Визначення температури помутніння і застигання дизельного палива



Температура помутніння - це та температура, при якій з палива відбувається випадання кристалів парафіну, що раніше знаходилися в ньому в розчиненому стані. Температурою застигання називається температура, при якій паливо втрачає свою рухливість.

В експлуатації більш важливою є температура помутніння палива, тому що кристали парафіну, що виділяються, порушують роботу паливного насоса, значно збільшують в'язкість палива, забивають паливні фільтри і призводять до припинення подачі палива. Температура застигання нафтопродуктів має велике значення при транспортуванні, збереженні і застосуванні палива.

Від температури застигання палива багато в чому залежить можливість пуску холодного двигуна. Температуру застигання визначають за допомогою приладу рис. 5.2, що складається з пробірки 2 з вставленим у неї термометром 4. У пробірку заливають 2 см3 палива і закривають термометром із пробкою, ртутна кулька якого повинна знаходитися посередині шару нафтопродукту.

Пробірку у вертикальному положенні занурюють в охолодну суміш, що складається зі снігу і повареної солі.

При охолодженні палива відзначають візуально момент початку помутніння і застигання. За температуру застигання приймають ту температуру, при якій паливо густіє настільки, що при нахилі пробірки під кутом 450 рівень його залишиться в похилому положенні на протязі однієї хвилини.

 

Рис. 5.2. Прилад для визначення температури

Помутніння та застигання

1 – корпус ; 2 – пробірка; 3 – пробка; 4 – термометр.

 

Більш детальну інформацію можна знайти в додатках 2.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ДО ПЕРШОГО МОДУЛЯ

 

1. Яким найпростішим способом можна оцінити в'язкість оливи?

2. Що розуміють під втратою на випаровування палива при визначенні фракційного складу і як вона визначається?

3. Що називається паливом? Класифікація палив.

4. Які експлуатаційні вимоги пред'являються до палив для карбюраторних двигунів?

5. Як визначити характер неграничних вуглеводнів у паливі?

6. Чому не допускається наявність у нафтопродуктах водорозчинних кислот і лугів?

7. Які фактори сприяють виникненню детонації?

8. Поясніть фізичні і хімічні властивості нафтових вуглеводнів.

9. Які індикатори використовують при визначенні кислот і лугів у нафтопродуктах?

10. Що таке пускова фракція палива?

11. Що називається цетановым числом і що воно характеризує?

12. Які елементи входять до горючої і не горючої частини палива?

13. Як визначити наявність води і механічних домішок у паливі?

14. Як визначається температура початку і кінця кипіння палива?

15. Що називається температурою помутніння і застигання?

16. Поясніть фізичні і хімічні властивості ароматичних вуглеводнів.

17. Як вимірюють щільність високов'язких нафтопродуктів?

18. Що таке пускова фракція палива і чим вона формується?

19. Що розуміють під вищою і нижчою теплотою згоряння?

20. Яким вимогам повинно відповідати паливо?

21. Як визначити наявність води і механічних домішок в оливі?

22. Чому при вимірюванні щільності нафтопродуктів береться температурна поправка?

23. Поясніть суть теорії мінерального походження нафти.

24. Які вуглеводні входять до складу бензину?

25. Як можна визначити наближено кількість смол, що міститься в паливі?

26. Про що свідчить підвищена температура википання 96 % палива?

27. Поясніть фізичні і хімічні властивості парафінових і нормальних вуглеводнів, ізопарафінів.

28. Що таке октанове число? У чому сутність моторного і дослідного методів визначення октанового числа?

29. Як визначають наявність кислот і лугів у нафтопродуктах?

30. Які точки кривої фракційної розгонки є характерними?

31. Що називається крекінгом? Види крекінгу.

32. Що таке депарафінізація?

33. Як відрізнити наявні в оливі механічні домішки абразивного характеру від неабразивних?

34. Що називається щільністю речовини? Що розуміють під відносною щільністю?

35. Яким вимогам повинно відповідати паливо?

36. Назвіть основні хімічні елементи що входять до складу палив, вкажіть приблизний вміст у відсотках.

37. Як визначити присутність води в оливі?

38. Як вимірюють щільність високов'язких нафтопродуктів?

39. Поясніть суть теорії органічного походження нафти.

40. Що таке нафта? Які види переробки нафти ви знаєте?

 

 

ТЕОРЕТИЧНИЙ КУРС

 

6. ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ВИКОРИСТАННЯ МАСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

 

6.1. ПРИЗНАЧЕННЯ МАСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ І ВИМОГИ ДО НИХ

 

Галузі використання та призначення мастильних мате­ріалів дуже широкі. Окрім своєї основної функції – зма­щення тертьових поверхонь машин і механізмів – вони служать робочою рідиною в гідравлічних передачах, ство­рюють електричну ізоляцію в трансформаторах, конден­саторах та масляних вимикачах, знижують вібрацію, шум, забезпечують герметизацію сполукових деталей від про­риву газів, пари, або рідини тощо. Вказані функції можуть успішно протягом необхідного терміну виконуватися мас­лами тільки за умови, що їх якість буде задовольняти експлуатаційним вимогам.

Масла повинні мати:

· оптимальні в'язкісно-температурні властивості для по­легшення запуску машин та механізмів у межах темпера­тур навколишнього середовища, які потребує експлуата­ція; для зниження тертя спрацювання та скорочення вит­рат енергоресурсів;

· добру змащувальну здатність для забезпечення надій­ного змащення на всіх режимах роботи машин та механіз­мів;

· необхідні антиокислювальні властивості, що забезпе­чують мінімальну зміну хімічного складу масла в процесі його роботи;

· добрі миюче-диспергуючі властивості з метою знижен­ня схильності до утворення різноманітного роду відкла­день на нагрітих металевих поверхнях і в системі мащен­ня (лаки, нагари, осади);

· високі протикорозійні властивості по відношенню до конструкційних матеріалів, особливо кольорових металів та сплавів при робочих температурах масла;

· достатні захисні властивості для захисту металевих поверхонь від атмосферної корозії у неробочий період ма­шин та механізмів;

· стійкість до процесів випаровування, спінювання та утворення емульсій.

Крім того, мастильні матеріали не повинні негативно впливати на ущільнюючі матеріали, а також не викликати забруднення навколишнього середовища.

Високі вимоги, що ставлять до якості масел, досягають­ся шляхом вибору необхідної масляної основи (базового масла) та додаванням до неї комплексу присадок.

 

6.2. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ПРО ТЕРТЯ ТА СПРАЦЬОВУВАННЯ

 

Добре відомою причиною опору відносного руху двох контактуючих тіл є тертя, на подолання якого витрачаєть­ся енергія. Мірою тертя є кількість енергії, розсіяної на одиницю шляху, воно має розмірність сили й чисельно до­рівнює силі тертя.

Тертя виникає в місцях стикання поверхні тіл незалеж­но від того, перебувають вони в русі чи в спокої. Залежно від характеру переміщення тертьових деталей розрізняють:

· тертя спокою,

· тертя руху.

В свою чергу останнє поділя­ють на:

· тертя ковзання — це тертя руху двох твердих тіл, коли швидкості тіл у точках контакту різні за величиною й на­прямом, або за величиною або напрямом (тертя між вкла­дишем підшипника й цапфою, між поршнем та гільзою тощо);

· тертя кочення — це тертя руху двох твердих тіл, коли швидкості тіл у точках дотику однакові за величиною та напрямом (тертя в кулькових та роликових підшипниках).

Іноді обидва види тертя проявляються разом, коли ко­чення супроводжується ковзанням, наприклад у зубчастих передачах.

Залежно від наявності мастильного матеріалу розріз­няють:

· тертя без мастильного матеріалу,

· тертя з мастиль­ним матеріалом.

Особливості тертя без мастильного матеріалу визнача­ються фізичною та хімічною природою поверхонь, що пе­ребувають у контакті. Поверхня деталей різних механізмів не буває ідеально гладкою. Навіть після шліфування на поверхні металу зберігаються нерівності у сотих і навіть десятих долях мікрометра. Незмащена поверхня завжди вкрита адсорбованими на ній поверхневими шарами різно­манітного походження, від яких залежить сила тертя. Роз­різняють внутрішні поверхневі шари, що включають ос­новний матеріал і механічно зміцнений шар, та «зовнішні поверхневі шари», що скла­даються із забруднень, ад­сорбованих газів та оксидів. Склад, структура й товщина різних поверхне­вих шарів окрім якостей основного матеріалу залежать та­кож від підготовки поверхні й від навколишнього середо­вища.

Тертя без мастильного матеріалу має молекулярно-ме­ханічну природу. На площадках фактичного контакту по­верхні діють сили молекулярного притягання, що утворю­ють адгезійні зв'язки. Сили адгезії прямо пропорційні пло­щі фактичного контакту. При прикладанні тангенціальної сили, що викликає відносне ковзання двох тіл, адгезійнї зв'язки руйнуються. Одночасно відбувається деформування поверхневих шарів.

У цьому випадку сила тертя F обумовлена механічною та молекулярною взаємодією:

 

(6.1)

 

де а — середня інтенсивність молекулярної складової си­ли тертя;

Sф — фактична площа контакту;

b — коефіцієнт, що характеризує механічну складову силу тертя;

Р — сила тиску.

Відношення сили тертя до сили тиску являє собою кое­фіцієнт тертя:

 

(6.2)

 

Коефіцієнт тертя без мастильного матеріалу орієнто­вано складає 0,10—0,80. Тертя без мастильного матеріалу під час експлуатації машин веде до інтенсивного спрацю­вання, задирання поверхні тертя та заїдання механізму. Виникнення його на змащених поверхнях свідчить про те, що масло на даній ділянці перестало виконувати свої функ­ції.

Наявність масла, що покриває мікрошорсткості поверх­ні, сприяє суттєвому зниженню сил, що втрачаються на подолання адгезійних зв'язків та на взаємну деформацію тертьових поверхонь. Тертя із мастильним матеріалом поділяють на:

· тертя при граничному мащенні,

· тертя при рідинному мащенні,

· тертя при напіврідинному мащенні.

При граничному мащенні поверхні сполукових тіл розділені шаром мастильного матеріалу до 0,1 мкм. При цьо­му якість плівки масла відрізняється від об'ємних якостей мастильного матеріалу. Але коефіцієнт тертя при граничному мащенні залежить не від в'язкості, а від наявності в ньому й ефективності поверхнево-активних речовин. За наявністю таких плівок сила тертя знижується в порів­нянні з тертям без масла в кілька разів, а спрацювання тертьових поверхонь зменшується в сотні разів. Механізм граничного мащення визначається в основ­ному фізикою та хімією поверхні розділу тверде тіло — масло — тверде тіло.

Тертя при рідинному мащенні (рідинне тертя) харак­теризується наявністю між тертьовими поверхнями шару рідкого мастильного матеріалу, що перебуває під тиском.

Закон рідинного тертя базується на гідродинамічній теорії мащення, розробленій російським вченим М. П. Пет­ровим у 1883 р. Згідно цієї теорії сила тертя при рідинно­му мащенні визначається такою залежністю:

 

(6.3)

 

де F – сила тертя при рідинному мащенні, Н;

η – динамічна в'язкість, Па·с;

S – площа стикання тертьових тіл, м2;

V – швидкість взаємного переміщення тертьових по­верхонь м/с;

h – товщина масляного шару, м.

 

Наочне уявлення про умови переходу одного режиму до іншого дає графік залежності коефіцієнта тертя від числа Зоммерфельда (рис. ).

На даній кривій режим тертя при рідинному мащенні ІІІ і граничному мащенні І розділені режимом напіврідинного мащення ІІ, коли наванта­ження сприймається частково плі­вкою рідини, частково контакту­ючими нерівностями поверхонь.

Таке тертя має місце за на­явністю одночасово рідинного та граничного мащення. Даний режим, як правило, реалізується на перехідних режимах ро­боти вузлів тертя.

Будь-яке порушення гідродинамічного режиму мащен­ня створює несприятливі умови для роботи тертьових по­верхонь. Найбільш несприятливим режимом є тертя при граничному мащенні. Воно характеризується мінімальною товщиною масляної плівки, високими значеннями коефіці­єнта тертя (0,08 – 0,15), а також підвищеним спрацюван­ням тертьових пар.

Граничний режим мащення, як правило, реалізується у спряжних деталях механізмів, працюючих в умовах ви­соких питомих навантажень, підвищених температур і по­рівняно низьких швидкостей ковзання (важко навантаже­ні передачі, циліндро-поршнева група в районі верхньої мертвої точки тощо). Найвиразніше граничний режим проявляється в період запуску та зупинки механізмів.

Будь-який вид тертя, як правило супроводжується різ­номанітним за характером спрацьовуванням спряжених деталей. Під спрацьовуванням розуміють процес руйнуван­ня й відділення матеріалу з поверхні твердого тіла, або процес накопичення його залишкової деформації в умовах тертя, що проявляється в поступовій зміні розмірів або форми тіла.

Спрацювання – це результат процесу руйнування, ви­ражений в одиницях довжини, об'єму, маси.

Залежно від режиму й умов розрізняють такі види спра­цьовування:

· водневе,

· абразивне,

· окислювальне,

· внаслідок пластичної деформації,

· корозійне,

· кавітаційне,

· ерозійне,

· корозійно-механічне,

· при схоплюванні та заїданні,

· при фретінг-корозії та ін.

Характер руйнування залежить від видів взаємодіючих пар тертя (метали, полімери, мінерали то­що), типу відносного руху (ковзання, кочення, удар, віб­рація та ін.).

 

При будь-якому з різних видів відносного руху може діяти один або кілька механізмів спрацьовування. Однак у більшості випадків проявляється основний вид руйнуван­ня, що визначає механізм спрацьовування. Наприклад, при чистому ковзанні пари метал-метал може переважувати абразивне або корозійно-механічне спрацьовування, в той час як при вібрації цієї пари виникає фретінг-корозія, до утворення якої по суті ведуть обидва вказаних механізми спрацьовування.

При роботі тракторів, автомобілів та сільськогосподар­ських машин та знарядь мають місце усі види тертя та спрацьовування. У різноманітних агрегатах та вузлах сіль­ськогосподарської техніки одні види спрацьовування мо­жуть протікати окремо чи разом, один вид може переходи­ти в інший.

Найефективнішим засобом зниження тертя й спрацю­вання є правильний вибір мастильних матеріалів.

 

6.3. КЛАСИФІКАЦІЯ МАСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

 

Надійна робота машин та механізмів в умовах впливу різноманітних факторів (температура, тиск, навантажен­ня, швидкості відносного руху тертьових поверхонь та ін.) забезпечується застосуванням різних видів та сортів масти­льних матеріалів.

За походженням усі мастильні матеріали поділяють на:

· нафтові чи мінеральні,

· органічні (рослинного або тварин­ного походження),

· синтетичні та змішані, що містять у своє­му складі у різних співвідношеннях нафтовий і синтетич­ний компоненти.

За агрегатним станом розрізняють чотири групи мас­тильних матеріалів:

· рідкі,

· пластичні,

· тверді,

· газоподібні.

Звичайно під час експлуатації масло виконує одну чи кілька функцій. Тому в промисловості виробляють масла, що мають певне призначення й забезпечують у цій галузі найбільший ефект. Залежно від призначення масла поді­ляють на:

· моторні,

· трансмісійні,

· гідравлічні,

· індустріаль­ні,

· іншого призначення.

 

7. МАСЛА ДЛЯ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

 

7.1. УМОВИ РОБОТИ Й ВИМОГИ ДО ЯКОСТІ МАСЕЛ

 

Удосконалення конструкції двигунів, підвищення рівня форсування навантажувальних і швидкісних режимів їх ро­боти та розширення діапазону кліматичних умов експлуата­ції техніки ставлять високі вимоги до якості масла. Якість масла є одним з вирішальних факторів, що визначають працездатність двигунів внутрішнього згоряння.

Основним призначенням моторного масла є зменшення тертя, зниження спрацювання й запобігання задиру кон­тактуючих поверхонь. Однак роль змащувального матеріалу в двигунах внутрішнього згоряння не обмежується цими функціями. Крім здатності адсорбуватися на поверхнях тер­тя з утворенням граничних змащувальних шарів моторне масло є тепловідводячим і хімічно активним по відношенню до матеріалів деталей середовищем, що набуває особливо­го значення в тяжких специфічних умовах роботи пар тертя що визначаються високими контактними тисками й швид­костями переміщення, температурними режимами, агресив­ністю середовища продуктів згоряння.

Умови роботи масла в двигуні внутрішнього згоряння різко відрізняються залежно від типу змащувального вузла тертя.

Так тиск поршневих кілець на стінки циліндра змінює­ться по ходу поршня в межах 0,5...2,0 МПа при швидкості ковзання від 0 (у верхній та нижній мертвих точках) до 15 м/с.

Тиск у зоні тертя підшипників колінчастого вала досягає 20—30 МПа. При цьому залежно від режиму роботи двигу­на суттєво змінюється частота обертання колінчастого вала.

Високі контактні навантаження 500...700 МПа й вище характерні для пари тертя між кулачком й штовхачем меха­нізму газорозподілення.

Важливим фактором, що характеризує умови роботи масла в двигуні є температура. Інтервал температур, при якому працює моторне масло, різноманітний, залежно від конструкції, режиму роботи двигуна й температури оточуючого середовища. Перед пуском двигуна в зимових умовах температура масла в картері й на поверхнях тертя знижує­ться до —З0°С й нижче, а під час роботи на номінальному режимі перебуває в межах 80...110°С й вище. Масло зазнає високих термічних дій під час роботи двигуна при взаємодії з високотемпературними газами. Так температура газів у камері згоряння досягає 2500°С. Температура газів, які про­риваються з камери згоряння у картер через ущільнюючу масляну плівку, в зоні циліндро-поршневої групи на такті стиску становить 150...450°С у карбюраторних двигунах й 500...700°С у дизелях. Різко підвищується теплова напру­женість двигунів внутрішнього згоряння при використанні наддуву. Одним з основних критеріїв, що визначають вимо­ги до моторних масел, є температура поршня в зоні першо­го поршневого кільця. Для сучасних автотракторних двигу­нів з використанням сучасних високоякісних моторних ма­сел вважається допустимою температура канавки першого поршневого кільця 220...240°С. Більш високі температури при тривалій експлуатації двигуна можуть викликати при­горяння поршневих кілець.

З підвищенням температури тертьових поверхонь погір­шується змащувальна властивість через низьку в'язкість, спрацьовування в ньому присадки, збільшується кількість високотемпературних відкладень.

Для сучасних автотракторних двигунів характерні та­кож низькотемпературні режими, пов'язані з частими пус­ками й зупинками, тривалою роботою на холостому ходу. При зниженій температурі циліндро-поршневої групи вини­кає небезпека конденсації в канавках поршня води й кис­лот з газів, що прориваються в картер. Краплини води, яка сконденсувалася на поверхнях поршневого кільця, підхоп­люються потоком газу й разом із маслом потрапляють у кар­тер двигуна. Підвищення вмісту води в картерному маслі погіршує умови його роботи, бо інтенсифікує утворення про­дуктів окислення, головним чином оксикислот—найбільш небажаних для двигуна. Крім того, при зниженій температу­рі поршня у воді, яка конденсується, розчиняються наявні в продуктах згоряння палива СО2, СО, SО2, SО3 та інші спо­луки, утворюючи кислоти, що викликають інтенсивну коро­зію деталей двигуна.

Враховуючи все викладене моторне масло розглядають як складову змащувальної системи двигуна. Воно може дов­го й надійно виконувати свої функції лише при відповід­ності фізико-хімічних та експлуатаційних властивостей тим термічним, механічним і хімічним впливам, яких масло за­знає в змащувальній системі двигуна й на поверхнях змащувальних та охолоджуваних деталей. Тільки при взаємній відповідності хіммотологічної системи «моторне масло — конструкція двигуна — умови експлуатації» може бути до­сягнута висока експлуатаційна надійність двигуна.

До якостей моторного масла для кожного типу двигуна внутрішнього згоряння залежно від умов його експлуатації ставиться ряд вимог, часто специфічних. При високих тем­пературах моторні маслі повинні зберігати досить високу в'язкість для забезпечення необхідного режиму мащення й створення надійного ущільнення між поршнем і гільзою.

При низьких температурах навколишнього середовища в'язкіснотемпературні властивості масла повинні забезпе­чувати можливість легкого запуску двигуна.

В'язкість масла особливо важлива для створення гідро­динамічного режиму мащення, наприклад у шатунних та корінних підшипниках колінчастого вала.

Для забезпечення мінімального спрацювання в умовах граничного мащення масла повинні мати здатність модифі­кувати тертьові поверхні й нейтралізувати утворені при роботі продукти кислотного характеру.

Через високі термічні впливи, яких зазнає масло в дви­гуні, ставляться високі вимоги до його окислювальних влас­тивостей й антикорозійних якостей, особливо по відношенню до кольорових металів. Крім того, моторні масла повинні мати миюче-диспергуючу властивість по відношенню до не­розчинних забруднень у поєднанні з ефективною нейтралі­зуючою дією, забезпечуючи чистоту деталей у всіх темпера­турних зонах двигуна.

В останній час велике значення надається захисним влас­тивостям масла для двигунів, працюючих на низькотемпе­ратурних режимах, а також під час роботи з короткочасни­ми і тривалими перервами в роботі.

До деяких моторних масел ставлять специфічні додатко­ві вимоги. Так масла, загущені в'язкісними присадками, по­винні мати досить високу стійкість до механічної та терміч­ної деструкції, для масел судових двигунів особливо важ­лива вологостійкість присадок й мала емульгованість з водою.

 

 

7.2. КЛАСИФІКАЦІЯ МОТОРНИХ МАСЕЛ

 

У наш час класифікація моторних масел регламентується ГОСТ 17479.1—85, згідно з яким система позначення масел включає кілька знаків: літеру «М» (моторне), цифровий ін­декс, що характеризує клас кінематичної в'язкості, потім ставлять літеру, що означає належність до групи за експлуатаційними властивостями.

Залежно від кінематичної в'язкості масла поділяють на класи.

Для літніх класів нормують границі в'язкості при 100°С, а для зимових − при 18°С. Всесезонні масла повинні од­ночасно задовольнити нормам в'язкості одного літнього та одного зимового класів. їх клас позначається дробом, у чи­сельнику й знаменнику якого вказують клас в'язкості зимо­вого та літнього масел відповідно. Літера «з» вказує на на­явність у маслі загущуючих присадок.

Залежно від рівня експлуатаційних якостей та області застосування масла поділяють на 6 груп (табл.7.1).

При цьому масла для карбюраторних двигунів мають індекс «1», а для дизелів — індекс «2». Універсальні масла, призначені для використання як у дизелях, так і в карбюра­торних двигунах одного рівня форсування, цифрового індек­су не мають.

Універсальні масла, що належать до різних груп, мають подвійне позначення, в якому перше характеризує якість масла як дизельне, друге — як карбюраторне.

Після основного позначення в дужках може бути вказано додаткове, що характеризує від­мітні ознаки масла.

Групу дизельного масла за рівнем експлуатаційних влас­тивостей оцінюють за ступенем форсування двигуна — се­реднього ефективного тиску й середньої швидкості поршня.

Розподіл карбюраторних двигунів за вимогами до якості масел виконують за параметрами, що характеризують рі­вень форсування цих двигунів, що визначаються літровою потужністю, ступенем стиску й частотою обертання.

Належність масел до тієї чи іншої групи встановлюють на основі результатів класифікаційних випробувань згідно ГОСТ 17479.1-85 на спеціальних одноциліндрових установ­ках або повнорозмірних двигунах. Для масел різних груп встановлені норми на оціночні показники, передбачені ме­тодами випробувань. Порівнюючи результати моторних ви­пробувань масла з цими нормами, визначають його прина­лежність до відповідної групи за експлуатаційними власти­востями.

 


Таблиця 7.1

 

Група масел Рекомендована область застосування
А Нефорсовані карбюраторні та дизельні двигуни
Б, Б1 Малофорсовані карбюраторні двигуни, які працюють в умовах, що сприяють утворенню високотемпературних відкладень і корозії підшипників
Б2, В1 Середньофорсовані карбюраторні двигуни, які працюють в умовах, що сприяють окисленню масла й утворенню всіх видів відкладень
В, В2 Середньофорсовані дизелі, які працюють на маслах  з підвищеними антикорозійними, протиспрацьовувальними властивостями масел та низькою схильністю до утворення високотемпературних відкладень
Г1 Високофорсовані карбюраторні двигуни, які працюють у важких експлуатаційних умовах, сприяючих окисленню масла, утворенню всіх видів відкладень, корозії та іржавіння
Г, Г2 Високофорсован дизелі без наддуву або з помірним наддувом, які працюють в експлуатаційних умовах, що сприяють утворенню високотемператур­них відкладень
Д Високофорсовані дизелі з наддувом, які працюють у важких експлуатаційних умовах, або коли використоване паливо вимагає застосування масла з ви­сокою нейтралізуючою здатністю, антикорозійними та протиспрацьовувальними властивостями, малою схильністю до утворення всіх видів відкладень
Е Лубрикаторні системи змащування циліндрів дизелів, які працюють на паливі з високим вмістом сір­ки

 

                 7.3. АСОРТИМЕНТ МОТОРНИХ МАСЕЛ

 

Масла для карбюраторних двигунів. Карбюраторні дви­гуни використовуються у легкових та вантажних автомобі­лях, автобусах, мотоциклах, мінітракторах, бензопилах та іншій техніці й характеризуються, як правило, швидкісними та навантажувальними, а значить і температурними режи­мами, які змінюються в процесі роботи. Це ставить підвище­ні вимоги до здатності масла запобігати утворенню як висо­ко-, так і низькотемпературних відкладень, а також до антиокислювальних властивостей.

Основні характеристики масел для карбюраторних і дизельних двигунів наведені в табл. 7.2


       Таблиця 7.2

 

Показник М-4З/6-В1 М-8-В М-6З/10-В М-5З/10-Г1 М-6З/12-Г1
В’язкість кінематична, мм2/с при температурі: 100 °С –18 °С 6±0,5 1100...2600 8±0,5 <20000 10±0,5 ≤9000 10–11 ≤6000 12 ≤10400
Індекс в’язкості не менше   125 85 120 120 115
Зольність, %, не більше 1,3 0,95 1,3 0,9 1,3
Миючі властивості ПЗВ, бали, не більше 1,0 0,5 0,5 0,5
Лужне число, мгКОН/г, не менше 5,5 4,0 5,5 5,0 7,5
Корозійність на пластинах із свинцю, г/м2, не більша 5 10 4 відсутнє
Температура, °С: Спалаху, не нижче Застигання, не вище   165 –42 200 –25 190 –30 200 –38 210 –30

Масло М-4З/6-В1 одержують на базі веретенного масла з композицією присадок. Високий рівень в'язкіснотемпературних властивостей забезпечує загущуюча присадка. Вико­ристовують як зимове масло для середньої кліматичної зони та всесезонне для північної кліматичної зони з температу­рою холодного пуску до −30°С.

Масло М-8-В є універсальним. Одержують його з суміші дистилятного й залишкового компонентів з композицією присадок. Це масло використовують як всесезонне для середньофорсованих карбюраторних двигунів легкових і ван­тажних автомобілів. У середньофорсованих дизельних дви­гунах його використовують як зимове масло.

Масло М-6З/10-В одержують з використанням високо­якісних базових масел АСВ-5 або АСВ-6 та ефективними композиціями присадок. Є універсальним всесезонним довгопрацюючим для середньофорсованих карбюраторних і ди­зельних двигунів. Високі експлуатаційні властивості масла дозволяють використовувати його із підвищенним до 15... 18 тис. км пробігом автомобіля й 500 мотогодин роботи трактора.

Масло М-5З/10-Г1 виготовляють на основі індустріально­го масла з композицією миюче-диепергуючих, антиокислювальної загущуючої та інших присадок. Це масло є ефективним при всесезонному застосуванні від +30°С до – 35°С.

Масло М-6З/12-Г1 одержують на базі суміші мало-, середньо- і високов'язкого компонентів з композицією присадок, що забезпечують підвищені протиспрацьовувальні властивості, які включають зношення штовхачів, кулачків розподільного вала. Воно призначене для високо форсованих карбюраторних двигунів усіх типів легкових автомобілів і є всесезонним при використанні в кліматичних зонах з температурою навколишнього середовища від +40°С до – 25 °С

Масло моторне М-12 ТПУ (ТУ-38.401862-91) призначене для експлуатації двотактних двигунів мотоциклів, бензопил, човнів, насосів та іншої техніки. Його вводять у бензин у кількості 2 % для одержання паливнозмащувальної сумі­ші. Застосування цього масла дозволяє вдвічі скоротити його втрату в порівнянні з іншими автотракторними мас­лами.

Масла для дизелів. Сучасні дизельні двигуни характери­зуються великою різноманітністю типів, конструкцій та умов експлуатації. Тому асортимент дизельних масел охоплює всі групи експлуатаційних властивостей від А до Е, передбаче­них класифікацією. Особливістю дизельних масел є підви­щені вимоги до рівня миюче-диспергуючих та антикорозій­них властивостей. Основою дизельних масел є дистилятні, залишкові або компаундовані базові масла селективної очистки, які одержують з малосірчистих або сірчистих нафт. У всі дизельні масла вводять багатофункціональні присад­ки або композиції присадок. Показники якості масел для швидкохідних дизелів тракторів, комбайнів та автомобілів наведені в табл. 7.3.

Масла М-8-В2 і М-10-В2 застосовують в автотракторних дизелях без наддуву, що експлуатуються на дизельному па­ливі з невеликим вмістом сірки, відповідно при експлуата­ції їх взимку та влітку.

Масла М-8-Г2 і М-8-Г2призначені для автотракторних дизелів без наддуву і з наддувом, що мають підвищений рі­вень форсування. Потрібне для масел цієї групи підвищення температурних меж роботоздатності, миюче-диспергуючих, антиокислювальних, нейтралізуючих та протиспрацьовувальних властивостей досягається використанням у їх скла­ді більш ефективних присадок та їх більшою концентрацією. Дизелі, що змащують цими маслами, експлуатують на дис­тилятних паливах із вмістом сірки до 0,5 %.

Масла М-8-Г2(К) і М-10-Г2(К) використовують відповід­но взимку та влітку для експлуатації двигунів автомобілів КамАЗ, «Магірус—Дойц», автобусів «Ікарус», а також у всіх автотракторних дизелях, для яких застосовують масла М-8-Г2 і М-8-Г2. У порівнянні з маслами групи Г2 вони мають кращі миюче-диспергуючі та протиспрацьовувальні властивості.

Масла М-8-Д(м) і М-10-Д(м) у своєму складі мають високоефективні присадки у великих концентраціях. Вони забезпечують тривалу працездатність найбільш форсова­них двигунів в особливо важких експлуатаційних умовах при використанні пального з підвищеним вмістом сірки.

Науково-дослідний інститут НП «Масма» розробив і пе­редав у виробництво нові вітчизняні сорти і марки моторних масел Галол М-2040, Славол М-3042 та ін. В основу систе­матизації цих масел інститутом покладено принципи класифікації країн СНД (ГОСТ 17479.1-85) і елементи класи­фікації інофірм.

 


Таблиця 7.3

 

Показник М-8-В2 М-10-82 М-8-Г2 М-10-Г2 М-8-Г2(К) М-10-Г2(К) М-8-Д(М) М-8-Д(М)
В’язкість кінематична при 100°С, мм2 8±0,5 11±0,5 8±0,5 11±0,5 8±0,5 11±0,5 8–8,5 ≥11
Індекс в’язкості не менше 85 85 85 85 80 85 102 90
Лужне число, мгКОН/г, не менше 3,5 3,5 6,0 6,0 6,0 6,0 8,5 8,2
Миючі властивості ПЗВ, бали, не більше 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5
Термоокислювальна стабільність при 250°С, хв., не більше 50 80 60 90 60 60
Зольність сульфоната %, не більше 1,3 1,3 1,65 1,65 1,15 1,15 1,5 1,5
Температура, °С: Спалаху, не нижче Застигання, не вище 200   –25 205   –15 200   –25 205   –15 200   –30 205   –15 195   –30 200   –18
Густина при 20°С, кг/м3, не більше 905 905 905 905 905 905 897 905

 

7.4. КЛАСИФІКАЦІЯ ТА АСОРТИМЕНТ ТРАНСМІСІЙНИХ МАСЕЛ

 

Згідно з кла­сифікацією (ГОСТ 17479.2—85) залежно від рівня в'яз­кості трансмісійні масла поділяють на 4 класи (табл. 7.4).

 

Таблиця 7.4

 

Клас в'язкості Кінематична в'язкість при температурі 100 °С, мм2 Температури, при якій динамічна в'язкість не перевищує 150 Па·с, °С, не вище
9 6,0...10,99 –35
12 11,0...13,99 –26
18 14,0...24,99 –18
34 25,0...41,0

 

 

У кожному класі встановлені допустимі границі кіне­матичної в'язкості при 100 °С та негативна температура, при якій ще забезпечується надійна робота трансмісій, бо динамічна в'язкість при цій температурі не перевищує 150 Па·с.

Залежно від експлуатаційних властивостей та рекомендованих галузей застосування масла для трансмісій авто­мобілів, тракторів та іншої мобільної техніки віднесені до 5 груп (табл. 7.5).

Таблиця 7.5

Група масла Склад масел Рекомендована область застосування
ТМ-1 Нафтові (мінеральні) масла без присадок Циліндричні, конічні та черв’ячні передачі, що працюють при кон­тактних напруженнях від 900 до 1600 МПа та температурі мас­ла в об’ємі до 90°С
ТМ-2 Мінеральні масла з протиспрацьовувальни­ми присадками Те ж, при контактних напружен­нях до 2,100 МПа та температур-масла в об’ємі до 130°С
ТМ-3 Мінеральні масла з протизадирними при­садками помірної ефе­ктивності   Циліндричні, конічні, спірально-конічні та гіпоїдні передачі, які працюють при контактних напру­женнях до 2500 МПа і темпера­турі масла в об’ємі до 150°С
ТМ-4 Мінеральні масла з протизаднрними при­садками високої ефек­тивності   Циліндричні, спірально-конічні і гіпоїдні передачі, що працюють при контактних напруженнях до 3000 МПа і температурі масла в об’ємі до 150°С
ТМ-5 Мінеральні масла з проти- задирними присадками високої ефективності й багатофункціональної дії, а також універсальні масла Гіпоїдні передачі, що працюють з ударними навантаженнями при кон- тактному тиску більш 3000 МПа і температурі масла в об'ємі до 150°С

 

Згідно з ГОСТ 17479.2−85 передбачена також система позначень (маркування) масел для трансмісій. Трансмі­сійні масла маркують групою знаків, перша з яких позна­чається літерами ТМ (трансмісійне масло); друга група знаків позначається цифрами й характеризує належність до тієї чи іншої групи за експлуатаційними властивостя­ми; третя − позначається цифрами, що характеризують клас в'язкості при температурі 100°С. При наявності загу­щуючої присадки додатково вказують індекс «з».

Відповідність класифікації трансмісійних масел ГОСТ 17479.2—85 продуктам діючого асортименту, що випускаються нафтопереробними підприємствами за різними нормативно-технічними документами, наведена в таблиці 7.6.

Таблиця 7.6

 

Позначення за ГОСТ 17479.2-85 Прийняте позначення Нормативно-технічна документація
1 2 3
ТМ-1-8 ТС-14,5 ТУ 38 101110-81
ТМ-1-18 АК-15 ТУ 38 001280-76

 

 


продовження табл. 7.6

1 2 3
ТМ-2-9 ТСп-10ЗФО ТУ 38 101701-77
ТМ-2-18 ТЭп-15 ГОСТ 23652—79
ТМ-2-34 ТС ТУ 38 1011332-90
ТМ-3-9 ТСп-10 ТУ 38 101809
ТМ-3-18 ТСп15К, ТАП-15В ГОСТ 23652—79
ТМ-5-9 ТСз-9гип ТУ 38 101238-89
ТМ-5-34 ТСгип ОСТ 38 01260-82
ТМ-5-123(рк) ТМ-5-12рк ТУ 38 101844-80

 

Найбільше розповсюдження в Україні одержали трасмісійні масла (класу в'язкості 18), що випускаються згід­но з ГОСТ 23652 — 79 (табл. 7.7).

Таблиця 7.7

 

Показник ТЭп-15 ТСп15К ТАП-15В ТСп-14гип ТАД-17и
В'язкість кінематична при 100 °С, мм2/с 15±1 16 15±1 14 17,5
Масова доля активних елементів, %, не менше: фосфору сірки 0,06 3,0 –       – 1,2 (з ОТП) 1,9(з ЛЗ-23К) – – 0,1 2,7–3,0
Змащувальні властивості на ЧКМ: індекс задира И3, не     менше Навантаження зварювання Рс, Н Показник спрацювання Дн при осьовому навантаженні 392 Н при 20±5°С протягом 1 год, мм, не більше   –   –     0,55   55   3479     0,50   50   3283     (*)   60   3920     (*)   58   3687     0,4
Температура застигання, °С, не вище –18 –25 –20 –25 –25
Індекс в'язкості, не менше 90 85 100
Густина при 20°С, кг/м3, не більше 950 910 930 910 907

 

7.5. ІНДУСТРІАЛЬНІ МАСЛА

 

З метою уніфікації, поліпшення якості й розширення виробництва індустріальних масел для промислового об­ладнання передбачена єдина система класифікації та їх позначення (ГОСТ 17479.4—87). Вона враховує міжнарод­ні класифікації індустріальних масел за в'язкістю (ІSО 3448—75) та областями застосування мастильних матеріа­лів.

Згідно з ГОСТ 17479.4—87 залежно від призначення індустріальні масла поділяють на 4 групи: Л, Г, Н і Т, у кожну з яких входить значна кількість масел, які роз­різняються за складом, фізико-хімічними та експлуатацій­ними властивостями.

 

Таблиця 7.8

Класифікація індустріальних масел за призначенням

 

Група Призначення
Л Г Н Т Легконавантажені вузли (шпінделі, підшипники та спряжені з ними сполучення) Гідравлічні системи Напрямні ковзання Важконавантажені вузли (зубчасті та інші передачі, підшипники й спряжені з ними сполучення)

 

Крім того, стандартом передбачено розподіл індустрі­альних масел на п'ять підгруп: А, В, С, Д і Е залежно від складу масла й рекомендованої області застосування (табл. 7.9).

Таблиця 7.9

 

Підгрупа Склад масла Рекомендована область застосування
А Нафтові масла без при­садок   Шпінделі, підшипники, гідросистеми, напрямні ковзання, зубчасті переда­чі промислового обладнання, умови роботи яких не ставлять особливих вимог до антиокислювальних та ан­тикорозійних властивостей масел
В Нафтові масла з антиокислювальними та антикорозійними присад­ками   Ті ж агрегати й вузли, умови робо­ти яких ставлять підвищені вимоги до антиокислювальних та антикоро­зійних властивостей масел
С Нафтові масла з антиокислювальними, антикорозійними й протиспрацьовувальними присадками   Ті ж агрегати й вузли з переважним тертям ковзання, а також вузли тертя, де використовуються анти­фрикційні сплави кольорових мета­лів, умови роботи яких ставлять під­вищені вимоги до антиокислюваль­них, антикорозійних та протиспра­цьовувальних властивостей масел
Д Нафтові масла з антиокислювальними, антикорозійними, протиспрацьовувальними й протизадирними при­садками   Елементи промислового обладнання з переважним тертям кочення й ковзання й термонавантажені вузли з тертям кочення й ковзання, умови роботи яких ставлять підвищені ви­моги до антиокислювальних, антико­розійних, протиспрацьовувальних та протизадирних властивостей масла
Е Нафтові масла з иро-тистрибковими присад­ками   Напрямні ковзання високоточних ав­томатизованих верстатів, умови ро­боти яких ставлять підвищені вимо­ги до антиокислювальних, адгезій-них, протиспрацьовувальних, проти­задирних та протистрибкових вла­стивостей

Залежно від величини кінематичної в'язкості при тем­пературі 40°С індустріальні масла поділяють на 18 кла­сів (табл. 7.10).

Таблиця 7.10

 

Клас в'язкості Кінематична в'язкість при 40°С, мм2 Клас в'язкості Кінематична в'язкість при 40°С, мм2
2 1,9...2,5 68 61...75
3 3...3.5 100 90...110
5 4...5 150 135...165
7 6...8 220 198...242
10 9...11 320 288...352
15 13...17 460 414.„506
22 19...25 680 612...748
32 29...35 1000 900... 1100
46 41...51 1500 1350...1650

 

Відповідно до класифікації для позначень індустріаль­них масел виділяють чотири групи знаків розділених між собою дефісом.

Знак першої групи — літера И вказує на приналеж­ність масел до індустріальних, знаки другої групи (Л, Г, Н, Т) характеризують їх за призначенням, знаки третьої групи (А, В, С, Д і Е) — за експлуатаційними властивос­тями (див. табл. пред), знаки четвертої групи — цифри, що позначають клас в'язкості (див. табл.).

Асортимент індустріальних масел включає більше 90 найменувань. Найбільше розповсюдження в сільськогос­подарському виробництві одержали мало- та середньов'язкі масла групи Л і Г без присадок.

Масла И-Л-А-7 і И-Л-А-10застосовують для змащен­ня найбільш розповсюджених високошвидкісних вузлів та механізмів, замаслювання волокон і у виробництві масел різного призначення. Використовують також у гідравліч­них системах різноманітних будівельних машин.

Масло И-Л-А-15служить для змащування шпінделів металорізальних верстатів, працюючих із частотою обер­тання до 5 тис. хв–1, підшипників малопотужних електро­двигунів з кільцевою системою змащення, застосовують у гідросистемах верстатів і деяких сільськогосподарських машин. Використовують також для виготовлення масел з присадками та пластичних мастил.

Масла И-Г-А-32, И-Г-А-46, И-Г-А-68, И-Г-А-100засто­совують як робочі рідини в гідравлічних системах верс­татного обладнання, для змащування легко- та середньо-навантажених зубчастих передач, пресів, напрямних ко­чення та ковзання верстатів й інших механізмів, де не потрібні спеціальні масла.

У зв'язку із застосуванням у гідравлічних системах су­часного промислового обладнання фільтрів тонкої очистки вказані масла замінюють легованими мастильними мате­ріалами, що відповідають їм за в'язкістю

Масла И-Г-С-32 (ИГП-18), И-Г-С-46 (ИГП-30), И-Г-С-68 (ИГП-38, ИГП-49)призначені для гідравлічних сис­тем верстатів, автоматичних ліній, пресів. Використовують також для змащування високошвидкісних коробок пере­дач, мало- та середньонавантажених редукторів та черв'яч­них передач, варіаторів, електромагнітних і зубчастих муфт та інших вузлів і механізмів із збільшеним у 2...4 рази строком зміни. При необхідності можуть використо­вуватися в гідравлічних системах сільськогосподарської техніки.

Особливу групу індустріальних масел являють змащу­вальні матеріали для напрямних ковзаннях високоточних металорізальних верстатів, умови роботи яких відрізня­ються високими навантаженнями й можливістю дуже ни­зьких швидкостей руху. Тому змащувальні матеріали для напрямних металорізальних верстатів містять так звані антистрибкові присадки, що знижують тертя при відносно низьких швидкостях руху.

Для змащування напрямних ковзання (швидкість пе­реміщення 0,016...3,3 мм/с) й кочення металорізальних верстатів, передач ходової гвинт-гайка, верстатів високої точності та інших, де потрібна рівномірність повільних переміщень без ривків, а також для змащування пнев­матичного бурильного інструмента застосовують масла И-Н-Е-68 (ИНСп-40), И-Н-Е-100 (ИНСп-65), И-Н-Е-220 (ИНСп-110).

Для зубчастих і черв'ячних передач, коробки передач, редукторів, моторедукторів, зубчастих муфт, працюючих при середніх та високих навантаженнях, у тому числі удар­них, всіляких середньонавантажених елементів верстатно­го обладнання й автоматичних ліній використовують мас­ла И-Т-Д-68 (ИРп-40), И-Т-Д-100 (ИРп-75) та И-Т-Д-220 (ИРп-150). Крім того, ці масла можна використовувати для змащування напрямних ковзання верстатів, за винят­ком верстатів високої точності, а також у циркуляційних системах змащення різноманітних механізмів, працюючих при підвищених навантаженнях.

 

 

ЛАБОРАТОРНІ ЗАНЯТТЯ

 

Лабораторна робота №6


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 90;