4. Классификация и назначение смазочных материалов

Смазочные материалы — это вещества, вводимые в узлы трения двигателей, машин и механизмов.

Смазочные материалы классифицируют по следующим признакам:

1. По происхождению или исходному сырью:

– Минеральные или нефтяные (более 90%) — получают при соответствующей переработке нефти. По способу получения такие материалы классифицируются на дистиллятные, остаточные, компаундированные или смешанные.

– Растительные и животные —  имеют органическое происхож­дение. Часто используют в смеси с нефтяными.

– Синтетические — получают каталитической полимеризацией жидких или газообразных угле­водородов нефтяного и ненефтяного сырья. Из-за высокой стоимости их производства применяют только в самых ответственных уз­лах трения.

2. По внешнему состоянию:

– Жидкие — являются жидкими в обычных условиях (нефтяные и растительные масла);

– Пластичные или консистентные — в обычных условиях находятся в мазеобразном состоянии (технический вазелин, солидолы, жиры и др.). Подразделяются на антифрикционные, консервационные, уплотнительные и др.

– Твердые — не изменяют своего состояния под действием температуры, давления и т.п. (графит, слюда, тальк и др.). Их обычно приме­няют в смеси с жидкими или пластичными смазочными материалами.

3. По назначению смазочные материалы (масла):

– Моторные — для двигателей внутреннего сгора­ния (карбюраторных, дизельных, авиационных и др.).

– Трансмиссионные — применяют в трансмиссиях тракторов, ав­томобилей, комбайнов, самоходных и других машин.

– Гидравлические — используемые в гидравлических системах раз­личных машин.

– Индустриальные — применяемые главным образом для станочного оборудования (токарные, фрезерные, карусельные и др. станки).

– Компрессорные, приборные (цилиндровые, электроизоляцион­ные, вакуумные и др.).

4. По температуре применения (масла):

– Низкотемпературные — используют при температуре не выше 60 °С (приборные, индустриальные и др.).

– Среднетемпературные — применяемые при температуре 150–200 °С (турбинные, компрессорные, цилиндровые и др.).

– Высокотемпературные — используют при температурах 300 °С и более (главным образом моторные масла).

Из трех вышеперечисленных видов смазочных масел, полученных из различного исходного сырья, наибольшее распространение получили нефтя­ные масла.

5. Эксплуатационные свойства и функции масел

Качество масел по их физико-химической оценке, характеризуется следующими основными показателями:

1. плотность;

2. вязкость;

3. температура вспышки и застывания;

4. щелочное и кислотные числа;

5. наличие механических примесей и воды.

1. Вязкость — важнейшая характеристика масла, определяющая способность обеспечения жидкостного трения, эффективность охлаждения, уплотнения узлов трения, легкости запуска двигателей и т.д.

Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную.

Динамическая вязкость — это коэффициент внутреннего трения слоев жидкого смазочного материала.

Кинематическая вязкость — характеризует подвижность жидкости.

Условная вязкость — отношение кинематической вязкости масла к вязкости воды (при ее истечении при t = 20°С).

Для моторных, гидравлических и трансмиссионных масел кинематическая вязкость нормируется при 100 °С, для индустриальных — при 50 °С.

Моторные масла должны иметь такую вязкость, чтобы при высоких температурах не сильно разжижаться, а при низких, наоборот, не терять теку­чести.

2. Температура вспышки — температура, до которой нужно нагреть мас­ло, чтобы его пары образовали с воздухом смесь, вспыхивающую при подне­сении пламени.

Температура вспышки масла должна быть тем больше, чем выше температура в условиях которой приходится ему работать.

Температура застывания — определяет предел, при котором масло теряет подвижность (текучесть). Этот показатель характеризует низ­котемпературные свойства масел.

Температура застывания для маловяз­ких масел (трансформаторные и приборные масла) — -50°С…-60°С; для летних сортов автотракторных масел — -15°С, для зимних — -25°С … -30°С.

3. Щелочность (мг КОН/г) — суммарный (обобщенный) показатель, характеризующий наличие присадок в масле.

Щелочное число (мг КОН/г) — количество кислоты (серно-хлористой или соляной), необходимое для нейтрализации всех компонентов основания масла, выраженное в эквивалентах КОН.

Этот показатель позволяет оценить две характеристики масла:

– моющие свойства;

– устойчивость к окислению.

Моющие свойства — это способность масла обеспечить необходимую чистоту деталей двигателей, поддерживая продукты окисления и загрязнения во взвешенном состоянии.

Кислотное число — количество гидроокиси калия или натрия, необ­ходимое для нейтрализации 1 г минерального масла. Оно показывает количе­ство содержащихся в масле свободных органических кислот и других кислых соединений в пересчете на КОН.

Загрязненность масел инородными примесями:

–- механическими (внешними — пыль, различные абразивы и т.д., внутренними — продуктами износа деталей машин, сработавшиеся компоненты присадок и др.);

– водой (масла очень гигроскопичны).

Наиболее эффективный и дешевый метод улучшения эксплуатационных свойств смазочных масел — легирование их специальными присадками.

Присадки — это сложные химические соединения, которые вводятся в смазочные масла в концентрации от долей до 20...30% и более с целью улучшения их качества и придания новых свойств.

Различают следующие присадки:

1. Антиокислительные (алкилфенольные присадки: ионоп, соединения типа аминов и со­единения, содержащие серу, азот и фосфор, и др.);

2. Противокоррозионные (соединения трибутилфосфита, трифенолфосфита, осерненное масло, соединения щелочных и щелочно-земельных металлов, например —присадка ДФ-1);

3. Моющие и диспергирующие (ВНИИНП-360, циатим, А₃НИИ-4, СБ-3, Д-11);

4. Противоизносные и противозадирные: