книги из ГПНТБ / Башаев В.Е. Потери присадок в автомобильных фильтрах тонкой очистки масла

#

\ .<

. 'V 'Л*.

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ ССР

ИНСТИТУТ ХИМИИ ПРИСАДОК

В. Е. БАШАЕВ, А. Г. ВЛАДИМИРОВ

ПОТЕРИ ПРИСАДОК В АВТОМОБИЛЬНЫХ ФИЛЬТРАХ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ МАСЛА

ИЗДАТЕЛЬСТВО „ЭЛМ“

Баку — 1974

ВВЕДЕНИЕ

Коммунистическая партия Советского Союза и Советское Правительство уделяют огромное внимание развитию всех отраслей народного хозяйства страны. Поставлена задача: в короткие сроки в техническом отношении догнать пере­ довые капиталистические страны. Эта задача целиком и полностью сохраняет свое значение в такой отрасли промыш­ ленности, как двигателестроение и дизелестроение, в част­ ности. Пожалуй, трудно назвать участок народного хозяйства, где бы не применялся поршневой двигатель. Только в авиатранспорте преобладающее положение занимают газо­ турбинные двигатели. Что касается наземного и водного транспорта—основное место поршневых двигателей в них бесспорно. Этим, по-видимому, можно объяснить то особое внимание, уделяемое двигателестроению Центральным Комитетом КПСС, которое изложено в специальном обра­ щении к Советскому народу и в ряде постановлений Совета Министров СССР.

Одна из основных задач, поставленных перед специали­ стами, заключается в увеличении долговечности изготав­ ливаемых в СССР двигателей, ибо увеличение их срока служ­ бы эквивалентно дополнительному производству двигателей практически без капитальных затрат. Отечественный и за­ рубежный опыт показал, что в этом вопросе большое зна­ чение приобретает качество смазочных материалов.

Если в довоенный период для смазки отечественных двигателей вполне приемлемыми были моторные масла, вырабатывавшиеся, в основном, из нефтей Апшеронских месторождений без каких-либо добавок, то в настоящее время положение резко изменилось. Построены мощные за­ воды по выработке присадок к моторным маслам, например, таких как АзНИИ-7, АзНИИ-8, СБ-3, СК-3, ЦИАТИМ-339, ВНИИ НП-360, БФК и много других. Большое количество предприятий по выработке присадок находится в стадии строительства. Чем же объясняется такой повышенный ин­ терес к присадкам, вводимым в моторные масла?

3

топлива и масла, кислых соединений и других нежелатель­ ных веществ. В результате, для того, чтобы обеспечить работоспособность двигателя, масло должно обладать целым рядом свойств. К числу важнейших из них относятся: про­ тивоизносные, антикоррозионные, детергентные, дисперги­ рующие, антиокислительные, противопенные идр. Природные минеральные масла этими свойствами или вообще не облада­ ют, или эти свойства у них выражены настолько слабо, что современные двигатели эксплуатировать на них практически невозможно. Потому в масла вводятся специально синтези­ рованные химические вещества, получившие название при­ садок, которые сообщают маслу одно из вышеуказанных свойств или функций. Чтобы придать маслу одновременно несколько функций, применяют композиции монофункцио­ нальных присадок. Однако, не исключены случаи примене­ ния многофункциональных присадок.

Отечественная и зарубежная практика показывают, что наиболее часто употребляемые композиции присадок к мо­ торным маслам содержат в своем составе в основном три компонента: 1) основную часть составляет детергентно-дис-

бавляется антиокислительный компонент, одновременно обе­ спечивающий маслу антикоррозионные и противоизносные свойства и 3) в совсем незначительном количестве (тысяч­ ные доли процента)—противопенный компонент. Безуслов­ но, бывают и отступления от этого основного правила. На­ пример, встречаются четырех-, двух- и однокомпонентные присадки. В зависимости от условий применения современ­ ные моторные масла в соответствии с международной клас­ сификацией разделяются на серии или группы. Масла раз­ личных групп или серий отличаются друг от друга в основ­ ном содержанием, иногда и составом присадок. В табл. 1 в качестве примера приведено содержание присадок в маслах различных серий.

Помимо указанных в таблице композиций присадок, в отечественной практике для карбюраторных двигателей ши­ роко применяются присадки СБ-3 и СК-3, добавляемые к

4

5

■автолам в количестве 10%, а также в смеси с присадками АзНИИ-7 или ДФ-11.

Показательным является также факт, что от начала при­ менения в СССР присадок, значительное время общеприня­ той являлась 3%-ная концентрация присадки в масле. В таком количестве добавлялись присадки АзНИИ-4, АзНИИ- ЦИАТИМ-1, АзНИИ-7 (в начале), :ЦИАТИМ-339 и др. И только в последние 5—6 лет присадки начали добавлять в масла в значительных количествах, доходящих до 30% и выше. Причем, наибольший удельный вес в композициях имеют так называемые „моющие“ компоненты. Хотя с фи­ зической точки зрения это название не всегда соответст­ вует механизму действия присадок такого типа. Обычно под моющими присадками понимают такие, которые обес­ печивают чистоту деталей двигателя в процессе эксплуата­ ции, т. е.. отсутствие лака, нагара и осадков на поршнях, шатунах, в клапанной коробке, в поддоне и в маслопрово­ дах двигателя.

Как указывалось выше, при работе поршневого двига­ теля в масле постепенно накапливаются углеродистые ве­ щества в виде тонкопзмельченной дисперсной фазы. В на­ чальной стадии от момента образования эти частицы имеют весьма малые размеры (доли микрона) и вследствие броу­ новского движения свободно удерживаются в масле во взвешенном состоянии. По мере увеличения концентрации частиц в масле при создании благоприятных условий может наступить коагуляция таких частиц с последующим осаж­ дением образовавшихся агрегатов на нагретых деталях дви­ гателя. Образующиеся в масле, по мере его окисления, оксикислоты и другие вязкие продукты являются хорошим связующим материалом для углеродистых осадков. Резуль­ татом этого процесса и являются те лаки, нагары, и ..осадки, которые мы наблюдаем в двигателях, работающих на маслах без присадок. Избежать полностью загрязнения масла не­ растворимой углеродистой фазой практически невозможно. Поэтому единственный путь сохранить детали двигателя чистыми заключается в стабилизации этой дисперсной сис­ темы, т. е. в предупреждении выпадения осадков. Стабили­ зация системы может быть в значительной степени облег­ чена, если в масле помимо стабилизирующей присадки будет присутствовать и диспергирующая. Прямыми опытами уста­ новлено, что многие из моющих присадок не в состоянии отмыть от поршня уже образовавшийся на нем лак или отложения нагара. Не вдаваясь в детали механизма дейст­ вия моющих присадок, можно, однако, зафиксировать, что соединения этого типа относятся к поверхностно-активным веществам, обладающим дифильной структурой молекул. Благодаря именно этому качеству, моющие присадки спо­

6

собны прочно адсорбироваться на поверхности углеродис­ тых частиц, обеспечивая их диспергирование и стабилиза­

цию.

Однако, именно это полезное свойство моющих приса­ док при контакте масла с материалом фильтра тонкой очи­ стки является причиной извлечения присадки из масла и ■бесполезного удержания ее в указанном фильтре; Действи­

подавляющем большинстве случаев являются поверхностно­ активными веществами, более сильными, чем указанные выше кислоты и смолы. Поэтому присадки поглощаются фильтрую­ щими материалами энергично и в больших количествах. На

ствия присадок с фильтрующими материалами. Тот факт, что данному вопросу в СССР не придавалось до последних лет особого значения, объясняется тем, что, во-первых, при­ садки выпускались в небольших количествах и не все дви­ гатели работали на маслах, облагороженных присадками, во-вторых, концентрация, вводимых в масло, первых при­ садок была незначительной (3%). Поэтому ущерб, наноси­ мый экономике, эксплуатирующих двигатели, организаций за

последних лет доказано целесообразность введения в масло больших количеств присадок (от 5 до 25%). Конструкция фильтров тонкой очистки масла в двигателях также подвер­ глась изменению. Таким образом, вопрос о потерях присадок

7