20.8.2. Окисляемость моторных масел

Все масла под действием высокой температуры, особенно в присутствии кислорода, ухудшают свои первоначальные свойства. Основные изменения масел наблюдаются в результате их окисления.

Примерно с 50–60° кислород воздуха начинает вступать в реакцию с отдельными компонентами масла. При температурах от 150° и выше процессы окисления протекают очень интенсивно, причем даже при небольшом повышении температуры (10–20°) скорость и глубина окисления резко возрастают.

Способность масла противостоять реакциям взаимодействия с кислородом при нормальных температурах называется стабильностью (химическая стабильность), а способность противостоять взаимодействию с кислородом при повышенных температурах – термоокислительной стабильностью (устойчивость к окислению).

Под действием очень высоких температур – от 300–350° и выше одновременно с процессами окисления протекают различные реакции термического разрушения углеводородов масла.

В результате окисления и термического разрушения масла в нем повышается содержание органических кислот и смол и образуется ряд новых соединений, которых не было в свежем. По внешнему виду окисленное масло приобретает более темный цвет (иногда черный), увеличивается его вязкость, в масле накапливаются различные углеродистые осадки.

Из масел, широко распространенных в народном хозяйстве, наиболее высокой устойчивостью к окислению должны обладать моторные масла. Часто повышение эксплуатационных свойств достигается добавлением присадок.

Среди факторов, влияющих на процессы окисления, решающее значение имеет температура. При повышении температуры от 50 до 150° скорость окисления возрастает в 1700 раз.

Моющие свойства. Один из наиболее важных эксплуатационных показателей моторного масла – его моющее свойство, под которым подразумевается способность масла удерживать во взвешенном состоянии образующиеся продукты окисления масла. Чем выше моющее свойство масла, тем меньше лако-и нагароотложений накапливается на горячих деталях поршневой группы двигателя.

Оценка моющих свойств моторных масел с присадками обычно проводится на лабораторной установке ПЗВ. Она состоит из малолитражного одноцилиндрового двигателя, оборудованного специальным электрообогревом. Двигатель приводится в движение электромотором. Заданный температурный режим двигателя и масла поддерживается электронагревательными элементами. Масло испытывается 2 ч. После испытания двигатель разбирают и по лакообразованию на стенках поршня судят о моющих свойствах испытуемого масла.

Оценку лакообразования на стенках поршня производят в соответствии с цветной эталонной шкалой, градуированной в баллах от 0 до 6. Совершенно чистый поршень без лака оценивается в 0 баллов; если вся боковая поверхность поршня покрыта лаком черного цвета, то оценка 6 баллов. Чем чище поршень, тем меньше балл лакообразования и выше качество масла.

Для оценки моющих свойств масел с присадками находят моющий потенциал.

Для определения моющего потенциала в специальном лакообразователе производят окисление в толстом слое испытуемого масла при температуре 250°. Окисление производится в присутствии эталонного вещества, которое в данных условиях образует дисперсную фазу. После окисления образовавшийся осадок отфильтровывают и дают его оценку. Моющий потенциал численно равен максимальному содержанию в испытуемом масле эталонного вещества, при котором сохраняется его агрегатная устойчивость. Следовательно, моющий потенциал дает количественную оценку способности моющей присадки обеспечивать высокую дисперсность частиц как тех, которые появляются в результате окисления масла, так и тех, которые попадают в масло из камеры сгорания двигателя.

Лекция 15