книги из ГПНТБ / Дерябин А.А. Смазка и износ дизелей

газообразном топливе в районах, имеющих достаточное коли­ чество последнего (газовые промыслы, газопроводы и др.). В пер­ вом случае, по-видимому, придется рекомендовать применение масел с более высокой щелочностью (типа масел М-16Г-8, М-16Д, М-16Е, М-Д6Е-14 и др.) для нейтрализации кислот, образующихся при сгорании сернистых соединений, и предотвращения корро­ зионного износа; во втором'—малозольных или беззольных ма­ сел с сукциипмидными присадками (типа М-20В-4, содержащих 3%.

форсированными, четырехтактными дизелями. Отличительной осо­ бенностью их является то, что они работают при высоких про­ тиводавлениях на выхлопе, создающих неблагоприятные терми­ ческие условия для работы клапанов выпуска. Это заставляет предъявлять специфические требования к качеству моторного масла. Последнее может содержать только такие присадки, у ко­ торых температура плавления золы лежит выше определенной границы. Зола с более низкой температурой плавления образует на фаске выхлопных клапанов (работающих при температуре

смазочное масло для дизелей 6ЧН 30/38 должно содержать зна­ чительные количества присадок, чтобы обладать высокими мою­ щими свойствами. Высокое форсирование двигателя создает усло­ вия для ускоренного окисления и термического разложения масла. При недостаточных моющих свойствах масла наблюдается закоксовывание поршневых колец, усиленное загрязнение масла углеродистыми и асфальто-смолистыми веществами, что в свою очередь ведет к засорению масляного холодильника, прекращению нормального функционирования маслосистемы двигателя, затруд­ няет подачу масла к трущимся деталям. -

Разработка смазочного масла с высокими моющими свойствами и высокой температурой плавления золы представляла значи­ тельные трудности. Первым маслом, обеспечившим повышение ре­

«Монсанто» — масло М-14ГИ (ДС-14 с 9% Монто 613; 0,7% Санто-

105

люб 493 и 0,005% антипенной присадки ПМС-200А). Это масло по существующей классификации может быть отнесено к группе Г (2-я серия).

На двигателе Д-42 испытано несколько масел с различными композициями отечественных присадок и по моющим свойствам, соответствующих маслам группы Г. При работе на таких маслах нагарообразование было значительно меньше, чем на масле ДС-14 с 3% присадки ЦИАТИМ-339, масляный холодильник не засо­ рялся углеродистыми отложениями, но уже после нескольких сот часов работы двигателя наблюдалось прогорание выхлопных клапанов. В табл. 39 приведены данные о температуре плавления золы и результаты испытаний на двигателе Д-42 масел, соответ­ ствующих маслам группы Г.

Как видно из таблицы, только масло М-14ГБ имеет темпе­ ратуру плавления золы такую же, как у масла с присадками Монто 613 и Сантолюб 493. Оно обеспечило все требования и было принято в качестве основного штатного масла для эксплуатации двигателя Д-42 (масло М-14Г-6 принято как заменитель). Все остальные масла имеют более низкую температуру плавления золы, и при использовании их в двигателе Д-42 происходит прогорание выхлопных клапанов.

М-14ГБ. Техническими условиями регламентирована температура плавления золы композиции присадок масла М-14ГБ — не ниже 1000° С. На величину температуры плавления золы влияет зна­ чительное число разных факторов, и этот показатель «мало управ­ ляем». Попадание в масло ничтожно малых количеств примесей (например, ванадия, натрия, серы,'фосфора) резко снижает тем­ пературу плавления золы, а устранить попадание в масло и обес­ печить отсутствие в нем нежелательных примесей практически невозможно. Вследствие.этого многие партии присадок и масел получаются некондиционными. Примеси, резко снижающие тем­ пературу плавления золы, могут попадать в масло не только при производстве масла и при его транспортировке, но и в про­ цессе эксплуатации. Попадание в масло, например морской воды, содержащей соли различных металлов, резко снижает темпера­ туру плавления золы. Кроме температуры начала плавления золы масла и золы композиции содержащихся в нем присадок, на ра­ боту выхлопных клапанов некоторое влияние оказывает (при

Идеальным для двигателей типа Д-42 являлось бы беззоль­ ное масло с высокими моющими свойствами или малозольное масло с высокой температурой плавления золы. В этих случаях

106

Таблица 39

не наблюдалось бы прогорания клапанов, так как отсутствовали бы причины образования на фаске выхлопного клапана стекловид­ ной пленки.

Для испытаний на двигателях типа Д-42 можно рекомендовать масла с магнийсодержащими присадками (температура плавления окиси магния лежит выше 2800° С), а также масла с сукцинимид-

107

ности при их изготовлении. Желательно провести испытания на двигателях типа Д-42 масла М-14Г-5 (ДС-14 из сернистых неф­ тей с. 2% АСМ и 1% БФК-30). Добавление сукцнннмндной при­ садки к этому маслу позволит произвести дальнейшее улучшение его свойств без увеличения зольности.

10. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ МАСЕЛ НА СВОБОДНО-ПОРШНЕВОМ ГЕНЕРАТОРЕ ГАЗА (СПГГ) ОР-95М

Свободно-поршневой генератор газа состоит из двух поршне­ вых компрессоров и дизеля с расходящимися поршнями двух­ тактного действия с прямо-щелевой продувкой.

Основные данные СПГГ ОР-95М:

По термической напряженности СПГГ ОР-95М является высо­ кофорсированным двигателем и может работать только на маслах группы Е, особенно при применении тяжелого сернистого топлива. Наиболее высокие требования предъявляются к противозадирным свойствам масел для СПГГ.

МаслоМ - 16Е(с25% MACK и 0,5% Л3-23к), успешно приме­ няющееся в качестве цилиндрового масла в высокофорсированных малооборотных судовых дизелях с лубрикаторной смазкой цилин­ дров, не удовлетворяет требованиям СПГГ ОР-95М по противозадирным и антикоррозионным свойствам.

При заводских доводочных испытаниях СПГГ ОР-95М при­ менялось масло Мобилгард 593. При сравнительных испытаниях, рекомендованных отечественных масел масло Мобилгард 593 при­ менялось в качестве эталонного.

По 60-часовой методике на СППГ ОР-95М испытаны следую­ щие масла с моющими свойствами, близкими к моющим свойствам масла-Мобилгард 593:

108

М-16Е (ДС-16 с 25% MACK и 0,5% Л3-23к) — ВНИИНП; М-16Е (ДС-14 с 16% ВБФК; 2% ИНХП-21; 4% АСБ; 4%

А БЭС) — ИХП АН АзССР; М-16Е ИХП (ДС-14 с 17% ВБФК; 2% ИНХП-21 и 1 % ОТП) —

ИХП АН АзССР;

М-16Е (ДС-14 с 17% ИХП-136; 2% ИНХП-21 и 1% ОТП) — ИХП АН АзССР;

М-16Е (ДС-14 с 17% ВБФК; 2% ИХП-21) — ИХП АН АзССР; М-16Е (МС-20 с 9,5% АСМ; 5% БФК-30; 1,5% ОТП) —

ЛОНМЗ им. Шаумяна;

М-16Е (МС-20 с 9,5% АСМ; 5% БФК-30; 1% ЛЗ-318 и 0,5% ДФ-1) — Л О Н М З им. Шаумяна;

М-16Е-20 (ДС-16 с 11% БФК-30; 4% АСБ и 1,5% АБЭС) — ЛОНМЗ им. Шаумяна.

Наилучшие результаты по противоизносным, антизадирным и моющим свойствам получены на маслах Мобилгард 593, М-16Е-20

109

высококипящие фракции 'с повышенным содержанием серы (до 3—4%). Применение высокосернистых топлив в свою очередь вызывает необходимость использовать для смазки цилиндров масла с высокими моющими и нейтрализующими свойствами, так как в противном случае сернистая и серная кислоты, обра­ зующиеся при сгорании сернистых соединений, вызывают весьма интенсивный коррозионный износ цилиндровых втулок.

На судах морского флота в качестве цилиндровых масел ис­ пользуются масла Мобилгард 593, Шелл Алексиа 40 и 50, Кастрол RM/DZ, Шелл Арджина 40 и др.

Высокощелочное отечественное масло М-16Е (ДС-16 из сер­ нистых нефтей с 25% MACK и 0,15% Л3-23к), разработанное в'1962—1963 гг., как показали испытания на теплоходах «Красноград» с двигателем 6R D76 постройки финской фирмы «Вярт-

ческим требованиям и не приводит к увеличению износов деталей

в качестве цилиндровых несколько других масел. . Например, масло М-16Д (ДС-16 с 15% ВНИИНП-370; 6% ПМС; 0,5% Л3-23к и 0,005% ПМС-200А) рекомендовано ВНИИНП для применения в качестве цилиндрового масла при работе на топливах с содер­

111

с 15% КП (при применении топлив с содержанием серы до 1,5%). Испытания показали, что масло М-16Д в связи с недостаточной щелочностью (12 мг КОН/г) можно применять в качестве цилиндро­ вого масла только при работе двигателей на топливах с содержа­ нием серы менее 1,5%. При применении высокосернистых топлив масло М-16Д вследствие повышенного коррозионного износа деталей двигателей при работе на нем не удовлетворяет требова­

ниям на цилиндровое масло.

Испытания масла М-16Е-30 со щелочностью 30 мг КОН/г на теплоходе «Лисичанск» с двигателем 9R D90 прошли удовлетво­ рительно. При применении мазута с содержанием серы 2,2% износы основных деталей и нагарообразование за 3000 ч работы двигателя были меньше, чем при работе на масле Мобилгард 593 (табл. 43).

* Меньшая величина балла соответствует меньшему нагарообразопанпю.

Стремление к дальнейшему снижению эксплуатационных за­ трат поставило вопрос о применении на судах еще более дешевых, но тяжелых топлив, с более высоким содержанием серы, а также

112

о снижении расхода масла. И то и другое привело к поиску масел с еще более высокими нейтрализующими свойствами, с более высокой щелочностью. Так, у нас и за рубежом для смазки цилин­ дров дизелей появились масла со щелочностью 50—70 мг КОН/г и выше.

Масло М-16Е-60 со щелочностью 60 мг КОН/г (ДС-16 с 8% ВНИИНП-370; 20% Сантолюб 291 или 621 и 0,5% Л3-23к), раз­ работанное ВНИИНП, и М-16Е-14 (ДС-16 с 25% ВНИИНП-603 или БФК-30; 3% АСМ и 0,5% ДФ-1), разработанное заводом им. Шаумяна, и относятся к такому типу масел и предназначаются для смазки цилиндров • высокофорсированных малооборотных ди­ зелей, работающих на высокосернистом топливе.

Испытание масла М-16Е-14 проводилось в Латвийском мор­ ском пароходстве в 1970—1971 гг. на теплоходе «Алтай» с двига­ телем 5ДКРН 50/110 БМЗ-Б и В в течение 838 ч и на танкере «Апшеронск» с двигателем «Бурмайстер и Вайи» 550 VTBF ПО в течение 4320 ч (из них 3671 ч двигатель работал на мазуте с со­ держанием серы около 2%). Результаты испытаний масла М-16Е-14 сравнивались с результатами испытаний на том же теплоходе лучшего зарубежного масла Шелл Алексиа 40, предназначен­ ного для морских дизелей, работающих на высокосернистом то­ пливе. Испытаниями установлено, что масло М-16Е-14 по своим качествам не уступает маслу Шелл Алексиа 40 и его можно реко­ мендовать для смазки цилиндров морских дизелей, работающих на тяжелом топливе с содержанием серы 2—2,'5%. Результаты испытания приведены в табл. 44.

Таблица 44

Результаты испытания масла М-16Е-14 на танкере «Апшеронск» с двигателем «Бурмайстер и Вайн» 550 VTBF НО

в течение 4320 ч

содержит в восемь раз меньше, чем масло М-16Е (3% вместо 25%).

603; 3% АСМ и 0,5% ДФ-1

*Дда чистого поршня оценивается пулевым баллом.

**Для чистого поршня — 100 баллов.

Втабл. 46 приведены результаты испытаний на установках ПЗВ, «Питтер W-l» и четырехшариковой машине (ЧШМ) масел группы Д, содержащих присадки ОТП и ЛЗ-23кЖ вместо Л3-23к. Как видно из таблицы,- показатель ОПИ (обобщенный показатель' износа) при определении его на четырехшариковой машине по ГОСТ 9490—60 у масла с присадкой ОТП имеет более высокое значение, чем у масла М-16Д, содержащего присадку Л3-23к; моющие и

антикоррозионные свойства масел с присадками Л3-23к, ЛЗ-23к>К

иОТП практически одинаковы.

Впоследнее время ВНИИНП разработал так называемые ра- боче-консервационные масла группы Е (М-16ЕК), позволяющие использовать их в первые часы работы после расконсервации двигателя в качестве рабочего масла [13].

Добавление 15—20% к маслу без присадок или к маслу М-16Е концентрата присадок КП (39,5% ВНИИНП-380 — оксипропилированного алкилфенола с алкилфенолятом бария, 39,5% ПМС;

114