Измеряемые параметры
Кинематическая вязкость
Определяется в капиллярных вискозиметрах при температуре 100°С. Измерение проводится в термостате, в котором поддерживается заданная температура. Вискозиметр погружается в термостат, и после нагрева масла до заданной температуры определяется время прохождения пробой масла известного объема вискозиметра. Сама вязкость рассчитывается по формуле.
Индекс вязкости
Это эмпирический, безразмерный показатель для оценки зависимости вязкости масла от температуры. Чем выше численное значение индекса вязкости, тем меньше вязкость масла зависит от температуры.
Щелочное число
Указывает на количество присадок, добавляемых к базовому маслу для решения целого ряда задач. В первую очередь присадки необходимы для нейтрализации кислот, образующихся в масле в процессе работы.
Для определения этого параметра проводят обратное потенциометрическое титрирование раствора масла. То есть в раствор вводят избыток соляной кислоты, а затем добавляют щелочь, пока вольтметр не покажет скачок напряжения. Объем щелочи, необходимый для возникновения скачка напряжения, обуславливает значение щелочного числа.
Температура вспышки в открытом тигле
Масло наливается в тигель, и его температура увеличивается со скоростью 2°С/мин. Над тиглем проносят зажженный фитиль, до тех пор пока не произойдет кратковременная вспышка на поверхности масла.
Плотность
Определяется ареометром при 20°С.
Динамическая вязкость
Определяется в различных градиентах скорости сдвига в ротационных вискозиметрах (метод ASTM D5293). От величины данного параметра зависит количество оборотов коленвала во время холодного пуска двигателя при отрицательных температурах.
Содержание сульфатной золы
Данный параметр указывает на долю присадок в общем объеме масла, и в определенной мере от этого зависит степень нагарообразования.
Вычисляется при взвешивании остатка, полученного при сжигании масла в присутствии серной кислоты.
Термоокислительная стабильность
Это показатель, оценивающий стойкость моторного масла к образованию кислот и смол при высокой температуре.
Метод определения термоокислительной стабильности основан на увеличении оптической плотности испытуемого образца при высокой температуре (230°С), при наличии катализатора (медного стержня), в контакте с воздухом (т. е. в условиях, близких к работе моторного масла в двигателе), в результате интенсивного перемешивания в приборе. Чем меньше термоокислительная стабильность масла, тем больше увеличивается оптическая плотность, свидетельствующая о наличии продуктов окисления в масле.
Показатель изменения вязкости
Характеризующий срабатываемость в масле полимерного загустителя. Чем меньше процент изменения, тем более стабильны свойства масла.
Показатель дисперсности
Определяет стабильность моторного масла против окисления. Показывает относительное содержание мелких и крупных частиц загрязнения в моторном масле, которые определяются по отношению оптической плотности при разных длинах волн (крупные при p=670 нм, общая загрязненность при p=490 нм). Крупные частицы характеризуют тенденцию к накоплению отложений в двигателе.
Кислотное число
Является стандартным показателем, характеризующим наличие в моторных маслах продуктов окисления. Чем меньше его абсолютное значение, тем лучше условия работы масла в двигателе и тем больше его остаточный ресурс.
Масло должно строго соответствовать марке двигателя и сезону. Слишком вязкое масло плохо проходит в зазоры между трущимися деталями, а недостаточно вязкое не держится в зазоре. В обоих случаях увеличивается износ трущихся поверхностей деталей и мощность двигателя снижается.
Надежность работы двигателей во многом зависит от чистоты моторных масел. Масла не должны содержать механических примесей и воды. Механические примеси и вода попадают в масла главным образом при транспортировке, приеме, выдаче и хранении, а механические примеси особенно при работе двигателей в условиях большой запыленности воздуха. Поэтому при выполнении всех операций необходимо предупреждать попадание в масла механических примесей и воды.
Схема смазочной системы двигателя.
В изучаемых двигателях применяется комбинированная смазочная система. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, а к остальным – разбрызгиванием и самотеком.
Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, клапанный механизм, втулки распределительного вала и распределительных шестерен.
В смазочную систему двигателя входят (рис. 5.2) поддон 1 картера, масляный насос 2, масляный фильтр 6, масляный радиатор 8, масляные каналы и трубопроводы, манометр 11, маслозаливная горловина 16. Уровень масла контролируется масломерным стержнем 4 при неработающем двигателе.
Путь циркуляции масла под давлением в смазочной системе у большинства автотракторных двигателей одинаков. На рисунке приведена принципиальная схема работы смазочной системы двигателя. При работе двигателя масло из поддона картера засасывается шестеренчатым насосом и подается под давлением к фильтру. Очищенное масло охлаждается в масляном радиаторе и поступает в главный масляный канал – магистраль 13. Из этого канала масло проходит по каналам в блоке к коренным подшипникам коленчатого вала и к шейкам распределительного вала.
Рисунок 5.2. –Принципиальная схема смазочной системы: 1 – масляный поддон, 2 – масляный насос, 3 – редукционный клапан масляного насоса,4 – масломерный щуп, 5 – промежуточная шестерня, 6 – масляный фильтр, 7– редукционный (температурный) клапан, 8 – масляный радиатор, 9 – сливной клапан, 10 – распределительный вал, 11 – манометр, 12 – ось коромысел, 13 – главный масляный канал, 14 – полость шатунной шейки, 15 – коленчатый вал, 16 – масло заливная горловина
По наклонным каналам коленчатого вала масло попадает в полость 14 шатунных шеек, где дополнительно очищается и, выходя на поверхность шеек, смазывает шатунные подшипники. От первого коренного подшипника масло поступает к пальцу промежуточной шестерни 5 и втулке шестерни топливного насоса.
По каналу в одной из шеек распределительного вала масло пульсирующим потоком подается в вертикальный канал блока и по каналам в головке и наружной трубке – в пустотелую ось 12 коромысел. Через отверстия в валике коромысел масло поступает к втулкам коромысел и, стекая по штангам, смазывает толкатели и кулачки распределительного вала.
Стенки цилиндров и поршней, поршневые пальцы, распределительные шестерни смазываются разбрызгиванием. Масло, вытекающее из подшипников коленчатого вала и стекающее с клапанного механизма, разбрызгивается быстровращающимся коленчатым валом на мелкие капли, образуя масляный туман. Капельки масла, оседая на поверхности цилиндров, поршней, кулачков распределительного вала, смазывают их и стекают в поддон картера, откуда масло вновь начинает свой путь. Поршневой палец смазывается капельками масла, которые забрызгиваются в отверстие верхней головки шатуна. В двигателях, имеющих канал в стержне шатуна, поршневой палец смазывается под давлением.
Работу смазочной системы контролируют по манометру 11, показывающему давление в главной магистрали. На некоторых двигателях, кроме того, устанавливают термометр, измеряющий температуру масла в смазочной системе и датчики аварийного падения давления масла.