Определение качества и вязкостно- температурной характеристики моторного масла

Цели работы – научить студенов определять:

1. параметры, характеризующие качество моторного масла;

2. вязкостно-температурные характеристики индекса вязкости моторного масла.

Время – четыре академических часа.

Оборудование и материалы:

1. стеклянные цилиндры диаметром 4–50 мм для определения температуры вспышки масла;

2. барометр;

3. вискозиметр;

4. стеклянный стакан;

5. секундомер;

6. термометр;

7. резиновая трубка с грушей;

8. образцы моторных масел.

Задачи перед студентами при выполнении работы:

1. оценить масло по внешним признакам;

2. определить температуру вспышки масла;

3. определить вязкость масла в интервале от температуры окружа- ющей среды до 100 °С;

4. построить вязкостно-температурную характеристику масла;

5. оценить качество масла по вязкостно-температурной характери- стике;

6. определить индекс вязкости.

Вводная часть

Общие понятия о вязкости моторных масел

Смазочные моторные масла – это фракции нефти, основу которых составляют углеводороды с температурой кипения выше 350 °С.

Классифицируются моторные масла:

на группы в зависимости от эксплуатационных свойств; на подгруппы в зависимости от типа двигателя;

на классы в зависимости от кинематической вязкости. Качество моторных масел оценивается: вязкостными и моющими свойствами;

физической и химической стабильностью; коррозийностью;

наличием примесей и воды; температурой вспышки; противоизносными свойствами и т. д.

Качество масла характеризуется индексом вязкости. Чем он выше,

тем вязкостно-температурные свойства масел лучше.

Простейший способ оценки качества масла заключается в осмотре его пробы в стеклянном цилиндре диаметром 40–50 мм. При этом в нем не должно обнаруживаться ни взвешенных, ни осевших на дно частиц и воды.

Так как моторные масла содержат большое количество смол, то они непрозрачны в проходящем свете, следовательно, необходимо дополни- тельно фиксировать цвет и оттенок в отраженном свете.

Температура вспышки в открытом тигле:

1. характеризует огнеопасность масла;

2. дает представление о характере углеводородов в масле;

3. позволяет узнать о наличии примесей легкоиспаряемых компо- нентов.

На температуру вспышки масел t влияет атмосферное давление, что необходимо учитывать при ее определении.

p

t = t 0,0345(760 – p),

p

где t

• температура вспышки; р – атмосферное давление при проведении

опыта.

54 55

Показателями вязкостных свойств в масле являются:

1. вязкость при различных температурах;

2. индекс вязкости;

3. температура застывания масла.

Вязкость – это свойство масла оказывать сопротивление внешней силе, перемещающей ее слои относительно друг друга.

Вязкость определяют с помощью специальных приборов – вискозиметров и выражают в единицах динамической или кинетической вязкости.

За единицу динамической вязкости принята вязкость масла, в объеме которой две параллельные площадки размером по 1 м, отстоящие друг от друга на 1 м, будут двигаться с относительной скоростью 1 мс под действием силы в 1 Н. Размерность динамической вязкости – Нсм².

За единицу кинематической вязкости принята размерность 1 м²с).

Используется также размерность в стоксах (Ст).

1 Ст 1 см²с 1 100000 м²с.

1 сотая часть стокса 1сСт (сантистокс). 1 Ст 100 сСт 100 мм²с.

Для характеристики вязкости и вязкостно-температурных качеств моторных масел нормируется вязкость при температуре 100 °С, которая включена в их маркировку.

Моторные масла должны обладать оптимальной вязкостью при ра- бочей температуре. При изменениях температуры колебания вязкости должны быть минимальными.

Количественно это требование выражают рядом показателей, кото- рые называют вязкостно-температурными характеристиками. Основная из них – графическое представление зависимости кинематической вяз- кости масла от температуры.

С повышением температуры вязкость уменьшается. Это приводит к износу трущихся деталей и увеличению потерь на трение.

С понижением температуры вязкость масла увеличивается, что при- водит к ухудшению поступления масла к парам трения и его очистки, пуск двигателя затрудняется.