Djerichov_uchebn_ch2_1_64

сейипереводеихвустойчивоекокислениюсостояние, препятствуятем самым распространению цепной реакции, в уменьшении каталитического действия окисейи солей металлов на процесс окисления.

3.2.4. Противокоррозионные свойства

Проблемызащитыметалловоткоррозиивозникаютприизготовлении, эксплуатации и хранении автомобилей. Это очень важная проблема, стоящая перед современной химмотологией.

Прихраненииавтомобилейнаоткрытыхплощадкахдвигателиподвергаютсякоррозионномувоздействию, вызывающемуржавлениевнутренних полостей и деталей. В результате коррозионных процессов поверхностный слой деталей разрыхляется и разрушается, что неизбежно влечетзасобойихповышенныйизносиснижениеобщейдолговечности работы двигателей.

Коррозия усиливается с повышением влажности и температуры воздуха при наличии в нем агрессивных газов. Коррозионное воздействие становится особенно интенсивным, когда двигатель эксплуатируетсяилихранитсявзонахвлажногожаркоготропическогоилиморского климата.

Масло в этом случае играет двойную роль: с одной стороны, оно защищает поверхности деталей от агрессивного влияния внешней среды; а с другой – масло само вызывает коррозию из-за присутствия внем веществ, обладающих коррозионным действием.

Причиной коррозионных свойств масел является то, что в них содержатсяперекисиорганическихинеорганическихкислотидругиепродукты окисления, а также сернистые соединения, щелочи и вода.

В свежем моторном масле присутствуют природные органические кислоты и сернистые соединения, а в работающем масле накапливается присутствиеболеесильныхкислотныхагентов, приэтомкоррозионность этого масла возрастает. Однако несмотря на резко возрастающий рост коррозионности, она, по сравнению со свежим маслом, незначительна.

Деловтом, чтоприсутствиевсвежихмаслахорганических(нафтеновых) кислот связано с их неполным удалением в процессе очистки, а также с содержанием в них 15…20 % сернистых соединений в виде сульфидовикомпонентовостаточнойсеры, которыепривысокихтемпературах приводят к выделению сероводорода, меркаптанов и других активных продуктов. В условиях высоких температур сернистые соедине-

ния становятся особенно агрессивными по отношению к серебру, меди

исвинцу.

Впроцессеиспользованиямоторногомаславзависимостиотусловийегоработы, химическойстабильностиисодержаниявнемантиокислителей, содержание кислот в работающеммасле возрастает в 3…5 раз.

Показателем коррозионной стойкости масла является кислотное число, котороенедолжнопревышать0,4 мгедкогокалияКОН(гидрооксид калия) на 1 г масла.

Вкоррозионномотношенииэтаконцентрацияпрактическинеопасна. Благодарявысокоймолекулярноймассекислóты, находящиесявсвежем масле, слабо диссоциируют, а кислóты, образующиеся при окислении масла, становятся наиболее опасными, так как их низкомолекулярная масса обладает повышенной коррозионной агрессивностью из-за хорошей растворимости в воде и лучшей диссоциации.

При сгорании масла образуются высокомолекулярные органические кислоты, которые в присутствии кислорода пагубно действуют наметаллы. Кислородвходитвсоставперекисей, поэтомувприсутствии кислородаиводыметаллподвергаетсяэлектрохимическомурастворению. При этом процесс коррозии происходит в виде химической реакции:

Me(OH)2 + 2RCOOH Me(RCOO)2 + 2H2O,

где Ме – металл.

Протеканию коррозии в определенной мере способствует вода как основнаясредадляэлектрохимическихпроцессовикатализаторпроцесса окисления масла.

Всвежеммасленеорганическиекислотыотсутствуют. Однакоесли

вкартер двигателя вместес парамиводы попадаютсерныйSO2 и сернистый SO3 ангидриды, то в результате химической реакции образуется сернаяилисернистаякислоты, которыевкоррозионномотношениистановятся агрессивнымик цветным металлам и сплавам.

Защитные свойства масел обусловливаются созданием защитного слоя(барьера) напутиагрессивныхпродуктов(влагиигазов) кметаллическим поверхностям.

Этим слоем являются поверхностно-активные вещества – ингибиторы коррозии, способствующие образованию на металлических поверхностях адсорбированных или химических пленок.

Обычно коррозионные процессы в двигателях подавляют следующими способами:

нейтрализацией кислых продуктов; замедлением процессов окисления; созданиемна металле защитной пленки.

Для замедления процесса образования перекисей кислот в моторные масла вводят антиокислительные присадки. Поскольку эти присадкиполностьюнепредотвращаютнакоплениеокислительныхпродуктов, длясозданияна поверхностяхдеталейзащитной пленки дополнительно в масло вводят пассиваторы.

Пассиваторы– этоорганическиесоединения, содержащиеотдельно серу или фосфор, а иногда оба эти элемента вместе, которые способны в результате химического взаимодействия присадки с металлом образовывать на поверхностях деталей стойкие защитные пленки.

Крометого, дляуменьшениякоррозионногоизносаметаллических деталей в масла вводят присадки, обладающие щелочными свойствами и обеспечивающие нейтрализацию кислых продуктов, образующихся в масле.

Щелочные свойства масла характеризуются щелочным числом, определяемымколичествомгидроксидакалия– КОН(едкогокалия), который эквивалентен количеству соляной кислоты HCl, израсходованной на нейтрализацию всех основных соединений, содержащихся в 1 г масла. Щелочное число выражается в мг КОН на 1 г масла, и, согласно ГОСТу, оно не должно превышать 2…6 мг.

На рис. 23 показано, что с увеличением нейтрализующей (щелочной) способности масла резко уменьшается износ поршневых колец.

Щелочное число снижается при уменьшении концентрации моющихприсадок. Приэтомвмасле накапливаютсякислыепродукты, которые повышают коррозионный износ деталей.

Следовательно, основной функцией щелочных присадок масла является нейтрализация кислот и защита металла от коррозии. Поэтому однимизпризнаков, свидетельствующихонеобходимостисменымасла, может являться уменьшение щелочного числа.

Среднее значение щелочности, мг КОН/ г масла

Рис. 23. Скорость износа поршневых колец приработе одноцилиндрового дизельного двигателя на маслах различных групп

3.3.Состав моторных масел

Взависимости от способа производства все современные мотор-

ные масла бывают:

минеральными, полученными из нефтяных фракций и очищенными от нежелательных примесей;

синтетическими, полученными из органических соединений многоступенчатым синтезом;

частично синтетическими, полученными смешиванием минеральных и синтетических масел.

По составутоварные моторные масла представляют собой различные смеси базовых минеральных и синтетических масел, к которым добавленыприсадкидлядостижениятребуемыхэксплуатационныхсвойств.

3.3.1.Базовые масла минеральные

По способу выделения из нефти минеральные базовые масла под-

разделяютсянадистиллянтные, остаточныеикомпаундные, т. е. смесь дистиллянтных и остаточных компонентов.