Файл: Алексеев, В. Н. Топлива и смазочные материалы для автомобилей.pdf

Мято 100°С. Соответствующая этой температуре рабочая вязкость масел для автомобильных карбюраторных дви­ гателей составляет для лета 10 сСт и зимы 6 сСт, для ди­ зельных двигателей соответственно 12 и 8 сСт, для агре­ гатов трансмиссий 15 и 10 сСт.

Знание одной величины рабочей вязкости для оценки качества еще недостаточно. Надо знать и другое: как из­ меняется вязкость при понижении температуры. Вязкость любых нефтепродуктов, а смазочных масел в особеннос­ ти, с понижением температуры увеличивается, причем сте­ пень увеличения вязкости для различных масел неодина­

сел изменение вязкости от температуры выражено не так

46

лей составляет 80—120 Ст, а для агрегатов трансмиссии в десятки раз больше.

Для агрегатов трансмиссии пусковая вязкость состав­ ляет 3000—3500 П (цилиндрическое и спирально-коничес­ кое зацепление) и 5000—6000 П (в гипоидных передачах).

Чем ниже температура, при которой вязкость масла достигает максимально допустимого значения, тем лучше

Хорошие пусковые свойства масла особенно необходи­ мы в холодных климатических условиях при безгаражном хранении автомобилей. Для обеспечения пуска двигате­ ля в холодную погоду применяют зимние сорта масел с хорошими низкотемпературными свойствами, предвари­ тельно подогревают масло, а иногда разжижают масло топливом. При этом наиболее технически удобно и вы­ годно использование загущенных масел.

Загущенные масла получают добавлением к маловяз­ кому маслу 3—5% вязкостной присадки. Присадка по­ вышает рабочую вязкость, а вязкостно-температурные свойства остаются такими же, как у маловязкого масла. Поэтому загущенные масла по пусковым свойствам пре­ восходят даже лучшие сорта зимних масел. Если рабо­ чая вязкость загущенного масла соответствует вязкости летнего масла, то такое масло используют как всесезон­ ное, т. е. как летом, так и зимой.

Зависимость вязкости от температуры оценивают по индексу вязкости. Чем больше индекс вязкости, тем луч­ ше пусковые свойства масла. Масла с индексом вязкос­ ти 80—90 считаются хорошими, 100 и выше — отличными.

Потеря маслом подвижности наступает при сильном охлаждении, когда из него выделяются кристаллы угле­ водородов и масло приобретает неограниченно большую вязкость. Потерю подвижности оценивают по темпера­

47

туре застывания, т. е. по той максимальной температуре,

стояние масло приводят разогревом, но не на открытом

бирке, поэтому работа на масле возможна при темпера­ туре на 5—10°С выше температуры его застывания.

Смазывающие свойства

Смазывающие свойства характеризуют способность масла обеспечивать граничное трение и тем самым пре­ дупреждать или снижать износ деталей. Одновременно с этим уменьшаются затраты энергии на трение.

Граничная пленка образуется или адсорбцией (прили­ панием) молекул смазочного масла к поверхности трения или химическим взаимодействием активных элементов масла с поверхностью металла. По мере увеличения вяз­ кости масла улучшается его способность к образованию граничной пленки, поэтому чем больше вязкость, тем луч­ ше его смазывающие свойства. Прочную граничную пленку образуют также смолы, сернистые соединения и другие вещества.

Адсорбированная пленка масла благодаря прочному прилипанию к металлу не дает возможности трущимся де­ талям войти в «сухой» контакт.

При образовании химической пленки принимают учас­ тие активные элементы: сера, фосфор и хлор. Эти эле­ менты вводят в смазочное масло в виде тех или иных присадок. Чтобы понять, в чем польза содержания этих элементов в масле, посмотрим, что происходит при трении, когда под влиянием высокого давления разрушается ад-

43

Рис. 10. Особенности трения на масле без присадки (а) и на масле с химически активной присадкой (б):

1 — трущиеся детали; 2 — смазочное масло; 3 — «точка вспышки»; 4 — мо­ мент сваривания поверхности деталей; 5 — образование химической пленки; 6 —

полирование деталей

сорбированная пленка и детали оказываются без смазки

(рис. 10).

В местах непосредственного контакта трущихся дета­ лей развиваются высокие температуры («точки вспышки»), В этот момент активные элементы выделяются из присад­ ки и вступают в реакцию с металлом. На поверхности металла образуются пластичные вещества с температу­ рой плавления ниже, чем основной металл. В результате этого предупреждается схватывание («сваривание») тру­ щихся деталей. Неровности трущихся поверхностей по­ степенно сглаживаются, как бы полируются.

К химически активным присадкам относятся ЛЗ-6/9, ОТП, Совол, Хлорэф-40. Их добавляют в количестве 3— 5% преимущественно к трансмиссионным маслам.

Склонность к отложениям

В системе смазки в процессе работы происходит обра­ зование высокотемпературных и низкотемпературных от­ ложений. К высокотемпературным отложениям относят­ ся лаковые образования на поршне и нагар, образующий­ ся в камере сгорания двигателя.

49

Лаковые отложения способствуют пригоранию поршне­ вых колец в результате чего уменьшается мощность дви­ гателя из-за потери компрессии, увеличивается износ, не­ редко сопровождаемый поломкой колец и заеданием пор­ шней. Вместе с этим возрастает расход масла.

Чем менее устойчиво масло в химическом отношении, т. е. чем легче оно окисляется в двигателе, тем быстрее и

ке ПЗВ с одноцилиндровым двигателем, приводимым во вращение электродвигателем без подачи топлива. Необ­ ходимый тепловой режим обеспечивается электроподогре­ вом. О моющих свойствах масла судят по наличию ла­ ковых отложений на поршне и выражают в баллах от О до 6. Чем меньше балл лакообразования, тем лучше мою­

в двигателе является добавка к маслам моющих приса­ док. Такие присадки представляют собой сложные орга­ нические соединения, содержащие, как правило, металл.

Кним относятся присадки СБ-3, ПМС, ВНИИ НП-360

идр. Моющие присадки затормаживают окисление мас­ ла и, самое главное, препятствуют отложению продуктов окисления на поршне в виде лака. При добавке к маслу

днище поршня, стенках камеры сгорания и клапанах. Ис­ точником нагара является смазочное масло и частично топливо. С повышением температуры двигателя нагара образуется меньше, так как он легче выгорает. Соблюде­ ние нормального теплового режима двигателя гарантиру­ ет от чрезмерного образования нагара.

К низкотемпературным отложениям (шламу) относятся вещества, выпадающие из масла в поддоне картера,

50

маслопроводах, клапанной коробке, фильтрах и т. п. Они представляют собой липкую мазеобразную массу серо­ коричневого или черного цвета. По своему составу — это смесь масла, воды, продуктов окисления масла и механи­ ческих примесей.

Низкотемпературные отложения приносят большой вред: они загрязняют систему смазки двигателя, закупо­ ривают маслопроводы, уменьшают пропускную способ­ ность фильтров — все это в конечном счете приводит к значительному уменьшению или даже прекращению по­ дачи масла к трущимся деталям.

Условия эксплуатации автомобилей на БАМ способст­ вуют образованию низкотемпературных отложений. Основ­

мальный тепловой режим двигателя (температура охлаж­ дающей воды 75—85°С) и следить за исправностью ра­ боты системы вентиляции картера, через которую отсасы­ ваются пары воды. Большое значение имеет также сво­ евременная смена масляных фильтров и тщательная про­ мывка картера и всей системы смазки при очередной смене масла.

Защитные и коррозионные свойства

На трущиеся детали, особенно при длительной стоян­ ке автомобилей, действует окружающая атмосфера: вла­ га и кислород воздуха, сернистый газ как продукт сго­ рания топлива. Все они являются источником коррозии. Пленка масла на поверхности металла является прегра­ дой для проникновения указанных веществ к металлу, т. е. масло проявляет защитные свойства.

Чем больше вязкость масла, тем толще слой и лучше защита металла от коррозии. Для улучшения защитных

51

свойств в масло вводят присадку АКОР в количйстйе До 10%- Масла с такой присадкой называют рабоче-копсер- вационными. Масло, защищая детали от коррозии со стороны окружающей среды, в определенных условиях само способно вызвать коррозию. Источником коррозии в смазочном масле являются органические кислоты, осо­ бенно те, которые образуются при окислении масла в процессе работы. Коррозию вызывают также продукты, образовавшиеся при сгорании топлива и прорвавшиеся в картер двигателя. Коррозионно активные вещества кор­ родируют все детали, но особенно они вредны для вкла­ дышей подшипников из свинцовистой бронзы. Кислоты вымывают из сплава свинец.

Чтобы не допустить сильной коррозии, к маслу в про­ цессе производства добавляют антикоррозионные присад­ ки. Такие присадки содержат серу и фосфор, которые об­ разуют на поверхности вкладыша прочную защитную пленку. Для нейтрализации кислот маслам придают не­ большую щелочность. При работе на сернистом дизель­ ном топливе (содержание серы до 0,5%) масло обяза­ тельно должно быть щелочным.

Надежная вентиляция картера способствует удалению из масляной системы летучих коррозионно-активных ве­ ществ: воды, продуктов сгорания топлива, низкомолеку­ лярных органических кислот. Поэтому необходимо следить за исправностью работы системы вентиляции картера.

Изменение свойств масел в процессе работы и сроки его смены

Свойства масла в процессе работы ухудшаются, вслед­ ствие этого масло необходимо периодически заменять. Преждевременная смена их повышает расход, тогда как удлинение сроков смены приводит к увеличению износа механизмов.

52