Какие свойства смазочных масел обеспечивают надежную работу механизмов
Смазочные масла являются наиболее популярным видом жидких смазок для узлов трения машин и механизмов, выполняют функции рабочего тела в гидравлических приводах и амортизаторах, используются в качестве СОЖ при металлообработке, охлаждающей и изолирующей жидкости в масляных трансформаторах.
СОДЕРЖАНИЕ
- Виды по составу и характеристики
- Классификация по назначению
- Область применения
- Особенности выбора
- Отечественное или импортное?
Виды смазочных масел по химическому составу и их характеристики
По химическому составу смазочные масла делятся на следующие виды: минеральные (нефтяные), органические (животного и растительного происхождения), синтетические, полусинтетические.
Органические масла обладают отличными смазывающими свойствами и экологически безопасны, но работают в очень узком диапазоне температур. Кроме того, они дорого стоят, поэтому в чистом виде используются крайне редко.
Минеральные масла, которые производят из мазута (Рис.1), имеют самое выгодное соотношение цены и эксплуатационных характеристик для промышленного применения. В зависимости от способа получения, они разделяются на дистиллятные (продукты вакумной перегонки мазута) и остаточные (получают путем деасфальтизации тяжелых нефтяных остатков, образующихся при дистилляции мазута).
Дистиллятные масла превосходят остаточные по термостабильности и вязкостно-температурным свойствам, но существенно уступают им по смазывающей способности. Смешивая их в определенных пропорциях, получают товарные масла – компаундированные смазки с требуемыми техническими характеристиками.
С целью улучшения эксплуатационных свойств в состав минеральных смазочных масел вводят антифрикционные, противозадирные, антипенные, моющие и прочие присадки.
Синтетические масла – это продукты химической переработки нефти или природного газа, в результате которой синтезируются смазочн
ые жидкости с заданными техническими характеристиками (особо высоким индексом вязкости (Рис.2), малой склонностью к пенообразованию, низкой летучестью и т.д.). Стоят они в 2 – 3 раза дороже минеральных, но окупаются тем, что гарантируют легкий пуск и устойчивую работу механизмов в широчайшем диапазоне рабочих температур, обеспечивают экономию энергии за счет меньших потерь мощности на трение, гораздо дольше служат.
Полусинтетические смазочные материалы, в состав которых входит 50%-70% минералки и 30%-50% синтетики, объединяют в себе доступную стоимость и хорошие эксплуатационные характеристики (зависят от процентного соотношения базовой основы и пакета присадок).
Классификация смазочных масел по назначению
В соответствии с ГОСТ 4.24-84 смазочные масла делятся по основному назначению на следующие группы и подгруппы (Табл.1):
Табл.1
Классификацию основных групп смазочных масел по рекомендуемым областям назначения и применения, а также их маркировку регламентируют соответствующие ГОСТы. Например моторные масла, в зависимости от эксплуатационных свойств, согласно ГОСТ 17479.1-85 делятся на группы А, Б, В, Г, Д, Е (Табл.2):
Табл.2
Индекс 1 присваивается маслам для бензиновых двигателей, индекс 2 – для дизельных. Масла, которые подходят для использования в двигателях обоих типов с одинаковым уровнем форсирования, не имеют индекса в обозначении. Если в маркировке присутствует двойное обозначение, то первое из них указывает на возможность применения в дизельных двигателях, а второе – в бензиновых.
С появлением на российском рынке импортных смазочных материалов у автомобилистов большей популярностью пользуется классификация моторных масел по международным системам – ACEA, API, SAE.
От чего зависит область применения смазочных масел
Область применения смазочных масел зависит от их эксплуатационно-технических свойств, основными из которых являются:
вязкость и плотность при самой низкой, нормальной и максимальной рабочей температуре (эти показатели влияют на легкость холодного пуска оборудования, прочность смазывающей пленки, герметичность зазоров в цилиндропоршневых группах);
температура застывания – ее значение должно быть ниже минимальной температуры окружающей среды в предполагаемых условиях эксплуатации;
температуры вспышки и воспламенения – чем они выше, тем меньше пожаро- и взрывоопасность машин и механизмов, технологических процессов;
кислотное число – определяет антикоррозионные свойства;
маслянистость (липкость) – способность создавать на трущихся поверхностях надежную смазывающую пленку.
При работе механизмов в высокотемпературном режиме следует обращать особое внимание на зольность (с ее увеличением возрастает риск ускоренного абразивного износа трущихся деталей) и коксуемость (склонность к образованию нагара) масла.
Важные нюансы при выборе смазочных масел
Каждый вид смазочного масла имеет свои преимущества и недостатки (Рис.2).
Поэтому при подборе смазки для конкретного механизма следует учитывать:
- условия его работы (температура, влажность, степень агрессивности окружающей среды);
- эксплуатационные нагрузки (скоростной и температурный режим, удельное давление в зоне контакта);
- материалы трущихся поверхностей;
- износ контактирующих деталей (с его увеличением необходимо применять масло с большей вязкостью и плотностью).
Кроме назначения, предусмотренного ГОСТом, необходимо учитывать и стоимость смазочного масла. Так, для смазки узлов трения, работающих в щадящих условиях (при невысоких температурах и давлениях, отсутствии агрессивных сред), отлично подходит самая дешевая бесприсадочная минералка. Для механизмов, условия эксплуатации которых предъявляют повышенные требования к противоизносным, антиокислительным, противозадирным, противоскачковым, адгезионным свойствам смазочных материалов применяются более дорогие минеральные, полусинтетические или синтетические масла с соответствующими присадками.
Важнейшее значение при выборе смазочного масла имеет индекс вязкости (ИВ) – зависимость вязкости (ν) от температуры. Его можно вычислить по формулам, приведенным в ГОСТ 25371-97, или воспользоваться номограммой Виноградова (Рис.3).
Чем выше ИВ, тем шире температурный диапазон эксплуатации машин и механизмов (обеспечивается легкий холодный пуск и надежная смазка узлов трения при максимальных рабочих температурах).
Какое масло выбрать – отечественное или импортное?
В наибольшей степени этот вопрос волнует автомобилистов. Еще совсем недавно ответ на него был однозначным – импортное. Но посмотрите рейтинг лучших моторных масел 2019 года, составленный специалистами «Эксперта цен» (табл.3): оказывается, масло марки Лукойл при более низкой стоимости достойно конкурирует с передовыми мировыми брендами >LIQUI MOLY, Total, ELF, MOBIL</a> и Motul. Причем Лукойл Люкс 10W40 при вдвое меньшей стоимости переигрывает LIQUI MOLY Optimal 10W-40, а очень дешевая минералка ЛУКОЙЛ Супер SG/CD 15W-40 и вовсе не имеет конкурентов в категории «Лучшее минеральное моторное масло 15W-40»!
Табл.3
Конечно же, если ваше авто на гарантии, в двигатель нужно заливать исключительно масло, которое указано производителем. После снятия с гарантии для автомобилей, способных по паспорту «переваривать» масла SG/CD, нет смысла покупать дорогую импортную минералку – при соблюдении интервалов замены «Лукойл Супер» не доставит проблем при эксплуатации.
Не забывайте о том, что любые смазочные материалы стоит покупать только в авторизованных точках продаж и у официальных дилеров отечественных и зарубежных производителей. Это исключает риск приобрести подделку, которая может привести к некорректной работе и даже поломке дорогостоящей техники.
Источник
Для обеспечения надежной работы двигателя моторное масло должно обладать определенным комплексом свойств, несколько различающихся для разных условий эксплуатации и моделей ДВС.
Моторное масло выполняет в двигателе одновременно несколько функций: снижает износ, силы трения между деталями двигателя, защищает их от коррозии, моет, удерживает в себе продукты неполного сгорания топлива и износа, уплотняет зазор между поршнем, его кольцами и цилиндром и т.д.
Для получения необходимого комплекса свойств все масла изготавливают из основы (базового масла) и точно подобранного пакета присадок.
Вязкость
Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот.
Всесезонное масло работает в диапазоне температур от -35 (холодный пуск зимой) до 150-1800С (работа двигателя летом под полной нагрузкой), что соответственно вызывает многократное изменение его вязкости.
Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость не должна быть очень большой.
При высоких температурах масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.
Для обеспечения необходимой вязкости во всем диапазоне рабочих температур всесезонные моторные масла изготавливают из маловязкой основы и полимерных загущающих присадок (модификаторов вязкости). Основа, имеющая небольшую вязкость, обеспечивает нужные низкотемпературные характеристики. Молекулы загущающих присадок представляют собой “клубки” полимеров (веществ, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев), “набухающие” при нагревании, что сохраняет достаточную вязкость при высокой температуре.
Вязкость загущенного всесезонного масла зависит также и от скорости перемещения его слоев относительно друг друга. С ее увеличением вязкость временно снижается, поскольку “клубок” полимерной присадки “растягивается” и оказывает меньшее сопротивление перемещению слоев.
Способность снижать вязкость в зависимости от скорости уменьшает потери на внутреннее трение в масле и, соответственно, потери мощности двигателя. Например, при движении поршня от верхней или нижней мертвой точки его скорость возрастает и в определенный момент возникает гидродинамический режим смазки (масло полностью разделяет поверхности деталей, рис. 1). Полимерная загущающая присадка в это время понижает вязкость масла, тем самым снижая потери мощности, развиваемой двигателем.
Противоизносные свойства
Противоизносные свойства моторного масла определяются его способностью предотвращать механический износ деталей двигателя и коррозионный износ цилиндров, поршней, их колец.
Механическому износу подвержены пары трения — сопряженные детали, двигающиеся относительно друг друга. При небольшой скорости перемещения и больших нагрузках (например, деталей газораспределительного механизма) масло не полностью разделяет детали, и они контактируют друг с другом (граничный режим смазки). Во время перемещения выступы микрорельефа поверхности сталкиваются, что приводит к их разрушению. Оно может проявляться в виде “обламывания” выступов (рис. 2) или образования “борозды” в металле — задире (рис. 3). Для предотвращения разрушения микрорельефа (износа) в моторное масло вводят противоизносные присадки. Они химически преобразуют (модифицируют) поверхность металла, образуя на ней тонкую пленку (рис. 4), по которой и происходит скольжение.
Коррозионный износ поршней, цилиндров и их колец возникает из-за воздействия кислот, образующихся при окислении масла (см. ниже) и сгорании топлива. Для их нейтрализации в масло вводят щелочные присадки.
Моющие и диспергирующие свойства
Моющие свойства характеризуют способность масла очищать детали двигателя от различных лакообразных отложений, нагара и т. д. Эти свойства обеспечивают введением моющих присадок, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые “отрывают” частички отложений от деталей и переносят их в масло.
Диспергирующие свойства (от лат. dispersio — рассеяние) удерживают нерастворимые в масле вещества (частицы нагара, продукты неполного сгорания топлива и т. д.) во взвешенном состоянии и не дают им выпасть в осадок. Для придания маслу этих свойств в него вводят присадки-дисперсанты, создающие оболочку вокруг частиц загрязнений. Она не позволяет им прилипать к поверхностям двигателя и слипаться друг с другом.
Антиокислительные свойства
Определяют стойкость масла к потере его свойств — старению. Для замедления этого процесса вводят антиокислительные присадки. Они защищают основу масла от действия кислорода воздуха, препятствуя процессу окисления.
Условия работы масла в двигателе настолько жестки, что полностью предотвратить его окисление пока не представляется возможным. После выработки антиокислительных присадок начинается рост вязкости масла, коррозионной активности, склонности к образованию отложений и т. д.
Антикоррозионные свойства
Характеризуют способность масла предотвращать коррозию деталей двигателя, изготовленных из цветных металлов (бронзовые втулки, антифрикционное покрытие подшипников коленвала и т. д.). Антикоррозионные присадки образуют на их поверхности прочные защитные пленки, препятствующие прямому контакту с моторным маслом, которое при высокой температуре является агрессивной средой для цветных металлов.
Энергосберегающие свойства
Полимерные загущающие присадки вместе с модификаторами трения позволяют создавать энергосберегающие масла на маловязких основах, обеспечивающие экономию топлива. В зависимости от класса масла и режима эксплуатации автомобиля экономия топлива может составлять от 1,5—2 до 5,5—6%.
Модификаторы трения используют двух типов — твердые (например, дисульфит молибдена — Мо2S) и жидкие. Первые представляют собой твердые смазывающие вещества, тонко диспергированные (измельченные) в масле. За счет адгезии (сцепления) они связываются с поверхностями трения и уменьшают его величину при граничном режиме смазки. Жидкие модификаторы трения — соединения, обладающие высокой адсорбцией (поглощение поверхностным слоем твердого тела жидкостей или газов) к металлу и образующие на его поверхности “мягкий ворс”, снижающий силы трения.
Рекомендации
Для того чтобы двигатель отработал расчетный ресурс, необходимо обращать внимание на следующее:
при выборе моторного масла руководствоваться перечнем масел, допущенных к применению производителем автомобиля. Эти смазочные материалы прошли испытания на автозаводе, имеют необходимый комплекс свойств и соответствующий допуск к применению;
замену масла производить в сроки, установленные производителем. При эксплуатации в городе, по бездорожью и т. д. движение осуществляется преимущественно на низших передачах, соответственно двигатель совершает большее количество оборотов на тысячу километров пробега, чем при движении по трассе. Поэтому в таких условиях эксплуатации менять моторное масло необходимо в 1,5 — 2 раза чаще, чем указано в инструкции;
для автомобилей со значительным пробегом замену масла производить чаще, так как условия его работы в изношенных двигателях более жесткие (прорыв раскаленных газов в картер из-за увеличенных зазоров между поршнями и цилиндрами и т. д.);
смену масляного фильтра проводить вместе с заменой масла. При использовании топлива сомнительного качества и большом пробеге по запыленной местности желательно заменять его чаще, чем масло (в разумных пределах). Большое количество продуктов неполного сгорания топлива и пыли из воздуха может вывести фильтр из строя раньше времени;
недопустимо смешивать минеральное и синтетические масла, а также доливать минеральное в частично синтетическое из-за разной растворимости присадок в минеральной и синтетической основах. Результатом смешивания может быть выпадение присадок в нерастворимый осадок;
доливать следует тот же сорт масла, который залит в двигатель. Масла разных производителей содержат различные пакеты присадок, которые могут быть несовместимы. По результатам исследований ЦНИИ Морского флота, проводимых с целью изучения возможности “дозаправки” судов маслами в различных портах, даже совместимые масла после работы в двигателе не могут смешиваться без потери свойств;
если в процессе эксплуатации масло заменялось своевременно и имело соответствующее качество, промывку двигателя проводить не надо;
если неизвестно, какое масло заливал прежний владелец автомобиля, перед заменой необходимо промыть систему смазки специально предназначенным для этого промывочным маслом. В противном случае свежее высококачественное масло может смыть большое количество отложений, что приведет к быстрому засорению фильтра системы смазки;
добавление в моторное масло различных препаратов может улучшить одни его свойства и резко ухудшить другие, что неблагоприятно скажется на состоянии двигателя. Это связано с тем, что в качественном масле пакет присадок точно сбалансирован, а добавление в него какого-либо препарата, как правило, нарушает этот баланс;
при выборе не стоит ориентироваться на цвет масла. Большинство вводимых в него присадок делают его более темным;
в непрогретом до рабочей температуры масле щелочные присадки не успевают нейтрализовать кислоты, образующиеся из продуктов неполного сгорания топлива, соответственно происходит усиленный коррозионный износ поршней, их колец и цилиндров. Под нагрузкой (при движении автомобиля) двигатель прогревается быстрее. Поэтому в холодное время его прогрев “на месте” следует производить не более 3 — 5 мин.
Источник: “Полезные страницы”
Источник
Качественное моторное масло является символом-воплощением надежного труда двигателя. В нем должны быть такие свойства, которые помогут снизить износ, минимизировать силу трения между разными деталями, оградить механизм от коррозии. Кроме того, масло должно вымывать и удерживать в себе продукты, оставшиеся после сгорания. Также хорошее масло выполняет функцию уплотнения расстояния промеж поршня, кольцами, а также цилиндром.
Для того чтобы двигатель качественно вымывался, а продукты его трудов не препятствовали нормальной работе системы в целом, моторное масло должно обладать некоторыми свойствами. В связи с этим специалисты советуют не экономить на данном продукте, так как при использовании дешевых вариантов, владельцу автомобиля предстоит столкнуться с массой неприятных неожиданностей.
7 главных свойств моторного масла
Вязкость
Исходя из показателя этого параметра, оценивают качество изделия, обычно любой смазочный продукт изменяет свою вязкость, если меняется температура. Так, чем ниже температура, тем больше проявляется вязкость материала.
Стоящее моторное масло, несмотря на низкие температуры должно качественно прокачиваться по системе и способствовать прокручиванию стартером двигателя. А когда температура высокая, смазка должна образовывать пленку между контактирующими поверхностями, а также поддерживать во всей системе необходимое давление.
Если масло выбирается сразу на все сезоны, то его рабочие температурные показатели должны быть от -40 до +180 градусов. В таком случае все детали автомобиля будут исправно работать в необходимом режиме благодаря постоянному изменению уровня вязкости.
Изготовители всесезонных масел для производства применяют маловязкую основу с модификаторами. И поэтому, исходя из температурного режима, полимеры делают смазку или более плотной или редкой. Такие гибкие режимы колебания вязкости помогают уменьшать потери мощи двигателя, так, хорошее моторное масло позволяет всесторонне оптимизировать передвижение автомобиля.
Износостойкость
Качественное моторное масло необходимо приобретать чтобы через пару лет эксплуатации авто не выяснилось, что его механизмы износились так, что требуют капитального ремонта.
Противоизносные свойства масла помогут бороться с коррозией и снизят ненужные трения, что очень важно, потому что соприкасающиеся детали находятся в группе риска.
Для избегания сильного трения используются моторные масла с содержащимися присадками против износа. Специальные присадки образовывают на поверхностях деталей пленку, защищающую механизмы машины.
Моющие свойства
Не все могут понимать важность моющих свойств смазки. На элементах системы остается очень много частиц, появляющихся в результате нагара или других отложений. Как раз для их устранения в машинном масле имеется моющая присадка, элементы которой удаляют нежелательные частицы с деталей, удерживая их в смазочном жидкостном составе.
Диспергирующие свойства
Эти свойства машинного масла напрямую связаны с описанными моющими характеристиками. Так, после отделения частиц нагара от деталей, специальная присадка образует вокруг каждой оболочку, препятствующую повторному прилипанию к элементам автомобиля.
Антиокислительные свойства
Данные свойства увеличивают срок службы масла посредством окисления, тем самым предупреждая слишком раннее старение смазки. Таких присадок, которые способны полностью оградить от кислорода, еще нет, но замедлить старение они смогут.
Антикоррозия
Борьба с коррозией является одно из основных задач смазки. Естественно, ни у кого нет желания ремонтировать двигатель лишь после года эксплуатации, а ведь ряд его элементов сделаны из цветных металлов, подверженных коррозии. Присадки создают пленку, защищающую детали от производных сгорания топлива и других окислительных процессов.
Энергосбережение
Экономия топлива является немаловажным вопросом, и качественное масло способно помочь его решить. Содержащиеся в нем присадки и модификатор трения способствует достижению сбережения топлива до 6-7%.
Наши читатели рекомендуют!
Тонировка будущего! Каркасные шторки TROKOT – приватность вашего автомобиля с защитой от солнца и штрафов.
– Шторки TROKOT в 10 раз лучше тонировки!
– Более 55 000 автомобилистов России
выбрали именно эти шторки!
– Ставятся за 10 секунд, снимаются за 3 секунды!
УЗНАТЬ ПОДРОБНЕЕ>>
Источник