Моторные масла - наиболее массовые (около 60 % от общего потребления всех масел), к ним предъявляются повышенные эксплуатационные требования. Они используются во всех двигателях внутреннего сгорания (ДВС), и в зависимости от конструкции и рабочего режима ДВС требования к моторным маслам также различаются. Долговечность узлов трения, работающих при высоких контактных нагрузках и температурах, достигающих 200-250 °С, а также при низких температурах окружающего воздуха (до минус 60 °С), в значительной степени зависит от марки выбираемого масла. Неудачный выбор может привести к снижению долговечности подшипников газотурбинных авиационных двигателей в 2-8 раз, зубчатых передач в 1,5— 5,0 раз. Поэтому для двигателей применяются только масла, указанные в технической документации завода-изготовителя. Именно моторные масла определяют развитие технологий масляного производства.

К моторным маслам предъявляются разнообразные и жесткие эксплуатационные требования: обеспечивать минимальный износ трущихся деталей и наименьшие затраты мощности на преодоления трения; иметь высокий индекс вязкости; очищать трущиеся детали, предохранять их от коррозии; не образовывать низкотемпературных отложений и высокотемпературных нага-рообразований; обладать высокой текучестью для прокачки и проникновения масла в зазоры и сопряжения в узлах трения; сохранять свои свойства как при долгом хранении, так и при длительной работе двигателя.

Моторные авиационные масла применяют для авиационных карбюраторных ДВС и газотурбинных двигателей (ГТД). Это высококачественные, дорогие масла для ответственных летательных аппаратов. В качестве примера приводим авиационные масла следующих марок:

МС-14 - масло селективной очистки, вязкость не менее 14 мм2/с при 100 °С, температура застывания - минус 30 °С, применяется в шарнирах винтов вертолетов, а также в качестве базового для некоторых моторных масел и смазок;

МС-20 - высоковязкое остаточное масло селективной очистки из малосернистых нефтей без присадок для шарниров винтов вертолетов, карбюраторных авиационных ДВС, в качестве компонентов в маслосмесях для турбовинтовых двигателей, вязкость не менее 20,5 мм2/с при 100 °С, температура застывания - минус 18 °С;

МК-8 - маловязкое дистиллятное масло кислотно-контактной очистки, вязкость не менее 8,3 мм2/с при 50 °С, температура застывания - минус 55 °С, температура вспышки в закрытом тигле не ниже 140 °С, термоокислительная стабильность повышается добавлением 0,6 мае. % присадки ионола (для МК-8п), применяется в ГТД авиационной и наземной техники;

МС-8п - маловязкое дистиллятное масло селективной очистки из сернистых восточных нефтей, содержащее антиокислительные и противоизносную присадки и деактиватор металла, свойства схожи с маслом МК-8п, рабочая температура масла не превышает 150 °С (так же как и для ранее описанных марок масел);

ИМП-10 - синтетическое масло с присадками для теплонагруженных реактивных авиадвигателей, используется при рабочей температуре до 200 °С, вязкость не менее 3 мм2/с при 100 °С, температура застывания - минус 50 °С, температура вспышки не ниже 190 °С, плотность не более 820 кг/м3 при 20 °С, уникальное авиационное масло представляет собой смесь продукта гидрокрекинга и гидроизомеризации парафина со сложным эфиром себациновой кислоты и изооктилового спирта, содержит антиокислительную и противоизносную присадки и деактиватор металла;

ВТ-301 - синтетическое масло - кремнийорганическая жидкость с антиокисли-тельной присадкой, имеет высокую термоокислительную стабильность при 250-280 °С, вязкость не менее 8,5 мм2/с при 100 °С, температура застывания - минус 60 °С, плотность 1090-1110 кг/м3 при 20 °С, масло эксплуатируется в двигателе без замены в течение всего ресурса двигателя.

Моторные масла для карбюраторных и дизельных ДВС применяются в автомобилях, тракторах, танках, тепловозах, сельскохозяйственной, дорожной, судовой и другой технике (ГОСТ 8581-78, ГОСТ 12337-84, ГОСТ 10541-78). Классификация и маркировка моторных масел установлена в ГОСТ 17479.1-85. Основное классификационное свойство всех моторных масел - кинематическая вязкость при 100 °С, изменяющаяся для разных классов масел от 6 до 20 мм2/с (без загущения). Обозначение моторных масел состоит из групп знаков: первая буква М - моторные, вторая (цифрами) класс кинематической вязкости, третья (прописными буквами) - принадлежность к группе масел по эксплутационным свойствам. По вязкости моторные масла делят на классы, дробные классы; указывают в числителе класс вязкости при температуре минус 18 °С, в знаменателе - вязкость при 100 °С (табл. 2.17). По качеству моторные масла делят на шесть групп (от А до Е), в каждой из которых имеются разные масла вязкостью в интервале 6-20 мм2/с при 100 °С.

Увеличить

Масла группы А (М-8А и М-10А) выпускают без присадок или с небольшим их содержанием. В масла группы Б (марки от М-6Б[ до М-10Б[ и марок от М-8Б2 до М-20Б2) добавляют до 6 мае. % присадок и используют их только в малофорсированных карбюраторных (индекс 1) и дизельных (индекс 2) ДВС. Масла группы В (марки от M-6Bj до М-10В, и от М-8В2 до М-20В2) содержат до 8 % присадок, а группы Г (марки от М-6Г1 до М-10Г, и марки от М-8Г2 до М-20Г2) - до 14 % композиций присадок. Последние две группы масел предназначены для среднефорсированных дизельных и высокофорсированных карбюраторных ДВС соответственно. Для теплонапряженных дизелей с наддувом, работающих в тяжелых условиях, производят масла группы Д (марок от М-8Д до М-20Д) с содержанием композиций присадок до 15-18 %. Масла группы Е (марки от М-12Е до М-20Е) применяют для малооборотных дизельных ДВС с лубрикаторной (насосной) системой смазки, работающих на тяжелом топливе с содержанием серы до 3,5 мае. %. Универсальные масла как для карбюраторных, так и дизельных ДВС индексов 1 или 2 обозначений не имеют. Универсальное масло, принадлежащее к двум группам, имеет двойное буквенное обозначение: первое - дизельный и второе - карбюраторный ДВС (например, в марке М-8-В, 8 - класс вязкости, В, - карбюраторный ДВС; в марке М-63/10-В: 63/10 - класс вязкости, В - универсальное; в марке М-43/8-В2Г! 43/8 - класс вязкости, В2Г( - для среднефорсированных дизельных ДВС (В2) и высокофорсированных карбюраторных Две (го).


Масло М-63/10В - моторное универсальное, всесезонное (летнее и зимнее), долгоработающее, используется в карбюраторных и безнаддувных дизельных ДВС. Изготавливается на основе базовых масел АСВ-6 (с температурой застывания минус 30 °С) и АСВ-5 (с температурой застывания минус 40 °С) с добавлением следующих присадок в количестве более 10 %: вязкостная (ПИБ), моющая и антиокислительная (сульфонаты и алкилсацилаты), беззольная моюще-диспергирующая (С-5А), противопенная, противоизнос-ная (диалкилдитиофосфат цинка), депрессорная (при изготовлении масла на основе только базового масла АСВ-6).

Масло М-53/10 Г! - моторное всесезонное на основе базового масла АСВ-6 с добавкой вязкостной присадки и высокоэффективных композиций других присадок, применяется в форсированных карбюраторных ДВС и в первую очередь в автомобилях ВАЗ при температурах окружающего воздуха от минус 30 до 30 °С (для температур от минус 20 до 45 °С применяют масло М-63/12Гj). В табл. 2.18 приведены основные физико-химические показатели некоторых моторных масел.

Моторные масла должны иметь низкие значения показателей: кислотность - в пределах 0,02-0,05 мг КОН/г; зольность - тысячные (реже сотые) доли процента (для масел с присадками - до десятых долей процента); коксуемость - не более 0,1-0,3 мае. %; содержание серы не более 0,14 мае. %; практическое отсутствие механических примесей (0,013-0,015 мае. %); отсутствие воды (следы) и водорастворимых кислот и щелочей. Масла должны быть нетоксичными и совместимыми с материалами сальниковых уплотнений.

Моторные масла зарубежного производства классифицируются обычно согласно американским нормам SAE (Society of Automotive Engineers) (табл. 2.19), API (American Petroleum Institute), европейским нормам ACEA и др. Сравнения некоторых марок моторных масел ряда стран приведены в табл. 2.20.

Увеличить

В табл. 2.21 приведены основные показатели качества некоторых российских и зарубежных моторных масел.

Увеличить

По данным обследований (1992 г.) более 400 американских автотранспортных компаний, примерно 10 % из них применяли синтетические моторные масла, 20 % - синтетические трансмиссионные масла. Экономия моторных масел, а также контроль состояния двигателя (износ узлов трения, необходимость остановки для технического обслуживания или ремонта и т.п.) достигаются в результате анализа масла, до 55 % автотранспортных предприятий проводят смену масла в двигателях на основании предварительных анализов масла: 60 % - на основании металлоспектрографического анализа на присутствие в масле металлических микрочастиц трущихся деталей, 29 % - на основании стандартного химического анализа масла и 11 % - на основании обоих способов. Большое внимание уделяется фильтрации топлив, масел (до 2-3 ступеней), охлаждающей жидкости, воздуха, для чего используется широкий ассортимент фильтров (например, фирма «Baldwin» производит 2100 типов фильтров для топлив, масел и жидкостей).

Беспрецендентное повышение требований технического и экологического характера заставляет производителей (прежде всего моторных масел) применять в качестве основы либо синтетические, либо изготовленные по нетрадиционным технологиям минеральные базовые масла с повышенным индексом вязкости - до 120-150 и более (ВИ-масла, высокоиндексные масла) и пониженным содержанием серы - не более 0,03 % и иногда даже - не более 0,001— 0,005 мае. %. Наряду с разработкой новых эффективных способов глубокого извлечения и повышения стабильности высокоиндексных масел из специально отсортированных масляных нефтей все большее значение в мировой практике приобретают синтетические масла и минеральные (нефтяные) базовые масла гидрокрекинга высокого давления и гидроизомеризации вакуумных газойлей, деасфальтитов и масляных дистиллятов любых нефтей, в том числе непригодных для получения высокоиндексных масел в процессах экстракции. На протяжении многих лет улучшение качества смазочных масел различного назначения достигалось в основном за счет применения новых более высокоэффективных присадок. В настоящее время наряду с этим не менее важным направлением в получении товарных масел стало значительное улучшение качества (прежде всего вязкостно-температурных свойств и испаряемости) базовых масел. Применение стабильной высокоиндексной базы обеспечивает такое улучшение эксплуатационных характеристик товарных масел, которое не достигается ни применением новых многофункциональных присадок, ни загущением масел высокополимерными добавками.

Первое промышленное синтетическое масло в США, выработанное в начале 1930-х годов, представляло собой полиолефиновое масло с индексом вязкости не ниже 100, а к 1950-м годам производились уже высококачественные синтетические масла с ИВ до 150. В Германии во время Второй мировой войны производились высококачественные синтетические полиолефиновые масла для авиадвигателей. К числу важнейших достижений зарубежных технологий последних лет относят технологии нефтехимического синтеза (путем каталитической олигомеризации высших альфаолефинов фракций С10-С12) полиальфаолефиновых синтетических базовых масел (ПАО-масел) с последующей их гидроочисткой, а также технологии гидрокрекинга (изокрекинга фирмы «Chevron») тяжелых вакуумных дистиллятов с изодепарафинизацией и гидроочисткой гидрокрекинговых нефтяных (минеральных) базовых масел. ПАО-масла различной вязкости имеют ИВ 130-150 и более и полностью совместимы с нефтяными маслами. ПАО-масла используют как базовые для получения низкозастывающих всесезонных в большей мере моторных масел для авиационных, вертолетных и автомобильных ДВС, а также для производства масел различного назначения (трансмиссионных, гидравлических, индустриальных и др.). В последние годы наблюдался пик разработок новых видов синтетических изопарафиновых супервысокоиндексных масел на базе процессов оксосинтеза по реакциям Фишера-Тропша на кобальтовых и железных катализаторах из газового сырья, так называемых синтойлов (Synthol-F-T и Rentech-F-T фирм «Sasol» и «Техасо»), В табл. 2.22 приведены нормативы классификации базовых масел Американского нефтяного института (API).

В России до сих пор вырабатывают, в основном, базовые масла лишь I группы, а производство полиальфаолефинов (IV группа) на привозном сырье в незначительных количествах организовано только на ряде предприятий, производство же синтойлов (масла V группы) вовсе отсутствует.

Разнообразие синтетических масел для ДВС и других специальных областей применения будет расти и в дальнейшем, но все же они не смогут в значительной мере сократить масштабы потребления нефтяных смазочных масел.

Увеличить




Вы можете скачать файл реферат "Моторные масла" курсовую работу абсолютно бесплатно. Скачивая файл, помните, что он служит основой для самостоятельной работы.

Чтобы получить полную информацию, подпишись на нас Vk.com/enciklopediyatehniki