2.9. Випаровуваність масел

Випаровуваність масел характеризується фракційним складом. Моторні масла одержують з висококиплячих фракцій нафти, тому вони в період експлуатації випаровуються незначно. Масла з вузьким фракційним складом, тобто, що википають у невеликому інтервалі температур, володіють кращими в’язкістно-температурними властивостями, більш високою температурою спалаху в порівнянні з маслами, що мають однакову в'язкість при 100 °С, але з більш широким фракційним складом. Нижні межі температури кипіння масел встановлюють у залежності від їх випаровуваності при роботі і від мастильних властивостей. В маслах, наприклад, для бензинових і газових двигунів допускається не більш 5% фракцій, що википають до 340 °С, Ці фракції впливають на витрату масел у двигуні. Чим їх більше, тим більше втрати масла на чад внаслідок випару легких фракцій, у результаті чого зростає в'язкість масел.

Вимоги до фракційного складу дизельних масел менш тверді, чим до масел для бензинових і газових двигунів. Зміст у дизельних маслах не більш 5% фракцій, що википають до 320-325 °С, практично не збільшує витрати масел.

Верхні межі температури кипіння масел установлюють керуючись головним чином такими вимогами, як плинність при низьких температурах і нагароутворююча здатність. Носіями високої в'язкості є ароматичні поліциклічні вуглеводні, що визначають підвищену схильність масел до нагароутворення. Із збільшенням температури викіпання масел росте в'язкість і нагароутворення. Для одержання масел з низькою схильністю до нагароутворення необхідно, щоб верхня межа фракційного складу масел не перевищував 400°С. При більш високих температурах у залишкових масел схильність до нагароутворення збільшується. Чим менше ступінь стиску в двигуні, тим менше небезпека нагароутворення.

Регулювання фракційного складу масляної основи по верхній межі викіпання у сполученні з застосуванням в’язкістних присадок дозволяє одержувати масла з необхідними в’язкісно-температурними і нагароутворюючими властивостями. Використовуючи інші за призначенням присадки, можна одержати якісні за всіма експлуатаційними показниками масла.

Випаровуваність масел характеризується температурою спалаху. За даними НАМИ (Центральний науково-дослідний автомобільний і автомоторний інститут), для масел одного класу в'язкості, наприклад, 10 мм²/с при 100°С, зниження температури спалаху з 250 до 218°С викликає перевитрату масла на 10-15% внаслідок збільшення чаду в дизелі. Особливо велика витрата масла на чад спостерігається в двигунах, що пройшли капітальний ремонт.

3. Моторні масла

3.1. Вимоги, що пред’являються до моторних масел

3.2. Склад і умови роботи моторних масел

3.3. Класифікація та асортимент моторних масел

3.4. Взаємозамінність масел

3.5. Спрацьованість та заміна масел

3.1. Вимоги, що пред’являються до моторних масел

Масла, що використовуються в системах мащення дви­гунів внутрішнього згоряння, називаються моторними маслами. Їх головне призначення - знижувати знос деталей двигуна за рахунок створення на поверхні тертьових деталей міцної ма­сляної плівки. Крім цього, моторні масла повинні забезпечувати ущільнення зазорів у деталях циліндро-поршневої групи, відвід тепла і видалення продуктів зносу з зон тертя, захист робочих поверхонь деталей двигуна від корозії, а також сприяти полегшенню пуску двигунів при низьких температурах. Моторні масла повинні запобігати утворенню всіх видів відкладень на деталях двигуна при його роботі на різних режимах, забез­печувати високу стійкість проти окислювання, тобто збере­ження фізико-хімічної стабільності в процесі роботи, а також при тривалому зберіганні. Крім того, моторні масла повинні за­безпечувати мінімальну витрату при роботі двигуна і макси­мальний термін служби до заміни без збитку для надійності дви­гуна, володіти гарною в’язкістно-температурною характери­стикою, високою миюче-диспергуючою здатністю.

Основою вітчизняних моторних масел є продукти, отри­мані в процесі перегонки нафти, головним чином, у процесі фракційної перегонки мазуту - залишку, що утворюється після одержання так званих світлих нафтопродуктів (бензину, гасу, дизельного палива й ін.). Самі по собі ці продукти володіють непоганою змащувальною дією, однак для сучасних двигунів ці властивості явно недостатні. Необхідний якісний рівень мотор­них масел досягається введенням у нафтову основу спеціальних присадок у визначених кількостях і сполученнях. Серед них найбільш важливі протизносні, протизадирні, миючі, антипінні, антиокисні. Обсяг і ефективність введених в основу присадок визначають експлуатаційні властивості і призначення кожного конкретного сорту масел.

Властивості мастильних матеріалів повинні в максималь­ному ступені задовольняти вимогам при їх використанні в двигуні, а також при зберіганні і транспортуванні.

У загальному випадку до мастильних матеріалів пред'яв­ляють наступні основні вимоги: наявність антифрикційних і антизадирних властивостей; висока фізична і хімічна стабіль­ність в експлуатаційних умовах роботи в двигуні; мінімальний негативний вплив на конструктивні матеріали (окислювання, навуглероджування тощо); здатність захищати конструкційні матеріали від хімічних агресивних речовин (захисні власти­вості); здатність відводити теплоту і продукти зносу від повер­хонь тертя; максимальний ресурс; мінімальна токсичність і гарні протипожежні характеристики; розвинена виробнича база, висока економічна ефективність і т.д.

Варто вказати на одну важливу самостійну функцію мо­торного масла - крім відводу теплоти, що виникає при терті, во­но в ряді випадків (особливо у високофорсованих двигунах) повинно відводити від поршня і частково від кілець і циліндра двигуна теплоту, передану їм при згорянні палива.