности |
двигателя |
|
ное СУ |
олеино |
стеарино |
нафтено |
оксикис- |
нефтей |
олеино стеарино |
нафтено оксикис- |
|||
|
|
|
|
|
вой |
вой |
выми |
лотами |
|
вой |
вой |
выми |
лотами |
Износ |
поршневых колец, |
207,5 |
167,5 |
161,9 |
184,3 |
179,6 |
380,0 |
274,4 |
262,8 |
201,6 |
234,1 |
||
мг |
|
|
|
||||||||||
Износ вкладышей шатун |
33,4 |
16,0 |
11,0 |
3,3 |
16,5 |
17,8 |
21,4 |
15,0 |
7,0 |
10,6 |
|||
ных |
подшипников, |
мг |
|||||||||||
Отложения |
нагара |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кольцах, в канавках и |
0,95 |
0,91 |
1,15 |
1,31 |
1,38 |
0,59 |
0,67 |
0,56 |
0,69 |
0,58 |
|||
на днище поршня, г |
|||||||||||||
Чистота поршней и под |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
вижность |
поршневых |
4,0 |
5,5 |
5,5 |
6,0 |
5,5 |
3,5 |
5,0 |
5,0 |
5,5 |
5,5 |
||
колец, баллы |
|
СЛ
0 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 66 |
|
|
Анализ отработанных масел, испытанных на двигателе |
4-10,5/13 в смеси с различными кислотами |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Вязкость, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Состав |
осадка, % |
|
|
|
|
|
|
|
сап |
при |
Кок- |
|
|
Золь |
Кислот |
Корро |
Колич. |
Общий |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Наименование масел |
|
|
" суе- |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
ность |
ное |
чис |
зион |
железа в |
осадок, |
|
оксикис- |
карбены |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
мость, |
|
|
ло, |
мг |
ность, |
масле, |
96 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
5 0 °С |
100°С |
% |
|
|
|
КОН |
Z'M2 |
мг кг |
|
лоты и |
и карбои- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
асфаль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тены |
ды |
Машинное СУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
в |
двигателе |
42,0 |
17,43 |
0,02 |
|
0,005 |
0,15 |
51 |
0 |
0 |
1 |
° |
0 |
||||
» |
после работы |
58,37 |
8,99 |
1,30 |
|
1 |
0,046 |
0,21 |
98 |
286 |
2,5 |
||||||||
Машинное СУ + |
0,8% олеиновой кис |
|
|
0,38 |
2,12 |
||||||||||||||
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
лоты |
46.51 |
8,83 |
0,02 |
|
|
0,01 |
1,38 |
210 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
» |
после |
работы |
в |
двигателе |
54,49, |
9,58 |
1,25 |
|
|
0,07 |
0,98 |
246 |
206 |
1,26 |
|
0,15 |
1,11 |
||
Машинное СУ |
+ |
0,8% |
стеариновой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
» |
после |
работы |
в |
кислоты |
44,33 |
7,96 |
0,01 |
|
|
0,002 |
2,28 |
176 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
||
двигателе |
51.76 |
9,51 |
0,36 |
|
|
0,02 |
1,33 |
200 |
140 |
0,78 |
|
0,10 |
0,68 |
||||||
Машинное СУ + |
0,8% нафтеновых |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
кислот |
44,17 |
7,72 |
0,07 |
|
|
0,004! |
2,03 |
211 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
» |
после работы |
в |
двигателе |
49.70 |
7,80 |
0,22 |
|
: |
0,03 |
1,33 |
260 |
153 |
0,40 |
|
0,20 |
0,20 |
|||
Машинное СУ + |
0,8% оксикислот |
43.51 |
7,54 |
0,06 |
|
| |
0,01 |
1,97 |
203 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|||||
» |
после работы |
в |
двигателе |
47,60 |
7,76 |
0,21 |
|
1 |
0,025 |
1,29 |
248 |
165 |
0,51 |
|
0,16 |
0,35 |
|||
ДС-11 из восточных нефтей |
|
60,20 |
10,50 |
0,48 |
|
|
0,003 |
0,04 |
6 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|||||
> |
после работы в двигателе |
88,97 |
11,89 |
2,01 |
|
|
0,26 |
0,12 |
13 |
188 |
3,15 |
|
2,74 |
0,41 |
|||||
ДС-11 с 0,8% олеиновой кислоты |
59,77 |
10,59 |
0,07 |
|
|
0,011 |
1,07 |
183 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
||||||
» |
после работы в двигателе |
64.76 |
11,04 |
0,79 |
|
|
0,07 |
0,79 |
219 |
142 |
0,94 |
|
0,88 |
0,06 |
|||||
ДС-11 |
с 0,8% |
стеариновой |
кислоты |
59.70 |
10.35 |
0,13 |
|
|
0,08 |
1,10 |
196 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|||
» |
после работы в двигателе |
66,43 |
11,48 |
0,36 |
! |
|
0,04 |
0,80 |
221 |
154 |
0,37 |
|
0,33 |
0,04 |
|||||
ДС-11 с 0,8% нафтеновых кислот |
57.78 |
10.35 |
0,13 |
|
0,05 |
1,88 |
201 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|||||||
» |
после работы в двигателе |
65,69 |
11,79 |
0,41 |
|
|
0,04 |
0,77 |
251 |
182 |
0,50 |
|
0,43 |
0,07 |
|||||
ДС-11 |
с 0,8% |
оксикислот |
|
|
62,31 |
10,74 |
0,30 |
|
|
0,05 |
1,58 |
127 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
||
* |
после работы в двигателе |
64,81 |
11,71 |
0,59 |
; |
0,04 |
0,75 |
196 |
157 |
0,52 |
|
0,41 |
0,Ц |
масел, содержащих органические кислоты, больше, чем при испытании исходных базовых масел. Отложений лака на
поршне при этом также больше на 1—2 балла по шкале
пзв.
Введение в состав базово го масла ДС-11 оксикислот и нафтеновых кислот приво-
Рис. 9. Влияние нафтеновых кислот и оксикислот на коррозионную агрес Рис. 10. Влияние олеиновой и стеарино
сивность масел:-----масла |
с нафтено |
вой кислот на коррозионную агрессив |
|
ность масел:-----олеиновая кислота, |
|||
вой кислотой;---------- с оксикислотЭ' |
|||
---------- стеариновая; 1—машинное СУ; |
|||
ми- 1—машинное СУ; |
2—ДС-11; |
||
2—ДС-11; 3—Д-11. |
|||
3—Д-11. |
|
||
|
|
дит к потере подвижности поршневых колец. Добавление орга нических кислот не оказало заметного влияния на увеличение коксуемости и зольности отработанных масел, но привело к
повышению их вязкости и коррозийности.
Таким образом нами установлено, что на увеличение износа деталей двигателя (поршневые кольца и гильзы) влияют только асфальтены, так как добавление к испытан ным маслам оксикислот и других органических кислот при водит даже к, заметному снижению износа этих деталей.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПРОДУКТОВ СТАРЕНИЯ М АСЕЛ НА РАБОТУ КАРБЮ РАТОРНОГО Д В И ГАТЕЛЯ
Влияние продуктов старения автолов на изменение пока зателей работы двигателя исследовалось на карбюраторном двигателе «Мосмвич-407» и на микродвигателе. Продукты старения были выделены из автолов, отработанных в двига теле «Москвич-407», путем центрифугирования и лаборатор-
159
него разделения их на составные части, так же как и для дизельных масел. Результаты испытаний, проведенных на микродвигателе, представлены в табл. 67. Из полученных данных видно, что чистота поршня микродвигателя при его работе на маслах СУ и ДС-11 с продуктами старения по шкале ПЗВ соответствует 5—6 баллам, при значении этого показателя для базовых масел 4—4,5 балла. Максимальное значение лакообразования на поршне (в баллах) имеет ме сто при'введении в масло окоикислот и асфальтенов, а также кислот—нафтеновых, стеариновой и олеиновой.
Нейтральные смолы, добавленные к базовым маслам, также увеличивают количество лака и нагара, однако менее интенсивно, чем кислоты. Износ деталей, характеризующий ся содержанием железа в отработанном масле, для масел с продуктами старения значительно выше, чем для исходных. Однако интенсивность износа в случае добавления в еаежее масло асфальтенов и окоикислот ниже, чем при добавлении карбенов и карбоидов, а также общего осадка.
Износ деталей двигателя при работе на маслах, содер жащих различные кислоты, оказался значительно ниже, чем при работе на исходном масле. Эти данные позволяют от метить, что на увеличение износа деталей карбюраторных двигателей, так же как и дизелей, оказывают влияние не оксикислоты и органические кислоты, а асфальтены.
(Введение в состав автолов продуктов старения масла и различных кислот способствует (росту коксуемости, кислот ного числа и количества осадка. При этом оксикислоты, нафтеновые, стеариновая и олеиновая кислоты вызывают значительное повышение кислотного числа отработанных масел. В осадках, выделенных из отработанных масел во сточных нефтей, содержание асфальтенов и оксикислот так же больше, чем из масел бакинских нефтей. Повторное ис пытание отработанных масел после удаления из них продук тов старения, за исключением нейтральных смол, показало, что нейтральные смолы, не оказывая существенного влияния на износ деталей двигателя, увеличивают отложения нагара и лака на поршне.
Результаты исследования влияния продуктов старения и органических кислот на показатели работоспособности дви гателя и на изменение качеств масел в карбюраторном дви гателе «Москвич-407» приведены в табл. 68, 69 и на рис. 11. Как видно, продукты старения масел и органические кисло1 ты также оказывают отрицательное влияние на показатели работоспособности двигателя «Москвич-407» и на качество мас ла, как это имело место для дизельных двигателей. Однако в дизелях наблюдается 'более интенсивное изменение этих показателей. При работе их на маслах с продуктами старе ния величина износа поршневых колец, отложения нагара и
160