Масла, применяемые для двигателей, их основные свойства

Масла, применяемые для смазывания поршневых двигателей внутреннего сгорания, называют моторными.

В зависимости от назначения моторные масла подразделяют на масла для дизелей, масла для бензиновых двигателей и универсальные моторные масла, которые предназначены для смазывания двигателей обоих типов. Все современные моторные масла состоят из базовых масел и улучшающих их свойства присадок. (СЛАЙД № 22)

По температурным пределам работоспособности моторные масла подразделяют на летние, зимние и всесезонные.

По составу базового масла моторные масла подразделяют на синтетические, минеральные и частично синтетические (смеси минерального и синтетических компонентов).

Требования к маслам: (СЛАЙД № 22)

— маслянистость (способность удерживаться на поверхности);

— отсутствие кислот (чистота);

— отсутствие механических примесей.

Марки масел по ГОСТ 17479.1-85 М-8Б₁ (АС-8); М-10Б₁ (АС-10); М-8Б₁; М-6_З/10В₁. В скобках указаны марки масел по старой классификации. Расшифровка марок:

— 8,10 — кинематическая вязкость масла в мм 2 /с или в сСт (сантистоксах) при 100 0 С;

— Б,В,Г,Д -группы масла по эксплуатационным свойствам (отличается количеством присадок и их эффективностью) соответственно для: мало-, средне-, высоко- и высокофорсированных двигателей с турбонаддувом;

— цифровой индекс 1,2 — соответственно для карбюраторных и дизельных двигателей, без индекса — универсальные;

— 6_з: -6 — класс вязкости при t= -18 0 С не менее 2600 и не более 10400 сСт; — з — загущающие присадки (используются в качестве зимнего масла или всесезонного).

Определение качества масла:

— по цвету (прозрачности) — на измерительном стержне, масло требует замены если не видно рисок на стержне;

— по масляному пятну на бумаге (фильтровальной или писчей), если сердцевина пятна черного цвета — масло заменить;

— по запаху — масло не должно содержать топлива;

— на ощупь — взять каплю масла между пальцами, оно должно иметь определенную маслянистость, т.е. быть «липким» и тянуться.

Одним из показателей качества масла является его вязкость (сила внутреннего трения). От ее значения зависят техническое состояние двигателя, расход топлива и масла. По вязкостным показателям подбирается масло для определенного двигателя в зависимости от кон­струкции, технического состояния, условий эксплуатации, сезонности и других факторов. Значение вязкости масла входит в его маркировку в виде цифрового индекса, например, M-8B-I, М-10Г2 где цифры 8 и 10 обозначают значение кинематической вязкости в мм2/с при 100°С. Ис­пользование маловязких масел (тем более загущенных — всесезонных) позволяет экономить топливо. Но, с другой стороны, использование ма­ловязкого масла может стать причиной повышенного износа деталей, в том числе абразивного, увеличения расхода масла на угар. Например, расход масла М-5з/12Г1 на угар больше по сравнению с расходом на угар масла М-12Г1. Но применение масел с повышенной вязкостью свя­зано с увеличением механических потерь, ухудшением пуска двигателя, увеличением пусковых износов. Масла подбирают такой вязкости, кото­рая обеспечивала бы надежную смазку, небольшой расход на угар, легкий пуск двигателя, отвод теплоты и др. Оптимальное значение вяз­кости масла в каждом конкретном случае обеспечивает минимальный износ деталей двигателя, достаточную скорость подачи масла к цилиндрам, максимальный отвод теплоты (масло отводит 1,5. 4,5% теплоты, выделяемой при сгорании топлива), уплотнение зазоров (это, в свою очередь, обеспечивает минимальный прорыв отработавших газов в масляный картер и расход масла на угар). Масла, в зависимости от вязкостных свойств, используются при зимней и летней эксплуатации. Использование зимой летних сортов масел ведет к дополнительному расходу топлива до 8%; использование зимних масел летом — к повы­шенному износу двигателя, ‘увеличению расхода масла на угар.

От значения вязкости зависит прокачиваемость по масляной системе, отвод тепла от трущихся поверхностей, их чистота. Это обес­печивает масло с меньшей вязкостью. Для уплотнения зазоров в изно­шенных двигателях при работе с повышенными давлениями требуются масла с более высокой вязкостью.

Моторное масло — это важный элемент конструкции двигателя. Оно может длительно и надежно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя, только при точном соответствии его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействиям, которым масло подвергается в смазочной системе двигателя и на поверхностях смазываемых и охлаждаемых деталей. Взаимное соответствие конструкции двигателя, условий его эксплуатации и свойств масла — одно из важнейших условий достижения высокой надежности двигателей. Моторные масла для двигателей внутреннего сгорания автомобилей согласно эксплуатационных свойств подразделяют на шесть групп: А, Б, В, Г, Д, Е. Масла групп А, Б, В, Г используются в нефорсированных (А), малофорсированных (Б), среднефорсированных (В) и высокофорсированных (Г) карбюраторных и дизельных двигателях. Масла группы Д предназначены для использо­вания в высокофорсированных дизелях, работающих в тяжелых условиях. Масла группы Е — в высокофорсированных малооборотных судовых дизелях и работающих на тяжелом топливе. Для карбюраторных двигателей в маркировку масла вводится цифра 1, для дизелей — 2. Пример обозначения масел: М-8Г1 М-10В2. Буква М обозначает, что масло моторное; цифры 8 и 10 — значение кинематической вязкости в мм2/с при 100°С. При отсутствии масла необходимой марки его можно заменить равновязким по качеству группой выше, но никогда не следует за­менять маслами худшего качества. Например, при отсутствии масла M-8B-I следует заливать масло М-8Г1(зимой), М-12Г1(летом) или всесезонное масло М-5з/10Г1 и другие этого типа. Нельзя смешивать масла разных групп (из-за несовместимости присадок), т.е. при понижении уровня масла в картере доливать масло другой группы. Например, долив масла группы Г1 в масло M-8B1 приводит к резкому ухудшению качества (ниже M-8B1), хотя доливалось более высококачественное масло.

Поэтому не следует смешивать одинаковые по назначению, но разной маркировки масла, например, не смешивать масла М-53/10Г1, М-63/1ОГ1 и М-63/12Г1, так как в состав этих масел входят различные при­садки.

В бензиновые двигатели не следует заливать дизельные масла. При производстве масел учитываются конкретные условия их эксплуатации: температура, давление, металлы, с которыми контактирует масло, качество топлива, охлаждение двигателя и другие. В соответствии с этим подбираются масляная основа определенного ка­чества и соответствующие присадки. Для масел бензиновых двигателей нужны более термостойкие присадки (температура горящей рабочей смеси в бензиновых двигателях на 300. 400°С выше, чем в дизелях), а для дизельных масел —механостойкие. Кроме того, учитывается качес­тво топлива. Содержание серы в дизельном топливе в 5. 10 раз больше, чем в бензине. При сгорании сернистые соединения превращаются в оксиды, которые со временем вызывают не только жидкостную (кислот­ную) коррозию при соединении с водой, но и газовую. Поэтому масла для дизелей должны иметь более высокие нейтрализующие свойства для предотвращения коррозии — в первую очередь вкладышей подшипников — продуктами сгорания топлива и окисления масла. Но, к сожалению, улучшение нейтрализующих свойств сопряжено с повы­шением зольности. Особенно это ощущается, когда дизельное масло используется в бензиновых двигателях, при попадании в камеру сго­рания (расход масла на угар). В этих случаях масляная основа и присадки более интенсивно, чем в дизелях, образуют нагары, вызывают калильное зажигание (двигатель продолжает работать при выключенном зажигании). Калильное зажигание может сопровождаться детонацией (возникновением металлического стука при работе двигателя), так как образующиеся нагары «уменьшают» объем камеры сгорания, т.е. увеличивают степень сжатия двигателя.

Поэтому существует классификация моторных масел для карбюра­торных и дизельных двигателей, высокофорсированных, высоко­форсированных с турбонаддуврм и т.д.

Топлива и масла, применяемые в судовых дизельных установках

Основным видом топлива, применяемого для работы судовых дизелей, является жидкое топливо. Топлива, применяемые в судовых дизельных установках, должны отвечать следующим требованиям: они должны иметь высокую теплоту сгорания, низкую стоимость, высокую температуру вспышки и способность к самовоспламенению, обеспечивать высокую экономичность двигателя на всех эксплуатационных режимах и легкий и надежный его запуск, полностью сгорать, исключая возможность образования нагаров и отложений на деталях камеры сгорания и интенсивный износ деталей цилиндро-поршневой группы.

В судовых ДЭУ (дизельная энергетическая установка) используются следующие группы топлив: дистиллятные (дизельные и газотурбинные), моторные и мазуты.

Для ВОД (высокооборотный двигатель) применяются легкие дистиллятные сорта топлив: дизельные топлива по ГОСТ 305-82 марок Л – летнее, З – зимнее, А – арктическое.

По содержанию серы дизельные топлива делят на два вида:

• с массовой долей серы не более 0,2 %;
• с массовой долей серы не более 0,5 %.

Для СОД и МОД применяются:

• дизельные топлива по ГОСТ 4749-73 марок ДС и ДЛ;
• моторные топлива по ГОСТ 1667-68 марок ДТ – обычной и высшей категории качества; и ДМ – только высшей категории качества;
• газотурбинные топлива по ГОСТ 10433-75 марок ТГ – обычной категории качества и ТГВК – высшей категории качества.

Для МОД наряду с моторными топливами широко применяются более тяжелые и дешевые сорта топлив – мазуты флотские марок Ф-5 и Ф-12 по ГОСТ 10585-99; мазуты экспортные марок М-0,9 , М-1,5 и М-2,0 по ТУ 38-001-164-78; Э-4,0, Э-5,0 по ТУ 38-001-361-87; и топочные мазуты марок 40 и 40В по ГОСТ 10585-99.

Удельная низшая теплота сгорания применяемых топлив для судовых дизельных установок составляет:

Смазочные материалы, применяемые в ДЭУ (дизельная энергетическая установка), должны обладать следующим комплексом свойств:

• антифрикционными свойствами, определяющими способность смазочных масел снижать затраты энергии на трение, возможность подачи по каналам систем смазки и трубопроводам;
• противоизносными свойствами, характеризующими способность предупреждать изнашивание или снижать его скорость;
• антинагарными свойствами, способностью противостоять изменению состава и свойств, не образовывать низкотемпературных и высокотемпературных отложений и нагаров;
• защитными (антикоррозионными) и консервирующими свойствами.

В настоящее время все моторные масла согласно ГОСТ 17479-72 разделяются по своим эксплуатационным свойствам на шесть групп: А, Б, В, Г, Д и Е. Каждая марка масла имеет свое обозначение.

Масла группы «А» применяют в нефорсированных карбюраторных и дизельных двигателях. Каждая последующая группа масел используется в двигателях с большей степенью форсировки. В каждой группе, в свою очередь, масла разделяются по вязкости.

Для улучшения химических показателей масел в базовые масла вводятся различного рода присадки:

• вязкостные , повышающие вязкость масел и улучшающие их вязкостно-температурные свойства;
• депрессорные , понижающие температуру застывания масел;
• моющие , не допускающие образования на деталях двигателей нагаров, лаковых отложений и осадков;
• антиокислительные , повышающие стабильность масел при контакте с кислородом, содержащемся в воздухе;
• противоизносные и противозадирные , улучшающие смазочные свойства масел и предохраняющие трущиеся детали от задиров;
• противокоррозионные , снижающие агрессивность масел по отношению к металлам;
• противопенные , предотвращающие вспенивание масла при циркуляции в системе;
• антимикробные , предотвращающие размножение в маслах микроорганизмов: бактерий, дрожжевых и плесневых грибков;
• многофункциональные , сочетающие в себе свойства нескольких типов присадок, и др.

Литература

Судовые энергетические установки. Дизельные и газотурбинные установки. Болдырев О.Н. [2003]

Моторные масла и их характеристики – требования, классификация, обзор популярных марок

15.12.2017

Большинство автолюбителей, заботящихся о техническом состоянии своих транспортных средств волнует вопрос про моторные масла их виды и характеристики. От качественных показателей и эксплуатационных характеристик напрямую зависит корректность работы двигателя автомобиля и длительность его эксплуатации. В статье мы расскажем про основную классификацию продукта и представим сводную таблицу совместимости марок и масел.

Содержание:

Требования к моторным маслам

Основное назначение масел – обеспечение эффективного смазывания внутренних элементов роторных и поршневых двигателей внутреннего сгорания. В составе продукта – базовые масла и присадки, помогающие охлаждать детали, взаимодействующие между собой при работе.

При нахождении моторной смазки в элементах системы двигателя сгорания и на поверхностях деталей, она подвергается воздействиям различного характера, а именно: механическим, термическим и химическим. Фактор оказывает влияние на характеристики, что отражается на длительности периода эксплуатации.

Выбирая смазку для мотора, важно обеспечить полное соответствие трех характеристик: конструкции агрегата, условий его эксплуатации и свойств самого смазочного материала.

Перед покупкой удостоверьтесь, что масло отвечает параметрам ниже:

• Обладает по отношению к нерастворимым включениям высокими моющими, солюбилизирующими и диспергирующе-стабилизирующими характеристиками. Особенность помогает эффективно очищать детали от загрязнений.
• Отличается высокой термической и термоокислительной способностью, что позволит эффективно использовать моторную смазку для охлаждения сильно нагревающихся поршня и поршневых колец.
• Владеет способностью эффективно защищать детали мотора от износа, нейтрализуя действие кислот.
• Не оказывает на металлические детали мотора коррозионного воздействия в процессе работы и при длительных простоях.
• Обеспечивает запуск мотора в холодном состоянии, эффективную прокачиваемость смазки в нем, а также надежное смазывание деталей в экстремальных условиях.
• Совместимо с материалом производства уплотнительных элементов систем для нейтрализации отработанных газов.
• Не создает пену в холодном и горячем состояниях.
• Отличается низким расходом на угар и невысокой летучестью.

Классификация

С начала прошлого века их стали разделять на несколько категорий в зависимости от степени вязкости смазочного материала. Подобную систему классификации, разработанную и внедренную специалистами американского сообщества автомобильных инженеров (SAE), сразу оценили производители моторных смазок и их потребители, которым стало значительно легче подбирать их для своей техники.

Подобное разделение активно используется для того, чтобы подобрать моторные масла, их марки и характеристики в зависимости от требований потребителя.

Для разделения смазок по области применения используется система, разработанная Ассоциацией европейских производителей автомобилей (ACEA). Значительное внимание уделяется в стандарте от ACEA, чтобы масла соответствовали требованиям экологического стандарта Euro. В России и странах СНГ используется система ГОСТ, распределением на различные эксплуатационные группы.

В зависимости от химического состава и способа получения основы масло бывает минеральное, полностью изготовленное из продуктов переработки нефти, или синтетическое. Производителями смазочных материалов разработаны полусинтетические смазки, полученные дополнением в минеральную основу добавок.

По вязкости (SAE)

Согласно положениям стандарта SAE, общепринятого на международном уровне, моторные смазки делятся на различные группы в зависимости от их вязкостно-температурных характеристик.Техническое масло относится к одной из 17-ти категорий вязкости:

• 8 зимних: 0W; 2,5W; 5W; 7,5W; 10W; 15W; 20W; 25W;
• 9 летних: 2,5; 7,5; 10; 20; 30; 40; 50; 60.

Литера W показывает потребителю возможность его использования при низких температурах, не утрачивая первоначальных характеристик. Для масел категории производителями указывается не только значение минимальной вязкости при 1000, но и минимальная температура пуска мотора (минимальная температура прокачивания). Согласно требованиям стандарта SAE, масла, относящиеся к категории зимних, рекомендованы к эксплуатации при температурах:

Смазки, относящиеся к категории всесезонных, по стандарту SAE обозначаются сдвоенным номером: первая часть указывает на значение вязкости при отрицательных температурах, вторая – при положительных.

В зависимости от условий эксплуатации двигателя транспортного средства, по стандарту SAE масла советуем подбирать по специальным таблицам вязкости.

По стандарту ACEA

Моторные масла по стандарту ACEA могут относиться к одной из категорий:

• A/B – обычные масла, используемые для бензиновых и дизельных двигателей;
• C – смазочные материалы, характеризующиеся повышенной совместимостью с каталитическими нейтрализаторами;
• E – подходит для высоконагруженных дизельных двигателей, эксплуатирующихся в тяжелых условиях.

Масла из перечисленных выше категорий, делятся на подгруппы:

• A/B: A1/B1; A3/B3; A3/B4; A5/B5;
• C: C1; C2; C3; C4; C5;
• E: E4; E6; E7; E9.

Для выбора масла, выпускаемого в соответствиями требованиям стандарта ACEA, рекомендуем использовать специальные профессиональные таблицы по подбору.

Группы моторных масел и области их применения

В предложенной таблице приводится классификация масел в зависимости от области их применения:

Свойства моторных масел

К основным свойствам моторных масел относят:

• Вязкость – важнейшая характеристика смазочного материала, определяющая тип двигателя для использования.
• Коксуемость – параметр, характеризующий склонность масла к образованию смол и нагаров.
• Зольность – количество добавок в составе масла, образующих золу после сгорания смазочного материала. Масла с высокой зольностью отличаются повышенной склонностью к нагарообразованию.
• Содержание в масле механических примесей, которые забивают фильтры и масляные каналы, способствуя интенсивному износу деталей.
• Содержание в составе масла воды, улучшающей характеристики и влияющей на цену.
• Щелочное число – характеристика, определяющая количество кислот и щелочей в составе.
• Моющие свойства.
• Температура застывания когда масло утрачивает жидкостную подвижность.
• Цвет и прозрачность.

Риски при просрочке сроков замены масла

Автопроизводители настоятельно рекомендуют своевременно менять масло, залитое в бензиновый или дизельный двигатель. Если не придерживаться рекомендации, то вы столкнетесь с последствиями:

• масло, утратившее характеристики из-за повышенного содержания в его составе продуктов износа, начнет забивать фильтр;
• разлагающаяся основа выпадет в твердый осадок;
• за счет развивающегося процесса смолообразования, начнется процесс “склеивания” элементов двигателя и затора его масляных магистралей;
• выйдет из строя маслоприемник;
• элементы двигателя, лишенные качественной смазки, начинают интенсивно изнашиваться, приводя к выходу из строя всего агрегата.

Таблица: марки автомобильных масел и их характеристики

В таблице перечислены популярные моторные масла, их марки и характеристики.