Определение качества моторного масла
Nbsp; МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и науки РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова» Кафедра: «Тепловые двигатели и установки»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К лабораторной работе №7
По дисциплине: «Эксплуатационные материалы
В нефтегазодобывающей отрасли»
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА
И ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
МОТОРНОГО МАСЛА
для студентов обучающихся по программе 15.03.02
«Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов»
очной и заочной форм обучения
Ижевск 2018
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА
И ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
МОТОРНОГО МАСЛА
Цели работы:
1. Научиться определять параметры, характеризующие качество моторного масла;
2. Научиться определять вязкостно-температурные характеристики моторного масла.
Оборудование и материалы:
1. Стеклянные цилиндры диаметром 4–50 мм для определения температуры вспышки масла;
2. Барометр;
3. Вискозиметр;
4. Стеклянный стакан;
5. Секундомер;
6. Термометр;
7. Резиновая трубка с грушей;
8. Образцы моторных масел.
Задачи при выполнении работы:
1. Оценить масло по внешним признакам;
2. Определить температуру вспышки масла;
3. Определить вязкость масла в интервале от температуры окружающей среды до 100 °С;
|
|
|
4. Построить вязкостно-температурную характеристику масла;
5. Оценить качество масла по вязкостно-температурной характеристике;
6. Определить индекс вязкости.
I . Вводная часть
Смазочные моторные масла – это фракции нефти, основу которых составляют углеводороды с температурой кипения выше 350 °С.
Моторные масла классифицируются :
- на группы в зависимости от эксплуатационных свойств;
- на подгруппы в зависимости от типа двигателя;
- на классы в зависимости от кинематической вязкости.
Качество моторных масел оценивается:
- вязкостными и моющими свойствами;
- физической и химической стабильностью;
- коррозионной стойкостью;
- наличием примесей и воды;
- температурой вспышки;
- противоизносными свойствами и т. д.
Качество маслахарактеризуется индексом вязкости. Чем он выше, тем вязкостно-температурные свойства масел лучше.
Простейший способ оценки качества масла заключается в осмотре его пробы в стеклянном цилиндре диаметром 40–50 мм. При этом в нем не должно обнаруживаться ни взвешенных, ни осевших на дно частиц и воды.
Так как моторные масла содержат большое количество смол, то они непрозрачны в проходящем свете, следовательно, необходимо дополнительно фиксировать цвет и оттенок в отраженном свете.
|
|
|
Температура вспышки в открытом тигле:
1. Характеризует огнеопасность масла;
2. Дает представление о характере углеводородов в масле;
3. Позволяет узнать о наличии примесей легкоиспаряемых компонентов.
На температуру вспышки масел t влияет атмосферное давление, что необходимо учитывать при ее определении:
t = tp + 0,0345·(760 – p)
где: tp – температура вспышки;
р – атмосферное давление при проведении опыта.
Показателями вязкостных свойств в масле являются:
1. Вязкость при различных температурах;
2. Индекс вязкости;
3. Температура застывания масла.
Вязкость– это свойство масла оказывать сопротивление внешней силе, перемещающей ее слои относительно друг друга.
Вязкость определяют с помощью специальных приборов – вискозиметров и выражают в единицах динамической или кинетической вязкости.
За единицу динамической вязкости принята вязкость масла, в объеме которой две параллельные площадки размером по 1 м, отстоящие друг от друга на 1 м, будут двигаться с относительной скоростью 1 м/с под действием силы в 1 Н. Размерность динамической вязкости – Н·с/м2.
За единицу кинематической вязкости принята размерность 1 м2/с.
|
|
|
Используется также размерность в стоксах (Ст):
1 Ст =1 см2/с =1 /100000 м2/с;
1 сотая часть стокса = 1сСт (сантистокс);
1 Ст = 100 сСт = 100 мм2/с.
Для характеристики вязкости и вязкостно-температурных качеств моторных масел нормируется вязкость при температуре 100 °С, которая включена в их маркировку.
Моторные масла должны обладать оптимальной вязкостью при рабочей температуре. При изменениях температуры колебания вязкости должны быть минимальными.
Количественно это требование выражают рядом показателей, которые называют вязкостно-температурными характеристиками. Основная из них – графическое представление зависимости кинематической вязкости масла от температуры см. рис.1.
Рис. 1. Номограмма для определения вязкости масла
при различных его температурах в двигателе
С повышением температуры вязкость уменьшается. Это приводит к износу трущихся деталей и увеличению потерь на трение.
С понижением температуры вязкость масла увеличивается, что приводит к ухудшению поступления масла к парам трения и его очистки, пуск двигателя затрудняется.
Считается, что средняя температура масла в картере и в масляной магистрали двигателя равна 100 °C. Эту температуру принято считать рабочей. Вязкость масла при этой температуре включается в его маркировку. Например, в марке масла М-12 Г1 цифра 12 означает номинальную вязкость в сСт при 100 °C. Поэтому правильный подбор масла с оптимальным значением вязкости зависит прежде всего от конструкции и режима работы узла трения. Это имеет значение для каждого конкретного случая.
|
|
|
Так, масла повышенной вязкости требуются для двигателей высоконагруженных, низкооборотных или работающих в условиях напряженного теплового режима. При этом, чем выше вязкость масла в работающем двигателе, тем надежнее уплотнение, меньше вероятность прорыва газов и убыль масла на угар. Поэтому применение масел с большой вязкостью целесообразно в тех условиях, когда двигатель изношен, зазоры увеличены или эксплуатационные условия характеризуются высокой запыленностью, повышенной температурой, изменяющимися в значительных пределах нагрузками.
Масла с меньшей вязкостью применяют для высокооборотных (быстроходных) двигателей. В этом случае запуск двигателя становится легче, масло по системе смазки прокачивается лучше, теплоотдача от поверхностей рабочих деталей ускоряется и улучшается их очистка от механических примесей.
В обозначении масла отечественного производства М-6З/10B буква М означает, что масло моторное; индекс 6З/10 – класс вязкости (всесезонное), буква З означает, что масло имеет загущенную присадку, улучшающую вязкостно-температурные свойства масла, и предназначено для применения в качестве всесезонного сорта; буква В без индекса означает, что масло универсальное и предназначено для смазывания как бензиновых (карбюраторных), так и дизельных двигателей.
В США и странах Западной Европы моторные масла маркируются в соответствии с их вязкостью (по классификации SAE – Общества американских автомобильных инженеров).
Эксплуатационные свойства моторных масел определяются по классификациям, разработанным API (Американский нефтяной институт) и ACEA (Ассоциация европейских производителей автомобилей), которая в 1996 г. заменила CCMC (Комитет изготовителей автомобилей Общего рынка).
По классификации SAE моторные масла делят на летние, зимние и всесезонные. В зависимости от вязкостно-температурных показателей моторных масел классификация SAE J-300 включает 5 классов летних и 6 классов зимних.
Масла маркируют следующим образом: летние – SAE 20, 30, 40, 50, 60 (цифра означает вязкость в секундах Сейболта при температуре + 90,9 °C); зимние – SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W (цифра означает вязкость в секундах Сейболта при температуре –17,8 °C, а W – первая буква от слова Winter – зима); всесезонные (загущенные) масла обозначаются двойной нумерацией. Например, SAE 10W – 50 означает, что данное масло при температуре –17,8 °C соответствует по SAE вязкости 10, при температуре +98,9 °C соответствует по SAE вязкости 50.
II . Основная часть
Определение качества моторного масла
Порядок выполнения работы:
1. Оценка масла по внешним признакам.
Для этого:
- заливают масло в стеклянный цилиндр диаметром 10–50 мм;
- определяют визуально прозрачность масла в проходящем свете, наличие осадков и взвешенных включений;
- цвет в отраженном свете и запах масла.
2. Определение температуры вспышки масла.
Для этого:
- собирают прибор в соответствии с рис. 2. Прибор состоит из штатива 1, на котором установлена электрическая плитка 2. На электрической плитке стоит керамическая или стеклянная емкость 4 с песком («песчаная баня»), в которую помещен тигель 3 с испытуемым маслом. В тигель с маслом вертикально установлен термометр 5, закрепленный сверху на штативе, а нижняя часть его с ртутным шариком находится в масле и не касается дна тигля. Тигель 3 должен находиться на слое песка толщиной 5–10 мм, а пространство между тиглем и емкостью должно быть засыпано песком на высоту 8–10 мм от края тигля;
- заливают испытуемое масло в тигель до уровня песка и проверяют правильность установки термометра в штативе;
- включают электроплитку на наибольшую скорость нагрева. Ожидаемая температура вспышки должна быть примерно 200 °С;
- за 20 °С до ожидаемой температуры вспышки уменьшают скорость нагрева до 5 °С в минуту;
- при температуре ниже ожидаемой на 10 °С медленно проводят над поверхностью масла на расстоянии 10–15 мм открытым пламенем. Длина пламени должна быть 3–5 мм, а время передвижения пламени параллельно поверхности масла – 2–3 с;
Рис. 2. Прибор для определения температуры вспышки
- такие испытания повторяют через интервалы температуры масла 2 °С до тех пор, пока над поверхностью не появится пробегающее и исчезающее пламя синего цвета;
- в момент вспышки засекают температуру масла по термометру и записываю опытное значение температуры вспышки в отчет;
Если атмосферное давление будет отличаться от нормального, тогда температуру рассчитывают по формуле:
t = tp + 0,0345(760 – p)
где: tp – температура вспышки масла;
р – атмосферное давление при проведении опыта, измеренное с помощью барометра.
Результаты расчета записывают в отчет.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1381; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!