книги из ГПНТБ / Алексеев, В. Н. Топлива и смазочные материалы для автомобилей

Лаковые отложения способствуют пригоранию поршне­ вых колец в результате чего уменьшается мощность дви­ гателя из-за потери компрессии, увеличивается износ, не­ редко сопровождаемый поломкой колец и заеданием пор­ шней. Вместе с этим возрастает расход масла.

Чем менее устойчиво масло в химическом отношении, т. е. чем легче оно окисляется в двигателе, тем быстрее и

ке ПЗВ с одноцилиндровым двигателем, приводимым во вращение электродвигателем без подачи топлива. Необ­ ходимый тепловой режим обеспечивается электроподогре­ вом. О моющих свойствах масла судят по наличию ла­ ковых отложений на поршне и выражают в баллах от О до 6. Чем меньше балл лакообразования, тем лучше мою­

в двигателе является добавка к маслам моющих приса­ док. Такие присадки представляют собой сложные орга­ нические соединения, содержащие, как правило, металл.

Кним относятся присадки СБ-3, ПМС, ВНИИ НП-360

идр. Моющие присадки затормаживают окисление мас­ ла и, самое главное, препятствуют отложению продуктов окисления на поршне в виде лака. При добавке к маслу

днище поршня, стенках камеры сгорания и клапанах. Ис­ точником нагара является смазочное масло и частично топливо. С повышением температуры двигателя нагара образуется меньше, так как он легче выгорает. Соблюде­ ние нормального теплового режима двигателя гарантиру­ ет от чрезмерного образования нагара.

К низкотемпературным отложениям (шламу) относятся вещества, выпадающие из масла в поддоне картера,

50

маслопроводах, клапанной коробке, фильтрах и т. п. Они представляют собой липкую мазеобразную массу серо­ коричневого или черного цвета. По своему составу — это смесь масла, воды, продуктов окисления масла и механи­ ческих примесей.

Низкотемпературные отложения приносят большой вред: они загрязняют систему смазки двигателя, закупо­ ривают маслопроводы, уменьшают пропускную способ­ ность фильтров — все это в конечном счете приводит к значительному уменьшению или даже прекращению по­ дачи масла к трущимся деталям.

Условия эксплуатации автомобилей на БАМ способст­ вуют образованию низкотемпературных отложений. Основ­

мальный тепловой режим двигателя (температура охлаж­ дающей воды 75—85°С) и следить за исправностью ра­ боты системы вентиляции картера, через которую отсасы­ ваются пары воды. Большое значение имеет также сво­ евременная смена масляных фильтров и тщательная про­ мывка картера и всей системы смазки при очередной смене масла.

Защитные и коррозионные свойства

На трущиеся детали, особенно при длительной стоян­ ке автомобилей, действует окружающая атмосфера: вла­ га и кислород воздуха, сернистый газ как продукт сго­ рания топлива. Все они являются источником коррозии. Пленка масла на поверхности металла является прегра­ дой для проникновения указанных веществ к металлу, т. е. масло проявляет защитные свойства.

Чем больше вязкость масла, тем толще слой и лучше защита металла от коррозии. Для улучшения защитных

51

свойств в масло вводят присадку АКОР в количйстйе До 10%- Масла с такой присадкой называют рабоче-копсер- вационными. Масло, защищая детали от коррозии со стороны окружающей среды, в определенных условиях само способно вызвать коррозию. Источником коррозии в смазочном масле являются органические кислоты, осо­ бенно те, которые образуются при окислении масла в процессе работы. Коррозию вызывают также продукты, образовавшиеся при сгорании топлива и прорвавшиеся в картер двигателя. Коррозионно активные вещества кор­ родируют все детали, но особенно они вредны для вкла­ дышей подшипников из свинцовистой бронзы. Кислоты вымывают из сплава свинец.

Чтобы не допустить сильной коррозии, к маслу в про­ цессе производства добавляют антикоррозионные присад­ ки. Такие присадки содержат серу и фосфор, которые об­ разуют на поверхности вкладыша прочную защитную пленку. Для нейтрализации кислот маслам придают не­ большую щелочность. При работе на сернистом дизель­ ном топливе (содержание серы до 0,5%) масло обяза­ тельно должно быть щелочным.

Надежная вентиляция картера способствует удалению из масляной системы летучих коррозионно-активных ве­ ществ: воды, продуктов сгорания топлива, низкомолеку­ лярных органических кислот. Поэтому необходимо следить за исправностью работы системы вентиляции картера.

Изменение свойств масел в процессе работы и сроки его смены

Свойства масла в процессе работы ухудшаются, вслед­ ствие этого масло необходимо периодически заменять. Преждевременная смена их повышает расход, тогда как удлинение сроков смены приводит к увеличению износа механизмов.

52

Наиболее сильно качество масла изменяется в Дйига-

родистых частиц, смол, органических кислот); проникно­ вения в масло тяжелых фракций топлива и сернистого га­ за из камеры сгорания; попадания в масло воды, обра­ зующейся при конденсации продуктов сгорания топлива и из атмосферы; загрязнения масла различными механиче­ скими примесями (песком и пылью, попадающими в дви­ гатель автомобиля извне; металлическими частицами, об­ разующимися при изнашивании трущихся деталей авто­ мобиля, и продуктами коррозии металлов); расходования присадок.

Перечисленные причины приводят к изменению в той или иной мере всех качественных показателей масла: вязкости и температуры застывания, моющих свойств, со­ держания механических примесей и воды.

Наибольший вред приносит загрязнение масла механи­ ческими примесями и продуктами окисления масла. Мак­ симальное количество механических примесей в масле обнаруживается при работе автомобилей на грунтовых до­ рогах или строительных площадках. К твердым частицам механических примесей относят частицы кварца и глино­

окисления масла, как правило, неабразивны, но они за­ грязняют систему смазки, забивают фильтры, масляные каналы и поэтому тоже нежелательны. С другой сторо­ ны, липкие продукты окисления, оседая на поверхности твердых механических примесей, увеличивают их разме­ ры, чем способствуют их удалению при фильтрации и центрифугировании.

Для удаления механических примесей и продуктов окисления масла двигатели оборудованы масляными

53

фильтрами, центрифугами и магнитными уловителями ме­ таллических частиц.

При регулярной смене фильтрующих элементов ко­ личество загрязнений в масле не превышает 0,1—0,2% и практически не является опасным, так как большую часть этих загрязнений составляют продукты окисления масла, не обладающие абразивным действием. Чтобы не допус­ тить чрезмерного загрязнения масла, необходимо строго следить за состоянием масляного фильтра и центрифуги, своевременно заменять фильтр тонкой очистки и промы­ вать центрифугу.

Необходимость смены масла вызывается понижением вязкости масла, снижением содержания присадок и на­ коплением воды и шлама.

Величина вязкости масла зависит от степени разжи­ жения масла топливом и от образования в масле продук­ тов окисления. В карбюраторных двигателях с нормаль­ но действующей вентиляцией картера содержание топлив­ ных фракций в масле обычно невелико (в среднем 2— 3%) и не приводит к значительному снижению вязкости масла и досрочной его смене. При работе автомобилей на морозе с частыми остановками и пусками двигателя количество топлива в масле увеличивается. Содержание в масле более 10% топлива считается недопустимым, так как при этом сильно понижается вязкость и ухудшаются противоизносные свойства.

кость дизельного масла повышается в результате накоп­ ления продуктов окисления масла.

Присадки, добавляемые в масло, являются активны­ ми компонентами, но, выполняя свои положительные функции, они расходуются.

Часть присадок задерживается масляными фильтрами, на которых они откладываются вместе с твердыми угле­ родистыми частицами.

54

Поэтому необходимо строго следить за своевременным доливом свежего масла в двигатель, так как с добавкой свежей порции масла увеличивается содержание приса­ док в масле, находящемся в картере.

Вода в масле — явление чрезвычайно вредное, так как она способствует коррозии, вымыванию присадок, об­ разованию низкотемпературных отложений, а при моро­ зе образует кристаллы, забивающие систему смазки. Однако вода в картере всегда имеется, так как происхо­ дит непрерывный процесс конденсации продуктов сгора­ ния, поступающих в картер двигателя. Но вопрос состоит в том, какое количество воды допустимо и как предупре­ дить ее накопление?

Имеются рекомендации о допустимости в использу­ емом масле 1 % воды. Однако такие рекомендации не обоснованы, так как о количественных нормах присутст­

Самое важное — надо принимать меры к недопуще­ нию накопления воды в масле. Для этого необходимо следить за исправностью системы вентиляции картера, так как через нее удаляется основная масса паров воды, не затягивать пуск и прогрев двигателя, так как при этом создаются благоприятные условия для конденсации паров воды, поддерживать нормальный тепловой режим

двигателя.

Необходимо также следить за исправностью системы охлаждения двигателя, так как вода может проникнуть в картер через неплотности рубашки охлаждения.

Если в пробе используемого масла явственно видна вода — такое масло нуждается в досрочной смене.

В агрегатах трансмиссий качество масла ухудшается не так сильно, как в двигателе вследствие того, что трансмиссионное масло очень сильно не нагревается и

55

изолировано от внешнего загрязнения песком, пылью и во­ дой. Основная причина порчи трансмиссионного масла — это скопление в картерах частиц металла от износа де­ талей и образование сгустков в результате частичного окисления масла и взаимодействия его с металлом. С те­ чением времени наблюдается увеличение вязкости масла, уменьшение содержания противоизносных присадок, а также образование нерастворимых осадков.

Для обоснованной оценки используемого смазочного масла и установления сроков его смены требуется пери­ одическая проверка его качества по основным показате­ лям. Но такую проверку осуществить практически не­ возможно. Поэтому в некоторых инструкциях по уходу за

масляного пятна на бумаге или состоянию пленки масла на масломерном щупе, по коррозии металлических плас­ тин, покрытых маслом и т. д.

Однако подобные упрощенные методы в какой-то ме­

ко изменилось, масла содержат различные присадки, ко­ торые сильно влияют на внешние признаки используемо­ го масла. Например, при наличии моющих присадок масло быстро темнеет, загущенные масла даже при уме­ ренных температурах выглядят жидкими, антикоррозион­ ные присадки на металле дают темную пленку — все эти последствия не являются результатом плохого качества масла, а скорее наоборот — их преимуществом. Поэтому большинство простейших методов определения качества используемого масла в настоящее время утратило свое значение и ими руководствоваться для определения сро­ ков смены масел нельзя.

Учитывая сказанное, устанавливают усредненные сро­ ки смены смазочного масла для всех автомобилей опре-

56

деленного типа, эксплуатирующихся в наиболее типичных

лей определяются по пробегу автомобиля. Так, в двига­ телях 3M3-53, ЗМЗ-бб, ЗИЛ-130, ЗИЛ-375 масло поло­ жено заменять через 6—9 тыс. км, в двигателях ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, Д12 через 3—4 тыс. км. Периодичность смены долгоработающего масла в карбюраторных и ди­ зельных двигателях составляет 15—18 тыс. км.

При ухудшении условий эксплуатации (запыленность, повышенная влажность, тяжелые дорожные условия) сро­ ки смены целесообразно сокращать, а при благоприятных условиях можно и удлинить в разумных пределах.

Однако при этом следует учитывать, что как бы хоро­ шим масло не было, оно может быть быстро приведено в негодность в системе смазки, например, обводнением или загрязнением, или несоблюдением положенного уровня масла в картере. Поэтому надо повседневно следить за системой смазки двигателя, своевременно доливать све­ жее масло, регулярно менять фильтры и тщательно про­ мывать систему смазки при очередной смене масла.

Особенно большое значение для продления сроков службы масла имеет качественная промывка системы смазки. При промывке удаляются из системы смазки низкотемпературные отложения (шлам), металлические частицы от износа и другие загрязнения.

Систему смазки промывают маловязким маслом (И-12, И-20) или специальной промывочной жидкостью ВНИИ НП-113/3, состоящей из смеси маловязкого масла с раст­

ворителем.

Для промывки в полевых условиях очень удобен ап­ парат для промывки модели 1147. Аппарат состоит из

57

насоса с электродвигателем, бака емкостью 60 л Для про­ мывной жидкости, фильтра с магнитной пробкой, фильт­ ра тонкой очистки и центробежного очистителя. К аппа­ рату прилагается набор шлангов.

После спуска из картера двигателя отработанного мас­

быть возвращены полностью или частично первоначальные качества.

Регенерацию отработанных масел для двигателей вы­ полняют на маслорегенерационных заводах Главнефтеснаба. Для этого отработанные масла собирают и хра­ нят строго по сортам и отправляют на нефтебазы.

Сроки смены трансмиссионных масел значительно больше, чем масел для двигателей и составляют для большинства автомобилей 12—-18 тыс. км. Масла повы­ шенного качества меняют через 50—55 тыс. км. Регене­ рации трансмиссионные масла не подлежат. Их сжигают как печное топливо.

Глава 4

МАСЛА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

Требование к качеству и классификация

Масла для двигателей (моторные) служат для смазы­ вания двигателей внутреннего сгорания. Среди разнооб­ разных агрегатов и механизмов автомобилей условия применения масла в двигателе наиболее сложны и тяже­ лы, вместе с тем двигатель является самым ответствен­ ным и дорогостоящим силовым агрегатом, поэтому пра-

58

вильное использование масел для двигателей является весьма важным.

В системе смазки двигателя масло под давлением шестеренчатого насоса непрерывно циркулирует, смазы­ вая трущиеся детали и охлаждая их. Одновременно мас­ ло очищается в фильтре или в центрифуге. В теплона­ пряженных двигателях циркулирующее масло охлажда­ ется в радиаторе.

К основных узлам трения двигателя относят шейки коленчатого вала — вкладыши подшипников, поршеньцилиндр, детали газораспределительного механизма. Условия работы каждого из указанных узлов специфич­ ны, поэтому от масла для двигателей требуется, чтобы свойства его отвечали одновременно всем этим условиям.

Большая суммарная поверхность трущихся деталей двигателя (она достигает 0,8 м2) вызывает значительные затраты энергии на трение, которые сильно зависят от вязкостных свойств масла. Поэтому масла для двигате­ лей должны обладать вполне определенными вязкостными свойствами в широком диапазоне температур.

Наиболее ответственна в двигателе смазка узла пор­ шень-цилиндр. Условия для жидкостного трения здесь не особенно хорошие. К тому же на масло действуют высо­

масла для двигателей должны обладать хорошими мою­ щими свойствами и минимальной склонностью к образо­ ванию шлама. Одновременно масло для двигателей дол­ жно обладать небольшой коррозионностью.

Исходя из изложенных требований, вырабатывают не­ сколько сортов и марок масел для двигателей с учетом специфики работы отдельных типов двигателей и усло­ вий их эксплуатации. По составу масла для двигателей представляют собой смесь базового масла с присадками. Базовое масло — это продукт перегонки мазута, прошед-

59