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

Таблица 57

Сравнительные данные о качестве некоторых отечественных и лучших зарубежных масел фирм «Шелл» и «Мобил ойл»

П р о д о л"ж е н и е т а б л . 57

В200А) **

М а с л а М-12Е и М-16Е (масла ДС-11 и ДС-16 с 25% MACK и 0,5% Л3-23к) предназначены для лубрикаторной смазки ци­ линдров малооборотных высокофорсированных дизелей, работа­ ющих на высокосернистом топливе (мазуте) с содержанием серы более 2,5%, поэтому щелочность масел этого типа должна быть достаточно высокой. Так, у лучших зарубежных масел такого

масло М-16Е, хотя и имеет щелочность ниже, чем. зарубежные масла типа Шелл Алексиа, Мобилгард 570, обеспечивает надеж­ ную защиту цилиндровых втулок от коррозионного износа и имеет высокие моющие свойства 1 .

М а с л о М-16Е-14 (ДС-16с25% ВНИИНП-603 или БФК-3'0; 3% АСМ и 0,5% ДФ-11) предложено Ленинградским заводом им. Шаумяна совместно с ЦНИИМФ для лубрикаторной цилин­ дровой смазки малооборотных судовых дизелей большой мощ­ ности, работающих на высокосернистом мазуте с содержанием серы выше 2,5%. Оно имеет щелочность 50—70 мг КОН/г, т. е. находится на уровне лучших зарубежных сортов и может пре­ дотвращать коррозионный износ двигателей, работающих на топливах с большим содержанием серы, чем при смазке их мас­ лом М-16Д. Стоимость его в несколько раз меньше, чем масла М-16Е, а присадки, входящие в его состав, менее дефицитны.

и рекомендовано Латвийским морским пароходством для крейцкопфных морских дизелей с лубрикаторной смазкой цилиндров, работающих на высокосернистых топливах, в качестве цилинд­ рового масла.

М а с л а М-16Е-30 и М-16Е-60 (ДС-16 с 15—25% высокоще­ лочной сульфонатной присадки; 8% ВНИИНП-370 и 0,05% Л3-23к) предложены ВНИИНП совместно с ЦНИИМФ из тех же соображений, что и предыдущее масло. Масло М-16Е-30 со щелоч­ ностью 30, содержащее отечественную сульфонатную присадку, предназначено для применения на малооборотных высокофорси­ рованных судовых дизелях с лубрикаторной смазкой, работа­

тябрьской Революции для свободно-поршневых генераторов газа

137

(СПГГ), работающих на сернистом топливе. Масло М-16Е-20 имеет высокую щелочность (20 мг КОН/г масла) для предотвращения коррозионного износа и высокие противозадирные свойства (до­ стигаемые введением серусодержащей присадки АБЭС) для пре­ дотвращения задиров поршневых колец, втулок и поршней. Многочисленные попытки применения масел групп Д и Е без

монокарбоновых жирных кислот С5 —Q, с 4% АСМ) разработано Ленинградским заводом им. Шаумяна и предназначено для высоко­ форсированных двухтактных дизелей, работающих на смеси бен­ зина с маслом. Оно отнесено к группе Е благодаря его высоким моющим свойствам. Сравнительные испытания, проведенные на

двигателях, требующих масел с очень высокими моющими свой­

и «Мобил ойл». Группы масел по моющим свойствам в таблице указаны в соответствии с наименованиями, принятыми за рубе­ жом (Премиум, Хеви Дюти, Суплемент I , Серия I I , Серия I I I , Марине Дизель), по классификации американского нефтяного института API (MM, MS, DG, DM, DS) и по классификации, принятой в СССР (группы А, Б, В, Г, Д и Е).

Как видно из таблицы, беззольные масла М-20В-4 и М-8ВС-5, разработанные заводом им. Шаумяна и ВНИИПКнефтехимом для авиационных поршневых, газовых и форсированных автомо­ бильных карбюраторных двигателей не уступают по качеству импортному беззольному маслу. Отечественные масла групп Б , В и Г (М-20БП, М-14ВЦ, М-14ГБ) несколько уступают маслам фирм «Шелл» и «Мобил ойл» (с величиной зольности одного по­ рядка) по моющим и нейтрализующим (щелочным) свойствам и близки к ним по антикоррозионным свойствам, за исключением масел Шелл Талона 30 и Шелл Мелина 30, имеющих высокую

1 40

Глава VI

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ МОТОРНОЙ ОЦЕНКИ МАСЕЛ И СОЗДАНИЯ НОВЫХ МАСЕЛ ДЛЯ ДИЗЕЛЕЙ

ствием высоких температур в зоне цилиндр—поршень. В дизеле масло дополнительно загрязняется углеродистыми частицами и другими продуктами неполного сгорания топлива и содержа­ щихся в нем сернистых соединений. Поэтому требования к моющим •свойствам масел для дизелей, бензиновых карбюраторных, а также газовых двигателей различны.

Присадки, добавляемые к маслам, предназначенным для кар­ бюраторных бензиновых двигателей, должны прежде всего пре­ пятствовать окислению и термическому разложению масла. При­ садки к маслам для дизелей должны, кроме того, препятствовать высаживанию (коагуляции) из масла углеродистых частиц и пре­ дотвращать загрязнение ими дизеля.

Дизельные масла должны также обладать достаточными ней­ трализующими свойствами, чтобы предотвращать коррозионный износ, вызываемый продуктами сгорания сернистых соединений, в повышенных количествах содержащихся в дизельных и мотор­ ных топливах.

Низкие моющие свойства моторных масел ограничивают воз­ можности увеличения моторесурса дизелей между переборками, снижают надежность их работы вследствие интенсивного нагаро­

Следствием повышенного нагарообразования являются пригорание и заклинивание поршневых колец, забивка дренажных •отверстий поршня, ухудшение теплоотвода, повышенные износы, натиры сопряженных трущихся поверхностей деталей дизеля.

Отложения шлама в масляной системе вызывают закупорку масляных каналов в системе смазки, нарушают нормальную ра­ боту холодильников, фильтров и различных агрегатов.

Физико-химические методы оценки моющих свойств масел, как, например, определение моющего потенциала, склонности к образованию лака, термоокислительной стабильности, измене­ ния вязкости и образования осадка при окислении в приборе ДК-3 и в закрытых сосудах, коксуемости на плите или в аппарате

J 42

по ГОСТ 11366—57 не могут характеризовать действительные моющие свойства масел вследствие несопоставимости условий испытаний, принятых этими методами, с условиями работы масла в различных двигателях. При испытании масел этими методами не учитывается влияние на масло продуктов неполного сгорания топлива (углеродистых частиц) и сернистых соединений, содержа­ щихся в топливе, не соответствуют температура и другие условия, под влиянием которых идут процессы окисления, разложения, полимеризации, конденсации и коксования масла и присадок.

Наиболее совершенными немоторными методами оценки мою­ щих свойств масел являются методы определения устойчивости масел к нагарообразованию на установке ПЗВ при повышенных

По этим методам были оценены моющие свойства около тысячи различных образцов масел. Установлено, что с помощью этих методов удается получить достаточно надежное предварительное суждение о моющих свойствах отечественных моторных масел всех шести групп (А, Б, В, Г, Д и Е), а также присадок, добавляе­ мых в моторные масла.

Результаты оценки .моющих свойств масел по методам ПЗВ-ВТ и ПЗВ-ФД достаточно хорошо корреспондируются с моющими свойствами масел, проявляющимися при работе в бензиновых карбюраторных двигателях и в дизелях. По этим методам отече­ ственные масла без присадок и с малоэффективными присадками имеют более 50 баллов, масла групп А и Б — от 30 до 50 баллов, группы В — от 10 до 30 баллов, групп Г, Д и Е и все испытанные масла с присадками фирмы «Шелл» ниже 10 баллов. По мето­ ду ПЗВ-ФД (с добавлением к испытуемому маслу 2% мелко­

моющих свойств масел являются алкилсалицилатные, высокощелочные алкилфенольные и сукцинимидные присадки на базе полипропилена (см. табл. 4).

Широкое внедрение в практику исследовательских организа­ ций и заводских лабораторий методик ПЗВ-ВТ и ПЗВ-ФД оценки моющих свойств масел и устойчивости их к нагарообразованию позволит значительно сократить объем дорогостоящих испыта­ ний масел на двигателях и более быстрыми темпами вести иссле­ дования в области синтеза новых высокоэффективных присадок и изыскания оптимальных их композиций. Необходимо возобно­ вить выпуск установок ПЗВ и стандартизовать методики ПЗВ-ВТ

143

В нашей стране создано 14 типов различных одноцилиндро­ вых установок для оценки эксплуатационных свойств моторных масел. Однако все эти установки изготовлены в ограниченных количествах (от одного до нескольких экземпляров). В различ­ ных отраслях нашей промышленности и даже на предприятиях одной отрасли используются разные установки, что не позво­ ляет унифицировать методики испытаний и обобщать результаты исследований. До сих пор стандартизована лишь одна уста­ новка УИМ-6НАТИ с цилиндром тракторного двигателя Д-75, но она имеется лишь на нескольких предприятиях и результаты оценки масел на ней не регламентируются ГОСТами и техничес­ кими условиями на масла.

Наиболее удобной одноцилиндровой установкой для отбороч­ ных испытаний дизельных масел и присадок следует считать установку ИМ, разработанную коллективом сотрудников Риж­ ского дизелестроительного завода, ЦНИДИ и ВНИИНП. Со времени окончания межведомственных испытаний установки ИМ прошло несколько лет, однако до сих пор выпущена только одна партия таких установок в количестве пяти штук. Необходимо организовать серийный выпуск установок ИМ, стандартизовать методику оценки масел на ней и ввести соответствующие пока­ затели оценки масел в действующие ГОСТы и технические усло­ вия на масла.

До стандартизации метода испытаний масел на установке ИМ следует рекомендовать применение установок «Питтер AV-1» и «Питтер W-l», принятых на международном совещании по методам моторныхиспытаний масел в 1966 г. в г. Люцкендорфе (ГДР), в качестве основных испытательных установок для всех социалистических стран.

Установки «Питтер AV-1» и «Питтер W-l», также как и мето­ дики испытания масел на них, являются наиболее совершен­ ными, отработанными и удобными для лабораторного исполь­ зования.

Незначительные уточнения методик испытаний и методов оценки результатов, корректирование режимов работы двигате­ лей, как, например, соблюдение постоянства температур выхлопа (450 ± 5° С на установке «Питтер -AV-1» и 500 ± 5° С на уста­ новке «Питтер W-l»), улучшение качества распыла и корректи­ рование расхода топлива, дымности выхлопа в процессе испыта­ ний, выбор одного сорта топлива, использование 100-балльной шкалы для оценки результатов, позволяют значительно улучшить воспроизводимость получаемых результатов и добиться возмож­ ности дифференцировать отечественные масла всех групп по моющим свойствам.

144

двигателем) вследствие отсутствия продуктов неполного сграния топлива (сажи) и значительного влияния зольных отложений на результаты испытаний распределение масел по группам в отличие от результатов оценки их на установке «Питтер AV-1», подчинено другой закономерности.

Наиболее низко оценивают минеральные масла без присадок . и с'большим количеством металлсодержащих присадок, а наиболее высоко—-минеральные масла с беззольными присадками типа сукцинимидов и бисфенольных антиокислителей, а также синте­

в будущем будут являться основными маслами для всех бензи­ новых карбюраторных двигателей и двигателей, работающих на природном газе.

Характеристика моющих свойств является неполной, если она не учитывает способности моторного масла сохранять необходи­ мые эксплуатационные свойства в процессе работы двигателя. Скорость «срабатывания» различных присадок, содержащихся в масле, неодинакова. Наиболее устойчивы к срабатыванию алкилсалицилатные и высокощелочные присадки, масла, имеющие большой запас щелочности. При лабораторных и отборочных испытаниях новых масел и присадок следует широко использовать разработанный метод оценки «срабатываемости» масел по мою­ щим свойствам, заключающийся в определении разницы в моющих свойствах по методам ПЗВ-ВТ и на установке «Питтер W-l» свежего масла и масла, проработавшего 120 ч на установке «Пит­ тер AV-1» [см. формулу (4)].

Масла, имеющие небольшую срабатываемость по моющим свойствам, как, например, масло М-16Е, М-20Г-5 (см. табл. 15) могут работать в дизеле при наличии эффективных средств очи­ стки масла практически без смены; они относятся к классу долго работающих масел.

Улучшение моющих свойств масел путем увеличения содер­ жания в них металлорганических присадок в ряде случаев явля­ ется недопустимым вследствие резко отрицательного влияния масел с большим количеством металлсодержащих присадок на работу некоторых высокофорсированных двигателей из-за повы­ шенной склонности таких масел к золообразованию.

Зола, образующаяся в камере сгорания высокотермически напряженных дизелей (типа М-50, М-503, Д-42 и др.), в случае низкой температуры плавления ее спекается на поверхностях поршня, выхлопных клапанов и нарушает нормальную работу двигателя, а именно: ухудшает теплоотвод, приводит к оплав­ лению поверхности алюминиевых поршней, вызывает «натиры»