8. Контроль качества эксплуатационных материалов

Требования к качеству ТСМ регламентируются стандартами. С целью уточнения соответствия качества получаемых нефтепродуктов требованиям ГОСТ на нефтебазе или в АТП отбираются пробы для их анализа. Отбор проб оформляется актом, который подписывается представителями АТП и нефтебазы. Одна из проб передается в АТП, другая хранится на нефтебазе. Методы оценки качества ТСМ разделяются на прямые и косвенные.

К косвенным относятся методы определения физико-химических свойств и состава ТСМ, которые применяют при контроле их качества в лабораторных условиях. Эти методы позволяют косвенно судить о том или ином эксплуатационном свойстве.

Методы, предназначенные для оценки эксплуатационных свойств ТСМ в ускоренных условиях, получили название квалификационных.

Квалификационные методы подразделяются:

- на безмоторные (метод определения коррозионной активности на приборах ДК-НАМИ и др.);

- моторные на одноцилиндровых и малолитражных двигателях (методы определения октановых и цетановых чисел и др.);

- моторные на полноразмерных двигателях в стендовых условиях;

- лабораторно-дорожные (метод оценки детонационной стойкости в дорожных условиях и др.).

В нашей стране для оценки эксплуатационных свойств ТСМ применяют около 200 квалификационных методов.

К простейшим способам контроля качества ТСМ относят внешний осмотр, отстаивание, фильтрование, подогревание, сжигание и т. д. В сельском хозяйстве для контроля качества ТСМ используют лабораторные установки РЛ, ПЛ-2М, ЛАОН-2. Они могут использоваться и в условиях АТП.

Ведомственный контроль качества ТСМ. Ведомственный контроль качества ТСМ и СЖ предусматривает:

- входной контроль качества принимаемых ТСМ и СЖ;

- контроль условий хранения, транспортирования и выдачи свежих нефтепродуктов и специальных жидкостей и условий сбора отработанных нефтепродуктов;

- ведение учета результатов анализов ТСМ и СЖ, а также паспортов качества ТОМ, поступающих в АТП от нефтесбытовых организаций;

- периодическую проверку качества ТСМ и СЖ при хранении с целью контроля изменения их качества;

- предъявление претензий к нефтесбытовым организациям за поставку ТСМ, не отвечающих требованиям ГОСТ или ТУ;

- организацию и проведение исправления качества ТОМ и СЖ с ухудшенными показателями;

- организацию поверки контрольно-измерительных приборов по оценке качества ТСМ и СЖ и их расхода.

Для проверки качества ТОМ и СЖ на всех стадиях их использования проводятся входные (приемные), контрольные, полные и арбитражные анализы.

Входному (приемному) анализу подвергаются ТСМ и СЖ при их получении автотранспортным предприятием.

Цель анализа: по паспорту качества на них по некоторым показателям качества, не требующим много времени для определения, установить соответствие качества получаемых ТСМ и СЖ нормам требований ГОСТ и ТУ на их изготовление.

Полному анализу подвергаются ТСМ и СЖ:

- после длительного хранения;

- при необходимости проверки соответствия качества ТСМ и СЖ требованиям ГОСТ или ТУ при поступлении в автотранспортное предприятие без паспорта качества, в неисправной таре, с нарушением заводской упаковки и других случаях;

- в случае несоответствия качества ТСМ и СЖ по данным паспорта качества требованиям ГОСТ или ТУ хотя бы по одному показателю.

Пробы ТСМ и СЖ для проведения полного анализа отбираются лабораторией или службой ТЭР АТП и анализируются лабораторией по контролю качества ТСМ и СЖ.

Арбитражный анализ проводится в случае возникновения разногласий в оценке качества ТСМ и СЖ между поставщиком и потребителем.

По результатам анализов ТСМ и СЖ лабораторией выдается паспорт качества продукта.

Паспорт качества, подтверждающий кондиционность ТСМ и СЖ, служит основанием для допуска их к применению при эксплуатации автомобилей. Паспорта качества на ТОМ и СЖ хранятся в ДТП по месту их складирования.

Отбор проб топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей. Одной из трудоемких, но очень важных операций является отбор средней пробы на анализ. От тщательности и правильности выполнения этих работ будет зависеть достоверность последующих исследований. Легче всего отбирать пробы газообразных продуктов, затем маловязких жидких топлив, труднее вязких нефтепродуктов и твердых.

Промышленность вырабатывает нефтепродукты в соответствии с государственными стандартами или техническими условиями. Но в практике при транспортировке и хранении качество нефтепродуктов нередко ухудшается, поэтому в нефтехозяйствах периодически нужно отбирать пробы для анализа. Нефтепродукты, в которых имеются отклонения от требований стандарта, должны быть исправлены (отстой, фильтрация) или приняты меры к их замене.

Проба может быть индивидуальной, характеризующей качество продукта в одном тарном месте; средней, отражающей качество определенной партии, и контрольной — часть средней или индивидуальной.

Средняя проба составляется смешением нескольких индивидуальных проб, количество которых зависит от объема, формы и числа резервуаров. Для отбора проб жидких нефтепродуктов существуют специальные пробоотборники, которые имеются во всех ручных лабораториях на нефтескладах и лабораториях анализа качества ТСМ. Назначение такой лаборатории — отбор проб нефтепродуктов и проверка их качества простейшими методами. Общий вид ручной лаборатории «РЛ» показан на рис. 3.

Из вертикальных и горизонтальных резервуаров среднюю пробу составляют смешением индивидуальных, отобранных стрех уровней: верхнего — на расстоянии 200 мм от поверхности нефтепродукта (одну часть), среднего — в середине высоты налива (три части), нижнего — на 100 мм ниже приемо-раздаточной трубы, а при ее отсутствии на расстоянии 250—300 мм от дна резервуара (одну часть). На рис. 4 показан лот с рулеткой для отбора проб. Металлическая рулетка 4 закреплена на крышке 6 цилиндрического стакана 7 емкостью 300 мл. Крышка имеет штуцер 3, на который надевается резиновая трубка 5, и резьбу 2. Внутри стакана находится стальная трубка, по которой происходит заполнение продукта.

Рис. 3. Общий вид ручной лаборатории:

1, 2, 3 – пробоотборники; 4 – трубка; 5 – переходник; 6 – бутылки;

7 – воронка; 8 – комплект измерительных приборов

Рис. 4. Лоток с рулеткой для отбора проб нефтепродуктов:

1 – линейка; 2 – резьба; 3 – штуцер; 4 – рулетка; 5 – резиновая трубка;

6 – крышка; 7 - стакан

При отборе пробы верхний конец резиновой трубки 5 плотно зажимают, с помощью рулетки пробоотборник опускают на нужную высоту емкости, затем открывают резиновую трубку, при этом воздух выходит из пробоотборника, а стакан заполняется продуктом, для чего требуется около минуты. Затем пробоотборник извлекают, отвинчивают крышку, а нефтепродукт сливают в чистую посуду. Следующую индивидуальную пробу сливают в ту же посуду. Пробы, взятые с разных уровней резервуара, тщательно перемешивают и помещают в две склянки по 0,7—0,8 л (бутыли) лучше из темного стекла. Одну пробу оставляют как контрольную, а другую посылают на исследование.

Очень часто приходится отбирать пробы со дна резервуара, чтобы характеризовать его состояние и определить наличие и уровень воды. Наличие воды проверяют марганцовокислым калием (КМп0₄), который легко растворяется в воде, но нерастворим в нефтепродуктах. Несколько кристаллов КМп0₄ помещают в белую ткань, прикрепляют к рейке и опускают на дно емкости. Если вода содержится, то ткань окрашивается в розовато-красный цвет. Для определения уровня воды в ручной лаборатории имеется водочувствительная паста (она легко растворяется в воде, но не растворяется в нефтепродуктах). Эту пасту тонким слоем наносят на металлическую линейку 1, закрепленную на наружной стороне стакана 7 (рис. 4). Затем пробоотборник опускают на дно резервуара и выдерживают 3-4 мин в спокойном состоянии, чтобы паста полностью растворилась. При наличии воды, что отчетливо видно по высоте растворенной пасты, с помощью калибровочных таблиц легко определить количество воды в резервуаре.

Для отбора проб из мелкой тары (бочки, канистры, баки машин и др.) в ручной лаборатории имеется ряд пробоотборников, размещенных на внутренней стороне крышки.

Это две алюминиевые трубки 1, 2, соединенные переходником 3. Отверстие верхнего конца пробоотборника плотно закрывают пальцем и опускают в емкость с топливом, открыв трубку, забирают пробу топлива, затем, плотно зажав отверстие, достают пробоотборник из тары и выливают отобранное топливо в сухую посуду.

Отбор проб производится в соответствии с ГОСТ 2517-85 "Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб".

Пробы нефтепродуктов из резервуаров склада, транспортных средств и тары отбираются работниками службы ТЭР АТП и лабораторий по контролю качества топлив, смазочных материалов и спецжидкостей TOAT и АТП. Лица, отбирающие пробы, отвечают за правильность их отбора и оформления соответствующих документов, предусмотренных настоящими Методическими указаниями. Пробы, отобранные с нарушениями ГОСТ 2517-85 на анализ не принимаются.

Пробы для анализа подразделяются на точечные и объединенные.

Точечная проба - это проба, которая отбирается за один прием с установленного уровня продукта (верхнего, среднего, нижнего) или в одном тарном месте (бочка, бидон и др.).

Объединенная проба (средняя) - это проба, которая составляется в результате смешения точечных проб в установленном соотношении объемов.

Контрольная (арбитражная) проба - часть точечной или объединенной пробы, которая хранится на случай арбитражного анализа.

Для отбора проб нефтепродуктов применяют пробоотборники в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-85. Допускается применять другие пробоотборник, обеспечивающие отбор проб в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-85.

Для отбора проб жидких нефтепродуктов из резервуаров и Цистерн с заданного уровня применяются переносные пробоотборники, а из тары (бочки, канистры, бидоны и др.) - пробоотборные трубки.

Для отбора проб мазеобразных продуктов из тары (бочки, бидоны, барабаны и др.) применяются разного вида щупы (винтообразный, с продольным вырезом, поршневой, прямой без выреза).

Пробоотборник осматривают перед каждым отбором пробы. При этом должны отсутствовать трещины и дефекты в пробках, крышках, прокладках, ведущие к нарушению герметичности пробоотборника.

Пробоотборники, а также пробоотборные трубки, щупы перед отбором проб должны быть чистыми и сухими. После отбора проб весь инвентарь моется, сушится и хранится в защищенном от пыли и осадков месте. Пробоотборники и трубки обрабатывают моющим веществом или споласкивают неэтилированным бензином; щупы - промывают растворителем и затем горячей водой до полного удаления остатков нефтепродуктов.

Перед отбором пробы из резервуара нефтепродукт отстаивают не менее 2 часов и удаляют отстой воды и загрязнений.

Объединенную пробу продукта составляют смешением точечных проб верхнего, среднего и нижнего уровня в соотношении 1:6:1.

Из горизонтальных цилиндрических резервуаров диаметром менее 2500 мм независимо от степени заполнения и диаметром более 2500 мм, но заполненного до высоты, равной половине диаметра и менее, точечные пробы отбирают с двух уровней: с середины высоты столба жидкости и на 250 мм выше нижней внутренней образующей резервуара.

Объединенную пробу составляют смешением проб среднего и нижнего уровней в соотношении 3:1.

Из железнодорожных и автомобильных цистерн точечные пробы отбирают с уровня, расположенного на высоте 0,33 диаметра цистерны от нижней внутренней образующей.

Отбор проб из резервуаров и цистерн переносимым пробоотборником производят следующим образом: измеряют уровень продукта; рассчитывают уровни отбора точечных проб; опускают закрытый пробоотборник до заданного уровня так, чтобы отверстие, через которое происходит его заполнение, находилось на этом уровне; открывают крышку или пробку, заполняют пробоотборник и поднимают его.

Пробы с нескольких уровней отбирают последовательно сверху вниз.

Точечную пробу мазеобразного продукта (пластичной смазки) отбирают щупом.

Объединенную пробу мазеобразного продукта составляют смешением точечных проб без их расплавления. Из баков автомобилей точечную пробу жидкого продукта отбирают из отстойника после слива отстоя или пробоотборной трубкой из середины столба продукта через наливную горловину в зависимости от конструкции и расположения баков.

Пробу топлива на АЗС отбирают путем налива из раздаточного пистолета в пробосборную посуду непосредственно после заправки автомобиля.

Бутылки с пробами, заполненные не более, чем на 90%, должны быть герметично закупорены пробками или винтовыми крышками с прокладками, не растворяющимися в нефтепродукте; банки должны быть плотно закрыты крышками, Горловину закупоренной бутылки или банки обвертывают полиэтиленовой пленкой или другим плотным материалом, обеспечивающим сохранность пробы, и обвязывают бечевкой, концы которой продевают в отверстие в этикетке. Концы бечевки пломбируют или заливают сургучом на пластине из плотного картона или дерева и опечатывают. Допускается приклеивать этикетку к бутылке, банке. На этикетке должны быть указаны:

• номер пробы по журналу учета;

• наименование и марка нефтепродукта;

• наименование предприятия-поставщика;

- номер резервуара и высота налива;

- номер партии, единицы транспортной тары, цистерны;

• дата, время отбора;

• срок хранения пробы;

• обозначение стандарта или технических условий на продукт;

- должность и фамилии и подписи лиц, отобравших и опечатавших пробу.

Объединенную пробу продукта делят на две равные части. Одну часть пробы анализируют, другую - хранят в течение 45 суток на случай разногласий в оценке качества.

Стандарт ГОСТ Р 15.201-2000 «Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство» устанавливает порядок ее разработки и постановки на производство.

Подготовку и освоение производства, которые представляют собой этапы постановки продукции на производство, осуществляют с целью обеспечения готовности производства к изготовлению и выпуску (постановке) вновь разработанной (модернизированной) либо выпускавшейся ранее другими предприятиями продукции в заданном объеме, соответствующей требованиям конструкторской документации.

Подготовку производства считают законченной, когда изготовителем продукции получена вся необходимая документация, разработана (отработана) технологическая документация на изготовление продукции, опробованы и отлажены средства технологического оснащения и технологические процессы, подготовлен персонал, занятый при изготовлении, испытаниях и контроле продукции, и установлена готовность к освоению продукции.

На этапе освоения производства проводят квалификационные испытания и все необходимые работы для последующей обязательной по законодательству сертификации продукции.

Результаты квалификационных испытаний считают положительными, если продукция (установочная серия, первая опытно-промышленная партия) выдержала испытания по всем пунктам программы квалификационных испытаний, положительно оценена технологическая оснащенность производства и стабильность технологического процесса изготовления для возможности выпуска в заданных объемах продукции, соответствующей технической и технологической документации.

При положительных результатах квалификационных испытаний освоение производства считается законченным.

С целью упорядочения работ по организации проведения приемочных и квалификационных испытаний новых и модернизированных нефтепродуктов, с учетом особенностей их производства и потребления, Госстандарт России Постановлением от 14.02.2001 г. № 16 утвердил и ввел в действие «Правила организации проведения приемочных испытаний топлив, масел, смазок и специальных жидкостей для различных видов техники».

Со 2 октября 2001 года Госстандарт России ввел в действие «Положение о Межведомственной Комиссии (МВК) по допуску к производству и применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей при Госстандарте России», которое устанавливает структуру, функции, права, обязанности и ответственность МВК.

Основные задачи, возложенные на МВК:

- защита интересов потребителей ГСМ, а также производителей техники и нефтепродуктов;

- определение единой технической политики в области испытаний, производства и применения нефтепродуктов для различных видов техники;

- проведение единой политики в области разработки методов испытаний нефтепродуктов и создания оборудования для их реализации;

- обеспечение оперативной связи между производителями техники, нефтепродуктов и государственными органами по стандартизации с целью разработки технической документации на новые нефтепродукты, организации их испытаний и допуска к производству и применению.

МВК состоит из руководящих работников и экспертов различных министерств и крупнейших нефтяных компаний страны, представляющих в равной степени интересы потребителей и производителей.

Для экспертного рассмотрения результатов испытаний нефтепродуктов и выдачи обоснованных рекомендаций МВК по принятию решения о производстве и применении указанной продукции в технике, созданы рабочие группы научной экспертизы (РГНЭ). Для организации текущей деятельности МВК создан рабочий аппарат МВК (РА МВК).

Принятый порядок допуска к производству и применению нефтепродуктов базируется на положительно зарекомендовавших себя ранее технических принципах и включает приемочные и квалификационные испытания. Приемочные испытания. Проводятся с целью подтверждения соответствия качества вновь разрабатываемой продукции техническим требованиям и состоят из нескольких этапов испытаний.

Квалификационные испытания. Это испытания образца модернизированного нефтепродукта с целью оценки его физико-химических и эксплуатационных свойств.

Квалификационные испытания проводят в срок до 3 месяцев в объеме требований НД или ТУ и КМКО на вид нефтепродукта.

Комплекс методов квалификационной оценки автомобильных бензинов. Комплекс методов предназначен для квалификационной оценки эксплуатационных свойств автомобильных бензинов в дополнение к методам, предусмотренным стандартами и техническими условиями на автобензины в следующих случаях:

– для подтверждения соответствия качества автомобильных бензинов требованиям нормативной документации (ГОСТ, ТУ и др.) и комплекса методов квалификационной оценки при изменении состава и качества сырья, изменения компонентного состава и принятой технологии производства базовых и высокооктановых компонентов или при передаче производства другому предприятию;

- при приемочных лабораторно-стендовых (первый этап) испытаниях опытных образцов автобензинов;

– при периодических проверках эксплуатационных свойств товарных автобензинов.

Первый комплекс методов квалификационной оценки автомобильных бензинов был разработан в 1969 г., после чего он периодически уточнялся. Состав действующего комплекса методов квалификационной оценки автомобильных бензинов, утвержденный МВК при Госстандарте РФ 27 мая 2000 г., приведен в приложении.

В соответствии с Федеральным законом от 25 сентября 1998 г. № 158-ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности» и «Положением о лицензировании деятельности по переработке нефти, газа и продуктов их переработки», утвержденным постановлением Правительства РФ от 28 августа 2002 г. № 637, определен порядок лицензирования деятельности по переработке нефти, газа и продуктов их переработки, осуществляемый юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями.

Деятельность по переработке нефти и продуктов ее переработки включает в себя производство нефтепродуктов, соответствующих требованиям стандартов и технических условий. Лицензирование деятельности по переработке нефти, газа и продуктов их переработки осуществляется Министерством энергетики Российской Федерации.

Лицензионными требованиями и условиями при осуществлении деятельности по переработке нефти, газа и продуктов их переработки являются:

а) соблюдение требований нормативных правовых актов Российской Федерации и нормативных технических документов, регулирующих деятельность по переработке нефти, газа и продуктов их переработки;

б) наличие сертификатов на продукцию, подлежащую обязательной сертификации в случаях, предусмотренных законодательством Российской Федерации;

в) подтвержденное документами наличие у лицензиата, принадлежащих ему на правах собственности '4или на ином законном основании производственных помещений и сооружений, соответствующих техническим нормам и требованиям эксплуатации технологического оборудования и инвентаря;

г) наличие у лицензиата работников, имеющих высшее или среднее профессиональное техническое образование либо иное высшее или среднее профессиональное образование, при условии прохождения ими переподготовки с целью осуществления лицензируемой деятельности, а также специалистов, прошедших специальную подготовку в установленном порядке;

д) наличие технологических схем и балансов переработки нефтяного и газового сырья с данными о его качестве и глубине переработки;

е) наличие и содержание в работоспособном состоянии средств противопожарной защиты (пожарной сигнализации и пожаротушения), противопожарного водоснабжения и расчетного запаса специальных огнетушащих средств, необходимых для ликвидации пожара.

Лицензия на осуществление деятельности по переработке нефти, газа и продуктов их переработки предоставляется на 5 лет. Срок действия лицензии может быть продлен по заявлению лицензиата в порядке, предусмотренном для переоформления лицензии. Контроль за соблюдением лицензиатом лицензионных требований и условий осуществляется путем проведения лицензирующим органом проверки. Плановая проверка проводится лицензирующим органом не чаще 1 раза в 2 года.

Общепризнанным способом подтверждения того, что продукция полностью отвечает установленным требованиям, служит сертификация соответствия. Эта процедура подтверждения соответствия, посредством которой независимая от изготовителя (продавца, исполнителя) и потребителя (покупателя) организация удостоверяет в письменной форме, что продукция соответствует установленным требованиям.

Сертификат соответствия – документ, выданный по правилам системы сертификации, удостоверяющий, что должным образом идентифицированная продукция соответствует установленным требованиям.

Сертификация может носить обязательный и добровольный характер.

В соответствии с Законом РФ от 10.06.93 г. № 5152-1 «О сертификации продукции и услуг», Федеральным законом от 09.01.96 г. № 2-ФЗ «О защите прав потребителей» и постановлением Правительства РФ от 13.08.97 г. № 1013 «Об утверждении перечня товаров, подлежащих обязательной сертификации, и перечня работ и услуг, подлежащих обязательной сертификации» Постановлением Госстандарта России от 08.10.98 г. № 78 утверждены и введены в действие «Правила проведения сертификации нефтепродуктов», которые учитывают особенности производства нефтепродуктов, условия поставки потребителям, международные требования и соглашения на нефтяном рынке.

Документ устанавливает правила, процедуры и порядок проведения обязательной сертификации нефтепродуктов, проводимой органами по сертификации, аккредитованным в установленном порядке.

Автомобильные бензины включены в номенклатуру продукции, подлежащей обязательной сертификации. Нормативную базу подтверждения соответствия при обязательной сертификации в системе ГОСТ Р составляют стандарты.

На автомобильные бензины, обязательная сертификация которых проводится с 1993 года, распространяются ГОСТ 2084-77 «Бензины автомобильные. Технические условия» (только в части бензина А-76 неэтилированный), ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия» и ГОСТ Р 51866 (ЕN 228-99) «Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия».

В настоящее время в России выпускается много марок автомобильных бензинов по отдельным техническим условиям, обязательная сертификация которых ранее не проводилась в связи с отсутствием нормативной базы.

С введением ГОСТ Р 51313 «Бензины автомобильные. Общие технические требования» обязательной сертификации на соответствие подлежат автомобильные бензины, выпускаемые по всем видам документации. На сертификацию рекомендуется принимать нефтепродукты, имеющие техническое заключение (допуск) на их производство и применение, оформленное Межведомственной Комиссией по испытанию топлив, масел, смазок и специальных жидкостей при Госстандарте России.

Сертификационные испытания бензинов проводятся по показателям качества заявленного документа, в состав которых должна входить номенклатура показателей, установленная ГОСТ Р 51313.

В сертификате соответствия указывается ГОСТ Р 51313-99 и заявленный документ (технические условия). В случае появления рекламаций, претензий по качеству бензинов, другой негативной информации, органы по сертификации вправе принять решение о проведении проверки состояния производства по полной программе.

Разрешается проведение сертификационных испытаний одновременно с проведением квалификационных испытаний бензинов. Срок действия сертификата соответствия устанавливает орган по сертификации, но не более 3 лет. Информация о том, что бензин сертифицирован, должна указываться в технической (паспорт качества, этикетка и пр.) и в товаросопроводительной документации. Для подтверждения требований безопасности, охраны здоровья и окружающей среды потребитель вправе потребовать от изготовителя санитарно-эпидемиологическое заключение на вырабатываемый автомобильный бензин, которое выдается Государственной Санитарно-эпидемиологической службой Российской Федерации по заявке производителя автомобильного бензина или разработчика технической документации на этот бензин (ГОСТ, ТУ).

В этом заключении указываются гигиеническая характеристика бензина, область применения и необходимые условия использования, хранения, транспортирования и меры безопасности.

Контроль качества дизельного топлива. Кинематическая вязкость. В топливах для быстроходных дизельных двигателей нормируется кинематическая вязкость при 20 °С, а для тихоходных — при 50 °С. При данных температурах в соответствии с требованием ГОСТ 33—66 вязкость можно определять в вискозиметрах типа ВПЖ-1, ВПЖ-2 и Пинкевича. Вискозиметры ВПЖ-1 рекомендуются для определения вязкости прозрачных (просвечивающихся) жидкостей при положительных температурах, а ВПЖ-2 и Пинкевича как при положительных, так и отрицательных температурах. Вискозиметры выпускаются с разными диаметрами капилляров, что позволяет определять вязкость от 0,6 до 30 000 сСт. Вискозиметр нужно подбирать так, чтобы время движения жидкости при проведении опыта было не менее 200 и не более 600 с. Вязкость дизельных топлив определяют при 20 °С.

В ГОСТах на топлива для быстроходных дизельных двигателей нормируются нижний и верхний пределы кинематической вязкости при 20 °С.

Испытаниями установлено, что оптимальная вязкость топлив для быстроходных дизелей при 20 °С находится в пределах 2,0—6,0 сСт, причем летние топлива должны иметь вязкость ближе к верхнему пределу, а зимние — к нижнему.

Низкотемпературные свойства. Важной эксплуатационной характеристикой дизельного топлива являются его низкотемпературные свойства, которые определяют подвижность топлива при отрицательных температурах. Низкотемпературные свойства оцениваются температурами помутнения, начала кристаллизации и застывания.

Температурой помутнения называют температуру, при которой теряется фазовая однородность топлива. Визуально топливо начинает мутнеть из-за выделения мельчайших капелек воды, микроскопических кристаллов льда или твердых углеводородов. Постепенно при понижении температуры количество твердой фазы увеличивается, кристаллы растут. Температуру, при которой в топливе появляются первые кристаллы, видимые невооруженным глазом, называют температурой начала кристаллизации. Температура полной потери подвижности носит название температуры застывания.

Температуры помутнения, кристаллизации и застывания зависят от химического состава дизельных топлив. У парафиновых углеводородов эти температуры очень высокие, часто даже положительные, поэтому нефти парафинового основания используют для получения летних сортов дизельных топлив. Многие нафтеновые углеводороды имеют низкие температуры застывания (ниже минус 50 °С). Зимние сорта дизельных топлив вырабатывают из нефтей с высоким содержанием нафтеновых углеводородов. Подбирая сырье, технологию его переработки и очистки, получают зимние сорта дизельных топлив с температурами застывания минус 45 или минус 30 ⁰С. Содержание ароматических и непредельных углеводородов в дизельных топливах крайне нежелательна: первые имеют высокие температуры застывания и ухудшают качество горения, вторые снижают стабильность.

Оценка качества дизтоплива по нагарообразованию. Способность обеспечивать чистоту деталей двигателя и топливоподающей системы — очень важный эксплуатационный показатель топлива для быстроходных двигателей. Особенно большие неприятности создает закоксовыва-ние отверстий распылителей форсунок. Кроме этого, нагар и другие углеродистые отложения образуются в камере сгорания, на клапанах, глушителях, в продувочных окнах (двухтактные двигатели) и др. Закоксовывание форсунок ухудшает распыл топлива, снижает его цикловую подачу, а иногда и прекращает подачу топлива. Нагароотложения ведут к перегреву двигателя, а, следовательно, к снижению его мощности и экономичности.

Повышенному накоплению нагара способствуют неполнота сгорания топлива, которая может быть из-за повышенной вязкости и тяжелого фракционного состава, снижения давления впрыска, износов деталей форсунки, а главное, наличия в топливе высокомолекулярных смолистых веществ, лакообразующих соединений, повышенной зольности и наличия механических примесей. На накопление в топливе смолистых веществ существенно влияет его стабильность, т. е. способность сохранения физико-химического состава и свойств топлива при хранении. Наихудшей стабильностью обладают непредельные углеводороды, которые под действием времени, температуры, кислорода воздуха образуют смолы и органические кислоты, поэтому содержание непредельных углеводородов в дизельных топливах не допускается.

Показатели качества дизельного топлива, влияющие на образование нагара и нормируемые ГОСТом, следующие: коксовое число, или коксуемость, содержание фактических смол, золы, механических примесей, часто также определяется содержание лака. Но полностью ни один из этих параметров не характеризует эксплуатационных свойств топлива.

Коксовое число - способность топлива давать углистый остаток после его испарения и разложения без доступа воздуха при температуре 800 °С. Количество остатка зависит от вязкости, фракционного состава топлива и глубины его очистки от смолисто-асфальтовых соединений. Допускается коксовое число не более 0,05%. Поскольку эта величина очень невелика, часто определяют коксуемость 10% остатка топлива после его разгонки. В этом случае допустимая величина кокса для топлив, используемых в быстроходных дизелях, будет в 10 раз больше, т. е. 0,5%.

Фактические смолы. Высокомолекулярные продукты, содержащиеся в топливе в момент определения в виде твердых или полужидких веществ, остающихся после испарения топлива. Количество фактических смол определяется при температуре 250 °С.

Зола - минеральный остаток после сжигания топлива в атмосфере воздуха при температуре 800—850 °С. Зола, остающаяся после сгорания топлива, участвует в образовании нагара и, кроме этого, увеличивает износ деталей, поэтому ее содержание строго ограничено и не может превышать 0,02%.

Определение склонности топлива к лакообразованию. Хорошим показателем, оценивающим склонность топлива к образованию высокотемпературных отложений, на наш взгляд, является содержание в нем лакообразующих веществ.

Металлическую чашечку взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. В чашечку отмеривают пипеткой 1 мл топлива, не содержащего воды и механических примесей. На предварительно нагретый до 250 °С стальной диск, помещенный в лакообразователь, ставят чашечку с испытуемым топливом.

Во время опыта температуру в лакообразователе поддерживают постоянной (250±2 °С). Когда полностью закончится разложение топлива, прекратится выделение паров, а на дне чашечки останется темная лаковая пленка, опыт заканчивают.

Чашечку помещают на фарфоровую или металлическую пластинку, дают ей охладиться до комнатной температуры (15—20 мин) и взвешивают на тех же аналитических весах. Количество лака переводят в мг. Содержание лака нормируется количеством мг, находящихся в 10 мл топлива. Поэтому найденное опытом количество мг нужно умножить на 10.

Оценка коррозионных свойств топлива. Нефтяные топлива представляют сложную смесь углеводородов, которые не вызывают коррозии металлов. Корродирующим действием обладают содержащиеся в топливе сернистые соединения, водорастворимые (минеральные) кислоты и щелочи, органические кислоты и вода. Так же, как и для бензинов, наличие в топливе веществ, имеющих кислую реакцию и вызывающих сильную коррозию металлов, недопустимо. Наличие в топливе водорастворимых кислот и щелочей проверяют на реакцию водной вытяжки, активных сернистых соединений — пробой на медную пластинку.

Испытание на медную пластинку. В фарфоровую чашечку помещают полированную пластинку из чистой электролитической меди размером 10x25 мм. Полностью покрывают пластинку испытуемым топливом и помещают чашечку в сушильный шкаф, где поддерживается температура 50 °С. В шкафу выдерживают пластинку 2 ч (по ГОСТу требуется 3 ч). После испытания поверхность пластинки сравнивают с цветом пластинки, не подвергавшейся нагреванию. Появление на металле темно-коричневых, серых, а иногда и черных налетов или пятен указывает на присутствие в топливе активных сернистых соединений; такое топливо к эксплуатации непригодно. Цвет пластинки меняться не должен.

Во многих топливах для быстроходных дизелей, кроме испытания на медную пластинку, которое обязательно должны выдерживать все топлива, проверяют наличие сероводорода. Для этого в делительную воронку наливают 10 мл топлива и такое же количество 2%-ного раствора NaOH. Содержимое воронки тщательно перемешивают и дают отстояться. В сухую пробирку сливают 4—5 мл щелочной вытяжки, подкисляют крепкой НС1 и при перемешивании нагревают до 70—80 °С. К краю пробирки подносят свинцовую индикаторную бумажку. Если в топливе присутствует сероводород, то бумажка окрашивается в коричневый цвет, топливо к применению непригодно. Органические кислоты, хотя и обладают меньшей коррозийной агрессивностью, все же вызывают коррозию емкостей, топливных баков, деталей двигателя. В дизельных топливах их количество допускается до 5 мг/100 мл. Определение проводится так же, как и для бензинов.

Сернистая коррозия. Основную коррозию деталей двигателя вызывают сернистые соединения, содержащиеся в топливе. Нужно отметить, что чувствительность двигателей разной конструкции к сернистой коррозии различна в зависимости от теплонапряженности и литровой мощности двигателя. Форсированные, быстроходные дизельные двигатели сильнее подвергаются сернистой коррозии, чем тихоходные.

При сгорании серы, содержащейся в топливе, образуется сернистый ангидрид (S0₂) и небольшое количество более коррозийно-агрессивного серного ангидрида (S0₃). При избытке кислорода и высокой температуре S0₂ в больших количествах переходит в S0₃, поэтому при повышении теплонапряженности двигателя наблюдается более интенсивная газовая коррозия верхней части цилиндра, первого компрессионного кольца и выхлопной системы. При снижении температуры этот износ уменьшается. Однако при значительном снижении температуры деталей двигателя наблюдается сильная жидкостная коррозия, которую вызывают окислы серы при их растворении в воде. При растворении S0₂ и S0₃ в воде образуются сернистая и серная кислоты, которые вызывают электрохимическую коррозию металла.

Особенно сильно жидкостная коррозия проявляется в холодное время года при пусковых режимах, когда усиливается возможность конденсации паров воды. В продуктах сгорания топлива содержатся окислы серы и пары воды (от сгорания водорода топлива), при температурах ниже 100 °С вода конденсируется и растворяет кислотные окислы. Чем больше прорыв газов в картер двигателя и выше содержание серы в топливе, тем сильнее износ от жидкостной коррозии. На возникновение жидкостной коррозии влияет режим работы двигателя. В малонагруженных двигателях при низкой температуре охлаждающей воды проявляется жидкостная коррозия, вызывающая главным образом износ подшипников. Это имеет место при движении автомобиля в крупном, многонаселенном городе (движение с небольшими скоростями, частые остановки автомобиля). Тракторные двигатели, обычно работающие с нагрузкой, близкой к номинальной, более подвержены газовой коррозии. Следовательно, детали двигателя, соприкасающиеся с продуктами сгорания топлива в зоне действия высоких температур (где невозможна конденсация топлива), подвергаются газовой коррозии. В местах с низкими рабочими температурами, где возможна конденсация воды, проявляется жидкостная (кислотная) коррозия.

Износ деталей двигателя тесно связан с содержанием серы в дизельном топливе. Так, обобщая наши и другие исследования, можно сказать, что увеличение серы в топливе с 0,15—0,2% до 0,5% повышает износ на 25—30%, при увеличении серы до 1,0% износ возрастает вдвое. Сера в топливе не только повышает коррозийное изнашивание, но и способствует более быстрому накоплению нагаров, повышению их плотности и твердости, увеличивая механический (абразивный) износ деталей. Существует мнение, что сера оказывает каталитическое действие на процессы окисления масла, так как обычно при работе двигателя на сернистом топливе значительно увеличивается количество отложений в роторах центрифуг.

Использование сернистых топлив в быстроходных дизельных двигателях вызвано тем, что нефтяная промышленность не может в нужных количествах обеспечить дизельный парк малосернистым топливом. С вводом в эксплуатацию все большего количества заводов по гидроочистке количество серы в дизельных топливах будет снижаться. Определение серы в топливе производится сжиганием его в калориметрической бомбе. Сущность метода заключается в сжигании дизельного топлива в атмосфере сжатого кислорода. Окислы серы, полученные при сгорании топлива, растворяются в дистиллированной воде, образуя серную кислоту. Из серной кислоты серу осаждают раствором хлористого бария. Образовавшийся осадок сернокислого бария отфильтровывают, прокаливают, взвешивают и подсчитывают содержание серы.

Механические примеси. Механические примеси в топливах для быстроходных дизелей стандартом не допускаются. Топливо загрязняется механическими примесями при несоблюдении правил перевозки, хранения и заправки.

Размеры частиц, состав и количество примесей могут быть различными. Наиболее вредны кварциты и глиноземы, так как они обладают высокой твердостью и вызывают абразивный износ деталей системы питания двигателей. Прецизионные пары топливных насосов имеют зазоры 1,5—3,0 мкм, поэтому даже небольшое количество примесей, проходящих с топливом, вызывает повышенный износ плунжерных пар. В результате снижается цикловой заряд топлива, топливо подтекает, ухудшается качество распыла, нарушается регулировка топливного насоса, появляются перебои в работе двигателя. При использовании топлив, содержащих механические примеси, топливные фильтры тонкой очистки быстро выходят из строя, снижается производительность, что также ухудшает работу двигателей.

Основная масса механических примесей в большинстве случаев состоит из кварца (пылинки, песчинки) с размерами частиц от 1 до 20 мкм. Для удаления механических примесей дизельное топливо нужно фильтровать перед заправкой его в баки машин.

ГОСТ 6370—89 предусматривает определение механических примесей весовым способом. Среднюю пробу топлива в количестве 100 мл или 100 г (взвешенную на аналитических весах) разбавляют двумя частями бензина, не содержащего механических примесей. Раствор фильтруют через беззольный фильтр, предварительно взвешенный и доведенный до постоянного веса. Осадок на фильтре промывают легким бензином, а затем фильтр с осадком высушивают и доводят до постоянного веса при температуре 102—105 °С. Увеличение массы фильтра позволяет подсчитать процентное содержание механических примесей. Этим методом мелкие примеси (менее 3,0—4,0 мкм) определить нельзя, так как они свободно проходят через поры фильтров.

По ГОСТ 10577—93 можно определять все механические примеси, содержащиеся в дизельном топливе, размером более 1,0 мкм. Этот метод применим только для сухих топлив (содержание свободной воды не более 0,1%). Если в топливе содержится вода, его предварительно следует осушить. Сущность метода заключается в фильтрации образца топлива через мембранный (нитроцеллюлозный) фильтр. Метод очень точен, но требует специальной аппаратуры.

Вода. Все топлива в большей или меньшей степени гигроскопичны, поэтому вода всегда содержится в дизельном топливе в растворенном состоянии и в виде эмульсии. Растворенной воды очень мало (тысячные, реже сотые доли процента), так что на процесс сгорания топлива в двигателях она практически не оказывает действия.

В значительно больших количествах содержится эмульсионная вода, распределенная в виде мельчайших капелек по объему топлива. Часто на дне резервуаров и других емкостей накапливается слой воды, механических примесей, смолистых и кислых соединений в виде рыхлого, иногда студенистого отстоя. Эмульсионная вода не всегда легко оседает из топлива. На вид дизельное топливо, содержащее эмульсионную воду, мутное. Особенно неприятно наличие эмульсионной воды зимой, так как она замерзает и в виде кристалликов льда находится во взвешенном состоянии в массе топлива. В этом случае кристаллы льда могут оседать на фильтрах очистки топлива и забивать их, нарушая или прекращая работу двигателя. Вода, как механические примеси, обнаруживается внешним осмотром образца и методом отстоя.

Температура вспышки - минимальная температура, при которой пары топлива с воздухом образуют горючую смесь, вспыхивающую при поднесении источника огня. Температура вспышки показывает огнеопасность, а следовательно, пожарную опасность при транспорте, хранении и применении дизельного топлива, поэтому она не должна быть особенно низкой. Для топлив, предназначенных для сжигания в двигателях, работающих в закрытых помещениях, температура вспышки желательна не ниже +65 °С.

Современные дизельные топлива имеют облегченный фракционный состав и сравнительно низкую температуру вспышки (35—40 °С), что делает их более огнеопасными и увеличивает потери на испарение. Температура вспышки определяется в стандартном приборе.

Йодное число — количество йода, выраженное в г, которое вступает в реакцию со 100 г топлива. Например, при взаимодействии йода J₂ с молекулой бутена С₄Н₈ (углеводород имеет одну двойную связь) молекула йода присоединяется по месту двойной связи и образуется C₄H₈J₂. Поэтому по количеству J₂, затраченного на титрование, судят о количестве в топливе малостабильных (непредельных) углеводородов. В дизельных топливах йодное число желательно не более 6—10 г/100 г топлива.

Контроль качества и оценка старения масел. Моюще-диспергирующие свойства характеризуют способность моторного масла обеспечивать необходимую чистоту деталей двигателя, поддерживать продукты окисления и загрязнения во взвешенном состоянии. Чем выше моюще-диспергирующие свойства масла, тем больше нерастворимых веществ – продуктов старения может удерживаться в работающем масле без выпадения в осадок, тем меньше лакообразных отложений и нагаров образуется на горячих деталях, тем выше может быть допустимая температура деталей (степень форсирования). Моющие свойства моторных масел в лабораторных условиях определяют на модельной установке ПЗВ, представляющей собой малоразмерный одноцилиндровый двигатель с электроприводом и нагревателями. Критериями оценки моющих свойств служит чистота поршня, масляных фильтров, роторов центрифуг, подвижность поршневых колец.

Антиокислительные свойства в значительной степени определяют стойкость масла к старению. Условия работы моторных масел в двигателях настолько жестки, что предотвратить их окисление полностью не представляет возможным. Окисление масла наиболее интенсивно происходит в тонких пленках масла на поверхности деталей, нагревающихся до высокой температуры и соприкасающихся с горячими газами (поршень, цилиндр, поршневые кольца, направляющие и стебли клапанов). Во внутренних полостях двигателя, заполненных масляным туманом, окисление наиболее интенсивно. В стандартах и технических условиях на моторные масла их стойкость к окислению косвенно характеризуется индукционным периодом осадкообразования (окисление по методу ГОСТ 11063-77 при 200 ⁰С). При моторных испытаниях антиокислительные свойства масел оценивают по увеличению их вязкости за время работы в двигателе установки ИКМ (ГОСТ 20457-75).

Противоизносные свойства моторного масла зависят от химического состава и полярности базового масла, состава композиции присадок и вязкостно-температурной характеристики масла с присадками, которая в основном предопределяет температурные пределы его применимости. Особенно важны эффективная вязкость масла при температуре 130-180 ⁰С и градиенте скорости сдвига 105-107 с^-1, зависимость вязкости от давления, свойства граничных слоев и способность химически модифицировать поверхностные слои сопряженных трущихся деталей. Улучшение противоизносных свойств масел при граничной смазке достигается введением специальных противоизносных присадок, содержащих серу, фосфор, галогены, бор, а также введением беззольных дисперсантов, содержащих противоизносные фрагменты. Трибологические характеристики определяются на четырехшариковой машине трения (ЧШМ) по ГОСТ 9490-75 и нормированы стандартами и техническими условиями на многие моторные масла для контроля процесса производства. При испытаниях противоизносные свойства масел оценивают по потере массы поршневых колец, задиру или питтингу кулачков и толкателей, линейному износу этих деталей и цилиндров, состоянию поверхностей трения.

Антикоррозионные свойства моторных масел зависят от состава базовых компонентов, концентрации и эффективности антикоррозионных, антиокислительных присадок и деактиваторов металлов. В процессе старения коррозионность масла возрастает. В лабораторных условиях антикоррозионные свойства моторных масел оценивают по методу ГОСТ 20502-75 по потере массы свинцовых пластин за 10 или 25 ч испытания при температуре 140 ⁰С. При моторных испытаниях антикоррозионные свойства масел оценивают по потере массы вкладышей шатунных подшипников полноразмерных двигателей или одноцилиндровых установок ИКМ, а также по состоянию их поверхности трения (цвет, натиры, следы коррозии).

Вязкостно-температурные свойства – одна из важнейших характеристик моторного масла. От этих свойств зависит диапазон температуры окружающей среды, в котором данное масло обеспечивает пуск двигателя без предварительного прогрева, беспрепятственное прокачивание масла насосом по смазочной системе, надежное смазывание и охлаждение деталей двигателя при наибольших допустимых нагрузках и температуре окружающей среды. Диапазон изменения температуры масла от холодного пуска зимой до максимального прогрева в подшипниках коленчатого вала или в зоне поршневых колец составляет до 180-190 ⁰С.

Вязкость минеральных масел в интервале температур от –30 до +150 ⁰С изменяется в тысячу раз. Сезонные масла независимо от их наработки необходимо менять дважды в год. Вязкостно-температурные свойства загущенных масел таковы, что при отрицательных температурах они подобны зимним, а в области высоких температур – летним. Вязкостные присадки относительно мало повышают вязкость базового масла при низкой температуре, но значительно увеличивают её при высокой температуре, что обусловлено увеличением объема макрополимерных молекул с повышением температуры и рядом иных эффектов.

Характеристиками вязкостно-температурных свойств служат кинематическая вязкость, определяемая в капиллярных вискозиметрах, и динамическая вязкость, измеряемая при различных градиентах скорости сдвига в ротационных вискозиметрах, а также индекс вязкости (ИВ) – безразмерный показатель пологости вязкостно-температурной зависимости, рассчитываемый по значениям кинематической вязкости масла, измеренной при 40 и 100 ⁰С (ГОСТ 25371-82).

Индекс вязкости минеральных масел без вязкостных присадок составляет 85-100. Синтетические базовые компоненты имеют индекс вязкости 120-150, что дает возможность получать на их основе всесезонные масла с очень широким температурным диапазоном работоспособности.

Выбор браковочных параметров для оценки качества работавшего масла и определения срока его службы — одна из основных задач при решении вопроса повышения экономичности и увеличения моторесурса двигателей. В зависимости от типа двигателя, режима его работы, качества применяемого масла и других факторов комплекс браковочных параметров может быть весьма различным.

В качестве основных показателей, характеризующих свойства масла, следует назвать: вязкость, щелочность, содержание нерастворимых продуктов загрязнения и воды и др.

Щелочность. Необходимость введения щелочности в число браковочных параметров была вызвана появлением в эксплуатации смазочных масел с присадками. Применение противокоррозионных присадок позволяет резко снизить коррозию подшипников, а также деталей цилиндропоршневой группы, особенно при работе двигателей на топливе с повышенным содержанием серы.

Для нейтрализации продуктов неполного сгорания топлива (особенно с высоким содержанием серы) и предотвращения их коррозионного воздействия на детали двигателя современные моторные масла обладают определенным щелочным запасом (как правило, 2—10 мг КОН/г). В зависимости от условий эксплуатации, применяемого топлива и качества моторного масла его щелочной запас в процессе работы расходуется с различной интенсивностью (рис. 6.21). Скорость расходования и исходное значение щелочности определяют величину коррозионного износа деталей, особенно в верхней части цилиндров дизельных двигателей. При работе дизельных двигателей на сернистом топливе маслу необходим большой запас щелочных свойств (не менее 5,5 мг КОН/г). В маслах, полностью отработавших свой срок в двигателе, показатель щелочности снижается до 1 — 0,5.

Температура вспышки это наименьшая температура, при которой пары нагретого масла образуют с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении пламени. Температура вспышки автомобильных масел находится в пределах 165— 220 °С. По ней можно судить об огнеопасности масла и наличии в масле легкоиспаряющихся углеводородов, а также разбавлении масла топливом. Чем ниже эта температура, тем лучше испаряемость масла и тем большим будет его расход. При снижении температуры вспышки с 200 до 140 °С расход масла возрастает почти на 50%. Лучшие масла одного и того же назначения имеют более высокую температуру вспышки и поэтому меньший угар.

Зольность у масел оценивается по-разному: до введения присадки и после введения присадки. Для масел без присадок ограничивается максимальное содержание золы, а для масел с присадками — минимальное. Для масел без присадок показатель зольности характеризует природу исходной нефти, степень очистки, а также загрязненность масла в процессе производства или использования.

Масло с более высокой зольностью повышает износ деталей двигателя и нагарообразование. Добавление к маслу присадки увеличивает зольность за счет повышения содержания в нем растворимых солей, которые не являются абразивными и поэтому не увеличивают износа деталей. По зольности такого масла можно косвенно судить о содержании в нем зольной присадки. Для высокощелочных масел нормируется сульфатная зольность.

Содержание механических примесей в маслах без присадки не допускается, а в маслах с присадками строго ограничивается. При этом механические примеси, образовавшиеся за счет присадок, не оказывают абразивного действия на трущиеся детали и не увеличивают их износа.

Содержание воды в маслах не допускается. Вода в масле вызывает образование пены и эмульсии, которые, заполняя масляные каналы, ухудшают условия смазки трущихся деталей и способствуют образованию осадков, вызывают коррозию деталей, разрушают и вымывают присадки. Особенно недопустимо присутствие воды в масле в зимнее время, так как вода, отстаиваясь внизу, при замерзании может вызвать поломку масляного насоса и привода прерывателя-распределителя.

Эксплуатационная оценка смазочных масел, как и моторных топлив, начинается с проверки соответствия паспортных данных требованиям ГОСТов и кончается установлением либо условий применения, либо пригодности для тех или иных конкретных агрегатов или узлов. При этом обязательно определяется по критическим значениям вязкости самая низкая температура воздуха, при которой разрешается пуск двигателя без его разогрева (для моторного масла).

Если эксплуатационные испытания являются наиболее достоверным средством целесообразности оценки межсменного срока службы масел в двигателе, то по браковочным показателям работавших масел, можно дать предварительную оценку. Причем замена масла в двигателе необходима, если достигнуты предельные значения одного или нескольких браковочных показателей.

Оценка качества пластичных смазок.

Теплостойкость. Установлено, что пластичные смазочные материалы с повышением температуры постепенно размягчаются и теряют свои упругие свойства, но происходит этот процесс постепенно. Поэтому они не имеют определенной температуры плавления. Теплостойкость их определяют по температуре каплепадения, т. е. по той минимальной температуре, при которой под действием силы тяжести образуется первая капля, вытекающая из специального прибора (рис. 9).

Многолетними наблюдениями установлено, что температура смазываемого узла трения должна быть обязательно на 20—25 °С ниже температуры ее каплепадения. Например, температура каплепадения смазки, применяемой для подшипников насоса системы охлаждения, должна быть не ниже 125—135 °С, так как температура охлаждающей жидкости (антифриза) может в некоторых случаях достигать 110-120 °С.

Температура подшипников ступиц колес автомобиля, как показали специальные исследования, может достигать 120—150 °С. Поэтому подшипники ступиц колес нельзя смазывать солидолом, температура каплепадения которого обычно не более 75—80 °С.

Теплостойкость зависит от загустителя. Если в качестве загустителя применен церезин или парафин, то смазки относятся к группе низкоплавких (технический вазелин), его температура каплепадения обычно не превышает 55—60 °С, и применяют их чаще для консервации и предохранения от коррозии (отсюда название «консервационный»).

Самыми распространенными являются солидолы, относящиеся к среднеплавким смазкам. Их температура каплепадения 65— 100 °С, в качестве загустителя используют кальциевое мыло. Солидолами смазывают узлы трения подвески, шарниры рулевого управления и другие подвижные сочленения, температура которых не поднимается выше 30-40 °С.

Для подшипников ступиц колес, насосов систем охлаждения и других узлов, где температура может достигнуть 100—150 °С, применяют только тугоплавкие смазки. Их готовят, используя литиевые или натриевые мыла. Можно применять также комплексные кальциево-натриевые мыла, так как смазки, приготовленные только на натриевых мылах (консталины), неводостойкие, что препятствует их использованию для ступиц колес, где возможно попадание воды.

Прочностные свойства. В процессе эксплуатации автомобилей было установлено, что некоторые пластичные смазки, заложенные в ступицы колес при температуре значительно меньшей температуры их каплепадения, стекали с сепараторов конических подшипников, что приводило к быстрому перегреву и разрушению подшипников. В ряде случаев это было причиной серьезных аварий.

Решающим фактором здесь оказался предел прочности сдвига смазки. Стало очевидным, что под действием центробежных сил смазка сбрасывается с сепаратора подшипника при температурах на 100— 120 °С ниже, чем температура их каплепадения. Были разработаны и стандартизованы специальные приборы, точно определяющие предел прочности сдвига смазок при данной температуре.

Исследованиями установлено, что для предотвращения сброса смазок с сепараторов подшипников предел прочности сдвига должен быть не менее 180—200 Па при температуре 50 °С, и предел прочности сдвига был введен как важнейший показатель качества смазок в государственные стандарты. Кроме того, был разработан стандартный метод определения на специальном приборе, называемом пластомер К-2.

Вязкость. Вязкость пластичных смазок принципиально отличается от понятия вязкости жидкостей. Пластичные смазки обладают структурной вязкостью, которая имеет совершенно иную природу. Особенностью структурной вязкости является ее зависимость не только от температуры, но и от градиента скорости сдвига отдельных слоев или частичек относительно друг друга. Причем, чем больше эта скорость, тем меньше вязкость смазки.

Регулируя зависимость вязкости смазочного материала от градиента скорости сдвига, можно обеспечить прокачиваемость и заполнения узлов трения с необходимой способностью смазочного материала удерживаться в этих узлах.

Консистентность (густота). Классификация смазок по консистенции (густоте) разработана Национальным институтом смазочных материалов США (NLGI). Согласно этой классификации смазки делятся на классы в зависимости от уровня пенетрации – чем выше численное значение пенетрации, тем мягче смазка. Классификация NLGI пластичных смазок по консистенции приведенная в табл. 3, соответствует маркировке по сортам по DIN 51818, принятой институтом стандартов в Германии (DIN).

Таблица 3

Класс	Диапазон пенетрации	Визуальная оценка консистенции
000	445-475	Очень мягкая, аналогичная очень вязкому маслу
00	400-430	Очень мягкая, аналогичная очень вязкому маслу
0	355-385	Мягкая
1	310-340	Мягкая
2	265-295	Вазелинообразная
3	220-250	Почти твердая
4	175-205	Твердая
5	130-160	Твердая
6	85-115	Очень твердая, мылообразная

Для определения консистентности смазок используют пенетрометр. Консистентность выражается числом пенетрации, которое представляет собой глубину проникновения иглы пенетрометра в смазку, выраженное в десятых долях миллиметра, под действием силы 1,5 Н в течение 5 с.

Число пенетрации всегда указывают при температуре 25 °С; оно обратно пропорционально консистенции. Чем мягче смазка, тем больше число пенетрации.

Коллоидная стабильность. Под коллоидной стабильностью пластичных смазок понимают свойство не выделять жидкое масло (основы) в течение длительного времени.

Для современных пластичных смазок коллоидная стабильность стала важнейшим показателем их качества, поскольку все больше появляется узлов и механизмов, в которые закладывается смазка в процессе сборки узлов на весь срок их эксплуатации. К ним относятся шаровые шарниры, подшипники качения ступиц колес, электрических генераторов, опорные подшипники первичного валика коробки передач (устанавливаемые в маховики двигателя). В наиболее современных конструкциях они смазываются только при их сборке на заводе. Это требует очень высокой коллоидной стабильности применяемых смазок, которые не должны расслаиваться в течение нескольких лет.

Чем выше вязкость базового масла и чем мельче структура загустителя, тем, как правило, выше коллоидная стабильность смазок.

Показатель коллоидной стабильности определяют в специальном приборе по количеству масла, выдавленного из смазки и выраженного в процентах к общей массе исходного продукта. Все факторы, способствующие разрушению каркаса смазки или уменьшению вязкости его основы, способствуют уменьшению коллоидной стабильности. Наилучшей коллоидной стабильностью обладают смазки, загущенные литиевыми мылами. Их обычно и применяют в узлах, которые смазывают только при сборке на заводе.

Расслоение смазочного материала обычно наблюдается при его длительном хранении, при этом значительно снижаются его первоначальные свойства, он густеет, покрывается коркой и становится непригодным к применению.

Химическая стабильность. Под химической стабильностью понимают способность отдельных компонентов и смазки в целом сопротивляться окислительным процессам. Химическая стабильность пластичных смазок, так же как и жидких, зависит от окислительных процессов, но в данном случае ее закономерности носят более сложный характер. Химическая стабильность связана не только с химической стабильностью базового масла (хотя это очень важно), но и с химической стабильностью загустителя и его взаимодействием с базовым маслом.

Меньше других на окислительные процессы базового масла влияют такие загустители, как парафин и церезин. Поэтому полученные на их основе смазки (технические вазелины) обладают очень высокой химической стабильностью.

Смазки, полученные на мыльных загустителях (солидолы, консталины, литолы), обычно обладают меньшей химической стабильностью, чем базовые масла, так как мыла, использованные при их изготовлении, будучи сложными химическими соединениями, часто являются наименее стабильным компонентом смазки. Кроме того, мыла действуют и на окислительные процессы базового масла, как своего рода катализаторы сложных многостадийных окислительных процессов.

Консервационные (защитные) свойства определяют способность смазки предохранять металлические поверхности от коррозионного воздействия внешней среды. Консервационные свойства смазок определяются и зависят от следующих факторов: способности удерживаться на поверхности металла, не стекая; коллоидной и химической стабильности; водостойкости, водо- и воздухопроницаемости. В качестве консервационных непригодны водорастворимые смазки. Плохо защищают от коррозии многие неорганические смазки.

Превосходя по консервационным свойствам смазочные масла, смазки предотвращают коррозию металлов в условиях 100%-ной относительной влажности в течение многих месяцев и лет даже в слоях толщиной порядка сотых долей миллиметра. Надежных методов оценки защитных свойств смазок нет. По ГОСТ 9.054—85 металлические пластинки, покрытые слоем смазки, выдерживают в определенных условиях над водой в эксикаторе или в камерах влажности.

Контроль качества воды. Прежде всего, определяют качество образца по внешним признакам (осмотром образца в посуде из бесцветного стекла): прозрачность, запах, наличие или отсутствие взвешенных частиц и др., а затем приступают к анализу.

Определение щелочности. В коническую колбу мерным цилиндром наливают 100 мл исследуемой воды, добавляют 3—4 капли метилоранжа и из бюретки осторожно приливают точно 1/10 N раствор соляной кислоты. Титрование продолжают до перехода окрашивания из желтого в оранжевое. Количество израсходованной кислоты в мл дает щелочность воды в мг-экв/л.

Определение карбонатной жесткости. В колбу емкостью 250 мл наливают 100 мл исследуемой воды и восковым карандашом отмечают уровень взятой воды. Колбу закрывают корковой пробкой со вставленной в ней стеклянной трубкой (воздушный холодильник) и кипятят воду 30 мин на небольшом огне. При кипячении соли карбонатной жесткости (бикарбонаты кальция и магния) разлагаются и образуется осадок. Следовательно, в осадок перейдут соли карбонатной жесткости, а в растворе останутся бикарбонаты натрия и другие соединения, обусловливающие щелочность воды.

После кипячения колбу с водой охлаждают. Если часть воды испарилась, то ее доливают дистиллированной водой до метки. Образовавшийся осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой. К фильтрату добавляют 3—4 капли метилоранжа и нейтрализуют его точно 1/10 N раствором соляной кислоты до перехода желтого цвета в оранжевый. По бюретке отмечают расход кислоты т.

Если из общего количества кислоты п, пошедшей на нейтрализацию солей при определении общей щелочности воды, вычесть расход кислоты т, затраченной на нейтрализацию бикарбонатов натрия, то разность дает расход кислоты, необходимой для нейтрализации солей карбонатной жесткости, т. е. карбонатная жесткость (мг-экв/л) Ж_кар = п —т.

Определение общей жесткости. Существует множество способов определения общей жесткости, наиболее простой - осаждение всех солей жесткости избыточным количеством щелочной смеси и нейтрализация оставшейся свободной (не вступившей в реакцию) щелочной смеси. Щелочная смесь состоит из равных объемов точно децинормальных растворов соды (Na₂C0₃) и едкого натрия (NaOH). 100 мл исследуемой воды нейтрализуют в присутствии метилоранжа 1/10 N раствором соляной кислоты (т. е. еще раз повторяют задачу по определению щелочности). При нейтрализации соляной кислотой все углекислые соли жесткости переходят в хлористые соединения.

После нейтрализации колбу с исследуемой водой кипятят на электроплитке 2—3 мин для удаления углекислого газа. К кипящему раствору пипеткой точно приливают 20—25 мл щелочной смеси (берется избыточное количество). После добавления щелочной смеси раствор должен иметь желтый цвет. Затем снова 3—4 мин кипятят полученный раствор с осадком для более полного осаждения солей жесткости.

Колбу с осадком охлаждают водопроводной водой, и все содержимое переливают в мерную колбу емкостью 200 мл. Остаток осадка тщательно смывают дистиллированной водой, и промывные воды также переливают в мерную колбу, объем доводят точно до метки. Содержимое мерной колбы тщательно перемешивают и отфильтровывают осадок через плотный бумажный фильтр (синяя лента). 100 мл раствора можно фильтровать в мерный цилиндр.

100 мл отфильтрованного раствора переливают в сухую коническую колбу и нейтрализуют его 1/10 N НС1. В этом случае соляной кислотой нейтрализуется избыточная, не вступившая в реакцию щелочная смесь. Кислоту осторожно добавляют до появления оранжевого окрашивания.

Общую жесткость воды Ж₀, мг-экв/л, вычисляют по формуле:

Ж₀=П-2в,

где П – количество мл щелочной смеси, взятой для осаждения солей жесткости;

в – количество мл соляной кислоты, пошедшей на нейтрализацию избыточной щелочной смеси.

Контроль качества низкозамерзающих охлаждающих жидкостей.

Первый признак некондиционности товара – неоднородность раствора и наличие видимого осадка.

В тоже время плотность не является определяющим показателем качества антифриза.

Основные контролируемые характеристики антифриза:

- внешние признаки раствора (отсутствие неоднородности раствора и наличия видимого осадка);

- плотность, которая указывает на соотношение воды и этиленгликоля в растворе;

- температура начала кристаллизации и температура кипения – характеризуют качество основы охлаждающей жидкости;

- коррозионная агрессивность охлаждающей жидкости оценивается косвенно по значению концентрации водородных ионов (рН) раствора;

- проверка совместимости охлаждающей жидкости с резиной.

В ГОСТ 28084 указано, что для разбавления концентрата ОЖ используют дистиллированную воду, конденсат и пресную воду общей жесткости до 6,0 моль/м^З. ASTM D 3306 рекомендует для приготовления растворов муниципальную (обработанную) или природную воду с небольшим содержанием минеральных веществ.

Нормативные документы. ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия» нормирует основные показатели ОЖ на основе этиленгликоля (концентрата, ОЖ-40, ОЖ-65): внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т.д. Но он не оговаривает состав и концентрацию присадок, а также смешиваемость жидкостей. Это, а также цвет ОЖ (синий, зеленый, желтый и т.п.) выбирает изготовитель.

Сертификация ОЖ добровольная, а поэтому необязательна.

Технические требования к зарубежным концентратам ОЖ для легковых автомобилей и легких грузовиков отражены в ASTM D 3306 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля для автомобиля с легкими условиями эксплуатации»), а для грузовых автомобилей и тяжелой техники - в ASTM D 4985 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с низким содержанием силиката для двигателей с тяжелыми условиями эксплуатации»), требующие начального введения дополнительной добавки к охлаждающей жидкости Supplemental Coolant Additive (SCA).

Приготовленный "ТОСОЛ" бесцветен и окрашивается для того, чтобы его случайно не выпили. Обычно выбирается цвет неестественный для живой природы. Так, в наших странах привыкли к синему или светло-зеленому оттенку, в Германии принят темно-зеленый цвет, в Италии - красный.

Стандартный ТОСОЛ обычно имеет температуру замерзания -40 ⁰С. Дело в том, что наиболее распространенный способ применения антифриза в Европе, именно разведение концентрата. Обычно, концентрат разводят в следующих отношениях: 1:1 - температура замерзания -40 ⁰С, 2 части концентрата - 3 части воды - температура замерзания -30 ⁰С, 1:2 - температура замерзания -20 ⁰С.

Контроль качества тормозных жидкостей.

1. Оценка качества тормозной жидкости по внешним признакам.

2. Проверка качества жидкости на растворимость в воде и бензине.

3. Проверка тормозных жидкостей на смешение.

4. Определение воздействия жидкости на резиновые детали.

Заключение: На основании проведенных испытаний делают заключение о соответствии образцов тормозных жидкостей ТУ или ГОСТ и о пригодности тормозной жидкости к эксплуатации, её совместимости с тем или иным продуктом.

Жидкости для омывателя (цвет синий, зеленый, желтый). Обычно жидкости для омывателя делились на два вида: просто вода, которую необходимо было утром залить и водка, которую размешать в водой в бачке. Программа испытания жидкостей для омывателя:

• проверка плотности;

• проверка температуры начала кристаллизации;

• совместимость с материалами (на металлическую окрашенную пластину капают «омывайкой», если после её высыхания на покрытии осталась видимая несмываемая граница, то это считается нарушением);

• воздействие на кожу;

• содержание метилового спирта (запрещен к использованию в 2000 г.);

• моющие свойства (моющие свойства считаются удовлетворительными, если моющая способность превышает 87%. При более низком показателе на стекле остаются заметные следы грязи).

Выпускают омыватели стекол: Черноголовский омыватель «Кедр»; «ЭЛИТА-М», ЗАО НПО «Химсинтез»; «Авто лидер Супер фокус» и др.