92. Моторные масла и требования к ним

В ДВС для смазки и охлаждения подвижных деталей, удаления загрязняю­щих частиц, нейтрализации химически активных продуктов сгорания, а также пе­редачи усилий и демпфирования колебаний применяется моторное масло.

В поршневых дви­гателях для смазки деталей используют масла главным образом неф­тяного происхождения.

Один из основных показателей моторных масел — вязкость, так как от нее зависят гидродинамиче­ский режим смазки трущихся деталей и механические потери в двига­теле. Вязкостью масла называется его внутреннее сопротивление течению, обусловливаемое внутренним трением. Кинематическая вяз­кость оценивается при температуре 100°С в сантистоксах и является основой классификации и маркировки моторных масел. Вязкость мас­ла влияет на прокачиваемость его через зазоры в узлах трения, а сле­довательно, на отвод теплоты от трущихся поверхностей и охлаждае­мых деталей. Масла с малой вязкостью при прочих равных условиях лучше отводят теплоту и быстрей выносят продукты износа трущихся деталей. Кинематическая вязкость не должна резко изменяться в диа­пазоне температур от 90 до 120°С.

С вязкостью масла связан его расход вследствие выгорания. Из-за насосного действия поршневых колец масло попадает в камеру сго­рания и сгорает там. В камеру сгорания масло может проникнуть также и через зазоры между стержнями клапанов и их направляю­щими. Масла с большей вязкостью выгорают в меньшем количестве.

При граничном трении коэффициент трения зависит не только от вязкости масла, но и от содержания в масле поверхностно-активных веществ, способных адсорбироваться на трущихся поверхностях. Адсорбированная пленка препятствует непосредственному контакту трущихся поверхностей, что уменьшает силу трения и износ. Способ­ность масла обеспечивать смазывающее действие в условиях гранич­ного трения называют маслянистостью. Для форсированных дви­гателей и двигателей, работающих длительное время на неустановив­шихся режимах, желательно применять масла с высокой маслянис­тостью.

Способность масла вызывать коррозию омываемых им деталей двигателя зависит от количества содержащихся в нем кислот и определяется кислотным числом. Кислотное число представляет собой количество миллиграммов щелочи КОН, необходимой для нейтра­лизации органических кислот в 1 г масла, которое должно быть мини­мальным. Для снижения коррозии деталей техническими условиями на моторные масла предусматривается отсутствие водорастворимых кислот, строго ограничивается кислотное число масла без присадки и регламентируется норма на коррозию свинцовых пластинок.

Моторное масло, попадая в камеру сгорания или соприкасаясь с раскаленными деталями двигателя, окисляется с образованием раз­личных твердых или смолистых веществ, количество которых опре­деляется зольностью и коксуемостью его. Зольность хорошо очищен­ных минеральных масел без присадок составляет тысячные доли про­цента. В моторных маслах в зависимости от количества введенных зольных присадок зольность повышается до 1,65%. Коксуемость яв­ляется суммарным показателем, характеризующим степень окисле­ния масла и количество продуктов неполного сгорания топлива (са­жи). В технических условиях на моторные масла установлены нормы на коксуемость и зольность масел, характеризующие степень их очист­ки. Свойство масла выносить из зазоров между трущимися поверхнос­тями продукты износа и другие твердые частицы называют моющей спо­собностью. Моющие свойства моторных масел оценивают в баллах по ГОСТу, на специальной установке ПЗВ, и должно составлять не более 1,0 балла.

В процессе длительной работы в двигателе масло подвергается воз­действию высоких температур, кислорода воздуха и других агрессив­ных газов, содержащихся в продуктах сгорания, которые прорывают­ся в картер через уплотнения. Способность масла сохранять основные эксплуатационные свойства в течение длительного времени называют стабильностью. Для оценки термоокислительной стабильности масел применяются лабораторные методы, оговоренные соответствующими ГОСТами.

Чистые минеральные масла не обладают всеми предъявляемыми к ним требованиями, поэтому к моторным маслам добавляют вещества, называемые присадками, которые существенно улучшают эксплуата­ционные свойства масел.

Моторные масла должны удовлетворять требованиям фирм-изготовителей, по качеству, наличию необходимых присадок и вязкостно-температурным показа­телям. Маркировка любого масла состоит из обозначения применимости, класса вязкости по SAE и уровня эксплуатационных свойств по API или АСЕА.

По эксплуатационным свойствам присадки подразделяются на масла для ис­кровых, дизельных двигателей и универсальные.