1.Функции масляной системы

Масляная система выполняет несколько функций, к числу которых в первую очередь относятся:

1.       Снижение трения и уменьшение износа, включая и коррозию;

2.       Охлаждение путем отвода тепла из зон трения;

3.       Удаление образующихся продуктов износа и загрязняющих примесей;

4.       Обеспечение уплотнения ЦПГ в зоне поршневых колец.

Исходя из изложенного, а также, учитывая высокий уровень форсировки современных двигателей, используемые в них моторные масла, должны обладать рядом эксплуатационных свойств и характеристик:

2.Характеристики (свойства) масла

В сертификаты на масла обычно включаются: плотность,

-        категория вязкости по SAE (Сообщество автомобильных инженеров),

-        вязкость при 100°С и 40°С,

-        нейтрализующая способность, в ОЩЧ(TBN),

-        температура вспышки и температура застывания,

-        характеристики по API (Американского Нефтяного Института) и АСЕА (Ассоциация Европейских Производителей Автомобилей).

2.1. Плотность

Плотность вещества (density - d) определяется как масса единицы объема. Для нефтяных продуктов плотность принято выражать в виде относительной величины - относительная плотность (specific gravity or relative density). Последняя представляет собой отношение массы заданного объема продукта к массе воды этого же объема при температуре 15°С.

Плотность масел лежит в пределах 860-930 кг/м³. Меньшие значения плотности характерны для масел парафинового основания, большие присуди маслам нафтенового основания. В процессе работы масла его плотность изменяется. Падение плотности свидетельствует о его разжижении более легким топливом, а увеличение - загрязнении масла сажей и продуктами окисления масла.

2.2.   Вязкость

Вязкость (viscosity - v) является важнейшей характеристикой масла, она определяет величину внутреннего трения в слое жидкости, определяющего сопротивление ее течению. Мерой динамической вязкости является пуаз Пз, он представляет собой силу, которую необходимо приложить, чтобы перемещать со скоростью 1см/с пластину площадью 1 см² относительно другой пластины, отделенной от нее слоем жидкости толщиной 1 см. В технике принято использовать показатель кинематической вязкости v, выражаемый мм²/с или в сантистоксах (сСт). Кинематическая вязкость может быть получена путем деления динамической вязкости на плотность. За рубежом вязкость масел принято классифицировать номерами (категориями) SAE, численное значение которых придается маслам, вязкость которых лежит в пределах, указанных в табл. 1.

Вязкость непосредственно определяет эффективность смазки, ее способность создавать пленку между трущимися поверхностями, тем самым, предотвращая их непосредственный контакт, изнашивание и рост температур в зоне контакта.

Следует также учитывать, что вязкость большинства масел существенно зависит от температуры, с её повышением вязкость снижается, а со снижением растет. В зависимости от химического состава масла и методов очистки базовой основы (Base-Stock) эта зависимость различна. Так вязкость масел парафинового основания наиболее стабильна, более зависимы от температуры масла нафтенового основания. Для суждения о вязкостно-температурной зависимости масел можно воспользоваться данными по вязкости, которые в  сертификатах обычно приводятся при двух температурах - 40°С (100°F) и 100^:°С (210°F). С этой же целью часто используют показатель - Индекс вязкости.

2.3.Индекс вязкости (V.I.) представляет собой опытную безразмерную величину, характеризующую вязкостно-температурную зависимость масел. Масла с высоким индексом вязкости (100 и более) характеризуются относительно малым падением вязкости при повышении температуры, малый индекс вязкости свидетельствует о существенном падении вязкости см. рис. 1. При выборе масел желательно стремиться к использованию масел по возможности с более высоким индексом вязкости (85-100 и выше), так как позволят обеспечить более стабильную вязкость в широком диапазоне температур и тем самым гарантировать сохранение масляной пленки и гидродинамический режим смазки как на малых, так и на высоких нагрузках.

2.4.      Нейтрализующая способность

Нейтрализующее действие масел (alcalinity property) заключается в их способности противостоять коррозии под действием образующейся в цилиндрах серной кислоты и продуктов окисления самого масла (органические кислоты). Нейтрализация кислот достигается путем введения в масло присадок, придающих ему щелочные свойства, задаваемые Общим Щелочным Числом (ОЩЧ или TBN - Total Base Number), которое выражается в мг КОН/г масла.

2.5. Температура застывания

Температурой застывания (pour point temp.) считается та наивысшая температура, при которой масло теряет свою подвижность. Температура застывания масел, рекомендуемых для циркуляционных систем судовых двигателей, обычно лежит в пределах -9°С -15°С. Для двигателей, работающих на открытом воздухе, следует подбирать масла с температурами застывания, которые были бы ниже температур окружающей среды в зимнее время. Такие масла можно найти у разных фирм.

2.6. Температура вспышки и испаряемость

Температурой вспышки (flash point temp.) является та наинизшая температура, при которой нагреваемое масло испаряется и образующиеся пары, перемешиваясь с воздухом, создают смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Определение Т_всп осуществляется в открытом или закрытом тиглях. Т_всп, полученная в открытом тигле в среднем на 30° выше. Температура вспышки масел обычно лежит в пределах 200-230°С.

Основу смазочных материалов составляют фракции нефти, выкипающие при 200-500°С. Их нагревание в двигателях и механизмах приводит к потере легких фракций, что вызывает изменение углеводородного состава, ухудшение вязкостно-температурных свойств, повышение температуры застывания и, что наиболее важно, - повышенный расход масла. Об испаряемости масла судят по фракционному составу и температуре вспышки. Чем ниже Т_всп, тем легче фракционный состав, тем при более низкой температуре выкипают легкие фракции, тем, следовательно, выше будет расход масла.

3. Классификация масел

 

4.Состав масла

Любое смазочное масло представляет собой масляную основу – базовое масло,  в которую вводят присадки разного функционального назначения.

 

Литература

Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 2. / И.В.Возницкий, А.С.Пунда – М.:МОРКНИГА, 2010.- 382 с  Стр.312-325

Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 2. / И.В.Возницкий, А.С.Пунда – М.:МОРКНИГА, 2008.- 470 с. Стр 388-401