20.8.3. Противоизносные свойства масел

Смазочное масло должно надежно предохранять детали от износа при эксплуатации машин.

При смазывании деталей маслом, не содержащим механических примесей, на интенсивность износа существенное влияние оказывают вязкостные свойства масла. Установлено, что 40–50% износа приходится на периоды пуска и прогрева двигателей, особенно это относится к работе двигателей в холодное время года. Причем, чем ниже температура окружающего воздуха, тем больше нужно затратить энергии на преодоление внутреннего трения масла, тем более длительное время не обеспечивается полная подача масла к трущимся деталям, тем большее время трущиеся детали работают при неблагоприятных режимах смазки, что приводит к их повышенному износу. При использовании масел с меньшей вязкостью значительно облегчаются условия пуска и прогрева двигателя, быстрее устанавливается режимная работа (жидкостное трение), что способствует снижению износа.

Результаты исследований показали, что в холодное осенне-зимнее время нужно использовать масла с пониженной вязкостью. Уменьшать вязкость можно до определенного предела, который обеспечивает жидкостное трение при установившемся режиме работы. Были разработаны и созданы специальные загущенные масла (АКЗп), имеющие низкие температуры застывания и хорошую вязкостно-температурную характеристику. Следовательно, эти масла обладают качествами, необходимыми для осуществления легкого пуска двигателя, а их вязкость при режимной работе достаточна для обеспечения жидкостного трения.

Прочность масляной пленки оценивается удельной нагрузкой, которую она может выдержать без разрушения и тем самым препятствовать контакту металлических поверхностей, что особенно важно в условиях граничного трения.

Снижение износа трущихся деталей двигателя и других машин и механизмов и увеличение их долговечности прежде всего зависят от организации транспортировки, хранения и правильного применения нефтепродуктов.

20.8.4. Коррозийные свойства масел

Прежде всего, коррозию металла вызывают кислоты: органические и минеральные. Органические кислоты оцениваются кислотным числом в мг/г, выражаемым количеством мг едкого кали (КОН), необходимым для нейтрализации кислот, содержащихся в 1 г масла. Основная масса органических кислот удаляется при очистке масел, но в небольших количествах эти кислоты всегда остаются (0,02– 0,15 мг/г).

В процессе работы масло окисляется, и кислотное число возрастает, иногда значительно.

Во время работы двигателя наблюдается прорыв газов из камеры сгорания в картер двигателя. С газами в картер двигателя могут поступать окислы серы ( и ), которые с парами воды образуют сернистую и серную кислоты. Эти кислоты, постепенно накапливаясь в масле, повышают его коррозийную активность. Чем больше серы содержится в топливе, тем больше повышается коррозийность масла.

В отработавших газах в больших количествах содержатся пары воды, образующиеся при сгорании водорода топлива. Поэтому, чем в больших количествах происходит прорыв газов в картер двигателя, тем в больших количествах накапливается в масле вода. Во избежание сильного повышения коррозийности масел нужно возможно лучше вентилировать картер двигателя.

Коррозию металлов, особенно цветных, также могут вызывать сернистые соединения, содержащиеся в масле. Причем, при невысоких температурах (ниже 150°) активные сернистые соединения вступают в химическую реакцию с металлом, образуя пленки, прочно удерживающиеся на металле, что в определенной степени препятствует коррозийному и даже механическому износу. При высоких температурах эти защитные пленки разрушаются, что приводит к химическому износу металла.

Из вышеизложенного следует, что в основном коррозийная способность масел зависит от органических кислот, накапливающихся в них в процессе окисления.

В ГОСТах на моторные масла введен эксплуатационный показатель – коррозийность, непосредственно оценивающий действие масла на металл.

В испытуемое масло, залитое в пробирки и нагретое до 140°, с помощью специального приспособления попеременно опускают и поднимают металлические пластинки (15 раз в минуту). Опыт продолжается 50 ч, до и после опыта пластинки взвешивают. Потеря веса пластинок, выраженная в г/м² поверхности, показывает коррозийность масла. Пластинки могут быть изготовлены не только из свинца, но и других металлов. Действие масла на них должно быть проверено таким образом, чтобы условия лабораторных испытаний были близки к реальным.