2. Призначення та класифікація мастильних матеріалів

Для зменшення втрат на тертя і зменшення зношуваності вико­ристовують мастильні матеріали. їх класифікують за та­кими ознаками.

За походженням або сировиною:

1.мінеральні (нафтові), які одержують із нафти, це основна група мастильних матеріалів (понад 90 %). За способом одержання такі матеріали бувають: дистилятні, залишкові, з допо­могою гідрокекінгу, компаундовані (змішані);

2.органічні (рослинного або тваринного походження). На­приклад, олії — рицинова, ірчична, свиріпова. Мають хороші мастильні властивості, але низьку термічну стійкість, тому їх використовують, як правило, в суміші з мінеральними;

— синтетичні - одержують у результаті цілеспрямованого синтезу, як правило, органічних сполук. За більшістю експлуа­таційних властивостей вони кращі за мінеральні, але внаслідок високої вартості виробництва їх застосовують тільки у окре­мих, складних вузлах;

— напівсинтетичні, одержують, як правило, шляхом змішуван­ня мінеральних і синтетичних компонентів, тому вони поєднують в собі переваги синтетичних та помірну їх вартість.

За зовнішнім виглядом (агрегатним станом):

• рідкі (які у звичайних умовах є рідкими) — оливи;

• пластичні, у звичайних умовах знаходяться в мастило подібному стані — мастила;

• тверді, не змінюють стану під дією температур і тиску;

— газоподібні.

За призначенням (моторні, трансмісійні, індустріальні).

За температурою застосування (низькотемпературні до 60 ⁽⁾С, середньотемпературні, у межах 150-200 °С, високотемпературні до 300 °С).

Незалежно від застосування, мастильні матеріали повинні забезпечувати такі основні вимоги:

• знижувати тертя;

• зменшувати зношуваність і запобігати заїданню;

-ущільнювати деталі;

• відводити тепло й продукти зношуваності від деталей, що труться;

— захищати від корозії та від забруднення поверхні, що труться. Ці вимоги все більш зростають у зв'язку з прогресом техніки й забезпечити їх традиційними способами (підбором сировини, по­ліпшенням технології переробки і очистки) неможливо. Засобом, який дозволив різко покращити якість мастильних матеріалів, є присадки.

3. Види присадок та, механізм їх дії

Присадки — складні органічні або металоорганічні сполуки, які вводять у нафтопродукти для поліпшення їх експлуатацій­них властивостей. Присадки додають у нафтопродукти на наф­топереробних заводах у процесі їх виготовлення, і з цього часу вони є невід'ємною часткою товарного нафтопродукту.

Не кожну хімічну сполуку, яка має певні функціональні влас­тивості, можна використати в якості присадки. Присадки повинні добре розчинятись або створювати стійкі системи в оливах при різних температурах транспортування, зберігання і експлуатації; не відкладатися на фільтрах системи змащування; не вимиватися водою; не погіршувати інших експлуатаційних властивостей олив; не руйнувати елементи ущільнення; бути сумісними з іншими присадками й доступними при виготовленні.

За цільовим (функціональним) призначенням присадки поділяють на такі основні групи:

• мийно-диспергувальні (3-20 %);

• протиокисні (0,5-3,5 %);

• антикорозійні (0,1-1 %);

• протизношувальні (0,1-2 %);

• протизадирні (5-10%);

• антифрикційні (до 3 %);

• депресорні (0,1-1%);

• протипінні (0,001-0,003 %).

Призначення та механізм дії основних присадок наведено нижче.

Вище перераховано основні однофункціональні присадки.

Однак останнім часом в оливах застосовують поліфункціональні присадки та спеціальні композиції, так звані "пакети" присадок.

Поліфункціональні присадки застосовують для одночасного по­ліпшення кількох властивостей оливи (антикорозійної, мийної, протиокисної).

Пакет присадок — збалансована суміш присадок різного фун­кціонального призначення, яка може містити до 15 компо­нентів. При цьому присадки не просто змішуються, а хімічно взаємодіють, в результаті чого підсилюються існуючі або вияв­ляються нові якості. Такий процес називають синергізмом, але в природі є процес, протилежний за наслідками — антагонізм, Що необхідно враховувати при змішуванні олив з різними пакетами присадок. Сьогодні біля 70 % присадок, що випуска­ються провідними фірмами, реалізуються у формі пакетів.

В останні роки цей принцип створення мастильних компо­зицій одержав подальший розвиток за рахунок використання так званих каскадних пакетів присадок. При цьому передба­чається використання в композиціях базового пакету, який містить певний набір присадок в оптимальному співвідношенні та низку підсилюючих присадок — бустерів. Це дозволяє одержу­вати композиції олив із заданим рівнем експлуатаційних власти­востей.

В існуючій вітчизняній і зарубіжній практиках методи оцінки якості мастильних матеріалів з присадками під час випро­бування поділяють на такі етапи:

- лабораторні випробування;

- випробування на модельних установках і малорозмірних агрега­тах (двигунах);

- стендові випробування на повнорозмірнцх агрегатах (двигунах);

- експлуатаційні випробування на машинах.

Лабораторні випробування в основному оцінюють властивості сировини рливи (в'язкість, IB, температуру спалаху, наявність во­дорозчинних кислот і лугів, механічних домішок, води) та на­явність деяких видів присадок (лужність (кислотність), зольність).

Випробування на модельних установках і малорозмірних агрега­тах (двигунах) (див. нижче) більш реальніше оцінюють експлу­атаційні властивості олив з присадками.

Лабораторні випробування і випробування на модельних установках і малорозмірних агрегатах проводять при розробці нових зразків мастильних матеріалів, а також для технологіч­ного контролю якості товарної продукції.

Стендові випробування на повнорозмірних агрегатах (двигу­нах) проводять під час вибіркових класифікаційних і кваліфі­каційних випробувань мастильних матеріалів. І при позитив­них результатах цих випробувань вирішується питання про організацію промислового виробництва дослідних зразків ма­стильних матеріалів та випробування їх на реальних машинах в експлуатаційних умовах.

Експлуатаційні випробування на реальних машинах у вироб­ничих умовах — кінцевий етап оцінки основних показників якості дослідних зразків мастильних матеріалів. За результата­ми випробувань вирішується питання про допуск мастильно­го матеріалу для масового виробництва та застосування його на конкретних машинах. У процесі експлуатаційних випробу­вань уточнюються періодичність обслуговування вузлів тертя (систем), терміни заміни мастильних матеріалів.

Останнім часом проводяться інтенсивні дослідження в на­прямку розробки прискорених методів визначення експлуата­ційних властивостей олив з присадками. Одним з таких ме­тодів, за допомогою якого можна визначити наявність приса­док, їх концентрацію, (при умові що відомий склад пакету присадок), є спектральний аналіз.