Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Приборы для оценки кинематической вязкости нефтепродуктовСтр 1 из 8Следующая ⇒
Общие сведения о маслах. Маслом называется фракция нефти выкипающая при температуре от 350 до 500о С. Назначение масел • Для уменьшения потерь энергии на трение • для смазывания трущихся деталей • для защиты от коррозии • для отвода тепла • для герметизации • для выноса механических частиц из зоны трения
Требования к маслам 1.Определенная вязкость и ВТХ 2. Текучесть 3. физическая стабильность 4. химическая стабильность 5. минимальное коррозионное воздействие на металлы 6. отсутствие механических примесей и воды 7. быть безопасными в пожарном отношении
Показатели качества масла Вязкость. Вязкость - основная характеристика масла, по величине которой делается выбор масла для применения. Вязкость масла зависит от химического состава и структуры соединений, а также температуры, давления и скорости сдвига. Виды вязкости: - Динамическая, Па*с- называют свойства реальных жидкостей оказывать сопротивление сдвигающим касательным усилиям. - Кинематическая, мм2/с называется величина, равная отношению динамической вязкости жидкости [ μ ] к ее плотности [ ρ ] при той же температуре: ν = μ/ρ. - Условная, 0ВУ- показывает во сколько раз вязкость нефтепродукта больше или меньше вязкости дистиллированной воды. Приборы для оценки кинематической вязкости нефтепродуктов
Формула для вычисления кинематической вязкости ν20 = С*τср, мм2/с Вязкостно-температурные свойства масел оцениваются вязкостно-температурной характеристикой масла (ВТХ). Способ оценки ВТХ – показатель индекса вязкости ИВ, который основан на сравнении ВТХ исследуемого масла и двух эталонных масел. Одно из них отличается высоким значением градиента изменения вязкости по температуре (ИВ равен нулю). Другое эталонное масло имеет малый градиент изменения вязкости по температуре (ИВ равен 100). Чем выше ИВ масла, тем меньше изменяется его вязкость по температуре, тем более оно пригодно для эксплуатации в зимних условиях. Вязкостно-температурные свойства масел оценивают индексом вязкости. Чем выше индекс вязкости масел, тем в меньшей степени изменяется его вязкость с изменением температуры, а значит, выше его качество. Такое масло при высоких температурах надёжно смазывает трущиеся детали, а при низких обеспечивает легкий пуск двигателя и имеет хорошую прокачиваемость. Индекс вязкости масла определяют с помощью номограмм.
Текучесть.
3. Физическая стабильность.
4. Химическая стабильность
Под химической стабильностью смазочных материалов понимают их способность противостоять химическим процессам, ведущим к изменению состава и свойств. В результате окисления и других реакций химический состав масла и его физико-химические свойства изменяются: масло темнеет, увеличивается вязкость, возрастает кислотное число, образуются нерастворимые вещества. Продукты окисления вызывают коррозию, лаковые отложения, нагары и отложения в системе смазки. Повышения стабильности смазочных материалов добиваются добавкой антиокислительных присадок.
Олефины (непредельные углеводороды) вследствие наличия двойных связей между атомами углерода склонны к окислительно-полимеризационным процессам и образования смол во время транспортирования и хранения. Чрезмерно высокая концентрация смол способствует лако– и нагарообразованию.
К лаковым отложениям относятся образования плотных продуктов окислительных превращений масел на горячих поверхностях металлов. Толщина лаковых отложений не велика, но они усложняют работу двигателей. Пригорание поршневых колец и сепараторов, подшипников качения, заклинивание поршня в цилиндре и т.д. На лакообразование влияют температура, количество и качество масла. Термоокислительной стабильностью называется устойчивость масла к окислению в тонком слое при повышении температуры. Под нагарообразующей способностью масла понимается его склонность к образованию нагара в двигателях. Нагар - это продукты глубокого окисления углеводородов масла в виде твёрдых отложений на стенках камеры сгорания, днище поршня, клапанах, форсунках. В образовании нагара принимает участие и топливо. Осадки (низкотемпературные отложения или шлам) являются веществами, осаждающимися из используемого масла в масляных цистернах, маслопроводах, на фильтре, сетке приёмника и т.д.
5. Коррозионность масел
Условные обозначения • К – масло предназначенное для автомобилей семейства КамАЗ • Рк – рабоче-консервационное масло • И – содержит импортную присадку • У – увеличенный срок службы | ||||||||||||||||
Прибор для определения температуры застывания
Прибор для определения температуры вспышки
Прибор для испытания и свинцовых и медных пластинах
SAE 10 W -40 API SM / CL
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО АР I
В США с 1969 г. применяется система классификации моторных масел АР! (Американский институт нефти). В своей последней редакции система АР! устанавливает три эксплуатационные категории назначения и качества моторных масел.
Метод капельной пробы
Этот метод основан на изучении бумажной хроматограммы, ее визуальной оценки и измерения диаметров зон масляной капли.
Хроматограмма состоит из 4 зон:
| 1 – ядро (центр капли), соответствует первичной зоне капли масла до ее растекания на бумаге. Все тяжелые нерастворимые механические примеси (пыль, грязь, частицы металла, сажа, кокс) оседают именно здесь. У чистого масла ядро отсутствует. 2 – краевая зона в виде темного кольца. Содержит малорастворимые органические примеси. Отсутствует у очень чистых и очень грязных масел. В процессе эксплуатации масла диаметр его краевой зоны увеличивается. 3 – зона диффузии масла с легкорастворимыми органическими примесями. Состоит из продуктов окисления и разложения масляных присадок. 4 – зона чистого масла. Наблюдается достаточно редко. Его появление свидетельствует об ухудшении моюще-диспергирующих свойств моторного масла либо о попадании в него некоторого количества топлива. Чем шире кольцо, тем большее количество топлива содержится в масле. |
Выполнение капельной пробы
|
|
| Для проверки моюще-диспергирующих свойств масла и оценки степени его загрязненности методом капельной пробы понадобится обеззоленный фильтр «синяя лента» либо белая фильтровальная бумага. Можно воспользоваться фильтром для кофеварки. В крайнем случае, сгодится пористая белая офисная бумага с плотностью 80 г/м2. Гладкая, глянцевая или тисненая бумага для этих целей не подойдет. Расположите бумагу строго горизонтально на гладкой поверхности, не обладающей впитывающими свойствами. С высоты 5 см нанесите на бумагу каплю нагретого до 900 С моторного масла. |
Высушите лист бумаги в духовке при температуре 1000 С в течение 1 часа. При комнатной температуре сушка займет от 12 до 24 часов.
По завершении высыхания капли приступайте к анализу полученных результатов исследования.
Анализ хроматограммы
Пригодность моторного масла к эксплуатации определяют, рассчитывая коэфициент моюще-диспергирующей способности Кмд и коэффициент наличия механических примесей Кмпр. Их рассчитывают, измеряя диаметры ядра d1, краевой зоны d2, зоны диффузии d3 и используя простые формулы:
Кмд=d3/d2
Кмпр=d1/d2.
Моюще-диспергирующая способность масла считается ослабшей, если Кмд больше 1,3, на избыточное наличие механических примесей укажет значение Кмпр выше 0,75.
О качестве масла можно судить, визуально сравнивая характеристики хроматограммы с приведенными ниже цветовыми таблицами и диаграммами.
Ядро и краевая зона
| Значение | Расшифровка | Рекомендации по эксплуатации |
| 1, 2, 3 | В масле отсутствуют пыль, грязь и частицы металла либо они содержатся, но в незначительном количестве | Эксплуатация двигателя разрешена |
| 4, 5, 6 | Масло содержит умеренное количество пыли, грязи и частиц металла | Допускается эксплуатация двигателя с периодической проверкой качества масла |
| 7, 8, 9 | Содержание нерастворимых механических примесей в масле превышает норму | Эксплуатация двигателя не рекомендуется |
Зона диффузии
| Значение | Расшифровка | Рекомендации по эксплуатации |
| 1, 2, 3 | Состояние моторного масла – хорошее. Степень окисления и старения масла — незначительная | Эксплуатация двигателя разрешена |
| 4, 5, 6 | Масло начало умеренно окисляться и стареть | Допускается эксплуатация двигателя с периодической проверкой качества масла |
| 7, 8, 9 | Степень окисления и старения масла – выше нормы | Эксплуатация двигателя не рекомендуется |
Процесс экспертной оценки
|
|
Исследование проводится в несколько этапов. Сравнительный анализ, пожалуй, самый объективный и полный, но ввиду его высокой стоимости применяется относительно редко. Физико-химический анализ наиболее популярен, он более доступен и прост. Он заключается в изучении рабочих характеристик, а именно:
- вязкость моторных масел при разных температурных показателях;
- уровень антиоксидантной устойчивости;
- характер износа металлического шарика на специальной машине трения;
- коэффициент трения;
- совместимость продукта с каталитическими нейтрализаторами;
- склонность к образованию нагара;
- влияние на расход топливного ресурса;
- плотность и сульфатную зольность.
Если какой-то один из перечисленных показателей не соответствует заявленным стандартам, продукт признается некачественным.
Стоит заметить, что на правильность результатов в некоторой степени влияют условия хранения, транспортировки и эксплуатации.
Изменение вязкостных свойств исследуют таким образом: сначала проводят анализ показателя вязкости до процесса термоокисления, затем поле него. Этот показатель влияет на защитные свойства, направленные на уменьшение образования нагара и соединений углерода. Именно эти факторы вызывают коррозию металла. Воздействие кислорода (процесс окисления) происходит под действием высоких температур, соответствующих рабочим. Масло начинает менять свои свойства в таких условиях, и чем ниже показатель этих изменений, тем лучше для силового агрегата.
Физико-химический анализ способен выявить область поражения и причину возникновения поломки.
Моторные испытания
Поскольку проверка моторных масел путем лишь долговременных эксплуатационных испытаний не дает реальной возможности оценки их качества, ряд международных комитетов учредил методы испытаний в определенных опытных двигателях, работающих в воспроизводимых и практически релевантных условиях. В Европе за испытание, допуск и стандартизацию масел отвечает СЕС (Координационный европейский совет по разработке и проведению испытаний смазочных материалов и топлив). Требования АСЕА (Европейской ассоциации конструкторов автомобилей) к эксплуатационным характеристикам устанавливаются в форме последовательных методов испытаний масел, разработанных совместно с производителями присадок и смазочных материалов. В США эту задачу выполняют автомобильная промышленность и Американский нефтяной институт {API). Этот институт разрабатывает методы испытаний и предельно допустимые значения. Азиатский комитет ILSAC в основном принимает американские спецификации на автомобильные смазочные материалы.
В принципе, методы испытаний фокусируются на следующих общих оценочных критериях:
• окисление и термическая стабильность;
• дисперсия частиц сажи и шлама;
• защита от износа и коррозии;
• стойкость к пенообразованию и сдвигу.
Спецификации на методы испытаний моторных масел разработаны дифференцированно для бензиновых и дизельных двигателей легковых и грузовых автомобилей, причем каждый испытанный двигатель характеризуется по одному или по группе критериев. В табл. 2 и 3 приведены соответствующие критерии для бензиновых и дизельных двигателей.
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||
Моторные масла для легковых автомобилей
К двигателям легковых автомобилей относятся все бензиновые и легкие дизельные двигатели с прямым или косвенным впрыском. Для удовлетворения минимальным требованиям, предъявленным к ним, масла должны выдерживать испытания на вышеперечисленных двигателях независимо от класса вязкости и базового масла. Для бензиновых двигателей испытания на окислительную стабильность масла проводят в двигателе Sequence III F (Т макс=149 °С) и в двигателе Peugeot J Р. Наряду с увеличением вязкости (KB 40), связанным с окислением, оценивают отложения на поршне и чистоту канавок поршневых колец, индуцированных старением. Другие три стандартизированных метода разработаны для оценки шламообразования. Это показатель способности масла эффективно диспергировать нерастворимые в масле остатки старения, образующиеся в процессе сгорания топлива. Нерастворимые и неадекватно диспергированные твердые частицы приводят к образованию липкого, пастообразного масляного шлама, который может заблокировать масляные каналы и фильтры, вследствие чего происходит нарушение смазки двигателя. В соответствии с М 2 Н SL и M 111 SL такой шлам должен визуально оцениваться в маслосборнике, в картере двигателя и масляных каналах, а также путем измерения перепада давления на фильтрах. Если европейские методы испытаний M 271 SL и M 111 SL выполняются в «горячем» режиме, т. е. при высоких нагрузках и скоростях, с топливом, чувствительным к нитроокислению, то метод Sequence VG в Северной Америке в основном фокусируется на низкотемпературных условиях эксплуатации двигателя, ведущих к образованию так называемого «холодного» черного шлама. Двигатель Peugeot ТU 3 применяется для контроля критического износа привода клапана, который может повлиять на регулирование момента зажигания в двигателе.После проведения программы испытаний с переменной нагрузкой оценивают образование задиров на кулачках и питтинга на толкателях клапанов.
Испытание на легких дизельных двигателях — метод исключительно европейский, так как такие двигатели становятся все более популярными в Европе. Первое место опять-таки занимает определение окислительной стабильности и специфической для дизельных двигателей дисперсии сажи. При повышении давления впрыска образование сажи усиливалось, и вязкость масла увеличивалась почти на 500%, повышалась также температура сгорания. Эти критерии, а также их влияние на выхлопные газы испытывают на двигателе VW 1,6 л с промежуточным охладителем и на Peugeot XUD 11 (увеличение вязкости). Необходимо избегать и побочных эффектов, связанных с износом цилиндров и кулачков, а также полирования внутренней поверхности гильзы цилиндра, так как это может послужить причиной для проведения хонингования. В программу испытаний был также включен так называемый многоцелевой испытательный двигатель ОМ 02 А.
В 2003 г. программа разработки масел для дизельных двигателей ОМ 611 DE 22 LA была дополнена важным дополнительным многоцелевым методом испытаний. Этот метод применим по отношению к современным малосернистым дизельным видам топлива, которые после 300-часового пробега в двигателе образуют до 8% сажи. Для таких условий требуются моторные масла с экстремально хорошими диспергирующими способностями по отношению к саже, для исключения возможности сильного увеличения вязкости и износа. Новые специальные методы испытания автомобилестроителей обладают жесткими критериями удлинения сроков смены масла и сбережения топлива. Постановка таких противоречивых целей, как снижение вязкости и большая надежность, с другой стороны, является серьезным вызовом для производителей моторных масел.
Моторные масла для коммерческих автотракторных средств
К коммерческим автотракторным средствам относят грузовые автомобили, автобусы, тракторы, уборочные комбайны, строительную и стационарную технику с дизельными двигателями. Наряду с дизельными двигателями с форкамерами, которые в Европе в основном заменяются на двигатели с прямым впрыском, большинство из них снабжены высоким турбонаддувом. Экономические и экологические аспекты, связанные с высоким давлением впрыска топлива, способствовали улучшению сгорания топлива и, следовательно, снижению выбросов. По инициативе АСЕ А сроки смены масла были увеличены до 10 тыс. км при перевозках на дальние расстояния. Ниже подробно рассматриваются фундаментальные различия между дизельными и бензиновыми двигателями.
Долговечность и надежность являются критериями оценки коммерческого автотракторного сектора. Масла для очень тяжелых условий работы (HD) должны отвечать этим требованиям. Доминирующими требованиями являются способность диспергирования высоких концентраций частиц нагара, а также нейтрализация сернокислотных побочных продуктов сгорания. Характеристики масел также оценивают по чистоте поршня, износу и полировке внутренней поверхности цилиндра. Окисление и отложения, связанные с нагаром, происходящие в основном в канавке верхнего поршневого кольца, приводят к плохому состоянию поршней и усиленному износу. Это, в свою очередь, приводит к истиранию моделей (рисунков хонингования) в цилиндрах, проблеме, более известной как полирование внутренней поверхности гильзы цилиндра. Результатом этого является увеличение расхода масла и плохая смазка поршня, потому что масло не может улавливаться хонинговальными кольцами. Неадекватное диспергирование нагара и шлама, а также химическая коррозия могут привести к преждевременному износу подшипников. И, наконец, передовые дизельные двигатели с турбонаддувом также должны быть оценены. Обычно газы прорыва увлекают в выхлопные газы некоторое количество масляного тумана, а системы турбонаддува очень чувствительны к нестабильным компонентам HD масла.
В общем, в HD можно найти все категории масел, причем они располагаются по нарастающей по тяжести условий эксплуатации:
• масла для тяжелых условий работы ( HD);
• масла для очень тяжелых (жестких) условий работы (SHPD);
• масла для крайне (экстремально) тяжелых условий работы ( XHPD).
Несмотря на многочисленные попытки использования отработанных методов испытаний для получения необходимой информации, теперь применяют 4- и 6-цилиндровые двигатели для испытания основных эксплуатационных характеристик моторных масел в 400-часовых испытаниях, которые заменили первоначальные на одноцилиндровых испытательных двигателях (MWMB: PetterAWB).
Кроме вышеупомянутых многоцелевых испытательных двигателей ОМ 602 и ОM 611, европейские спецификации предусматривают обязательные испытания на двигателе Daimler—Chrysler ОМ 364 LA или ОМ 441 LA. Оба метода испытаний применяются только к XHPD маслам (со сменой масла через 100 тыс. км пробега). При испытаниях определяют и оценивают чистоту поршней, износ цилиндров и полирование гильзы цилиндра. Особенно в ОМ 441 LA, где зарегистрированы отложения на системе турбонаддува, а также повышение давления. Критерий загущения масла, индуцированный сажей, оценивают по методу ASTM (на двигателе Mack T 8)
Независимо от класса вязкости и примененного базового масла, классические HD масла имеют большой запас щелочности и, следовательно, высокое содержание солей щелочно-земельных металлов и органических кислот. Что касается беззольных диспергирующих агентов, то масла рассчитаны на диспергирование сажи (нагара). Во избежание образования дополнительных отложений в масле, как правило, вводят специальные вязкостные присадки.
Масла, предназначенные для обслуживания автомобильных парков, сталкиваются с особыми проблемами. В отличие от специализированных продуктов, маслам приходится одновременно удовлетворять множество «прихотей» легковых и грузовых автомобилей. Высокими концентрациями высокощелочных мыл для обеспечения чистоты поршней приходится жертвовать, потому что бензиновые двигатели склонны к самовоспламенению в присутствии высоких концентраций металлсодержащих детергентов. Поэтому приходится подбирать другие компоненты, например умелое применение нетрадиционных базовых масел наряду с детергентами, диспергирующими агентами, присадками, улучшающими индекс вязкости, и антиоксидантами.
Классификация моторных масел по спецификациям
Как уже ранее упоминалось, физических и химических свойств недостаточно при выборе наилучшего масла для двигателя. Сложные и дорогостоящие практические и стендовые моторные испытания проводятся для оценки и понимания характери
Военные спецификации
Эти спецификации впервые были разработаны вооруженными силами США, они регламентируют минимальные требования к моторным маслам, применяемым в военной технике. Военные спецификации основаны на определенных физико-химических данных и некоторых стандартных методах моторных испытаний. В прошлом эти спецификации также применялись в гражданском секторе для определения качества моторных масел, но в последние годы почти исчезли с германского рынка. Спецификации от MIL-L -46152 А до MIL-L -46152 теперь отменены. Моторные масла, отвечающие требованиям этих спецификаций, пригодны для применения в американских бензиновых и дизельных двигателях. MIL-L -46152 E (отмененная в 1991 г.) соответствует API SG/CC. MIL-L- 2I04 C классифицирует моторные масла с высоким содержанием присадок для бензиновых и дизельных двигателей как с нормальным всасыванием, так и с турбонаддувом. MIL-L -2I04 D перекрывает MIL-L -2104 C и требует дополнительного испытания в 2-тактном дизельном двигателе Detroit с высоким надувом. Кроме того, должны быть удовлетворены требования спецификаций Caterpillar ТО и Allison С -3. MIL-L -2104 E по содержанию аналогична MIL-L -2104 C. Испытания на бензиновом двигателе были пересмотрены и включают более строгие методы испытаний (Seg 111 E/Seg. VE).
Классификация API и ILSAC
API совместно с ASTM и SAE разработали классификацию, в которой моторные масла сортируют в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями с учетом конструкций существующих двигателей (табл. 4). Масла подвергаются стандартным моторным испытаниям. API выделяет класс моторных масел для бензиновых двигателей, работающих в легких условиях (S — service oils), и для дизельных двигателей (С — commercial, коммерческие автотранспортные средства). Пока дизельные двигатели на легковых автомобилях не превышают численностью бензиновые, но в последние годы они набирают оборот и спрос на них в США непрерывно растет. Кроме того, определен ряд преимуществ, связанных с экономией топлива (ЕС — энергосбережение).
| ||||
Бензиновые двигатели
Дизельные двигатели
АСЕА спецификации
В результате непреодолимых разногласий ССМС был распущен, а на его месте образована АСЕА (Ассоциация европейских автомобилестроителей). Первые АСЕА классификации вступили в силу I января 1996 г., а спецификации ССМС оставались в силе лишь в промежуточный период.
Спецификации АСЕА были пересмотрены в 1996 г., заменены в 1998 г. и вступили в силу 1 марта. Для всех категорий были введены дополнительные испытания на пенообразование, также были модифицированы испытания эластомеров.
Категории «А» относились к бензину, « B» — к дизельным двигателям легковых автомобилей, а «Е» — к дизельным двигателям, работающим в тяжелых условиях.
1 сентября 1999 г. спецификации 1998 г. были заменены и оставались в силе до 1 февраля 2004 г. Были пересмотрены категории Е 2, Е З и E 4 для дизельных масел в тяжелых условиях работы и введена новая категория Е 5: она отражала новые специфические требования к маслам для двигателей Евро 3 и часто более высокое содержание нагара в таких маслах. «А» и «5» остались идентичными с вариантом 1998 г.
1 февраля 2002 г. были опубликованы методы испытаний масел АСЕА 2002 (sequence) вместо sequence 1999 г., причем они оставались в силе до 1 ноября 2006 г. Были пересмотрены и введены требования по чистоте и шламообразованию для бензиновых двигателей (A l, А 2 и A 3) и новая категория А 5 с характеристиками двигателя A 3, но с более высокими требованиями по сбережению топлива. Были внесены коррективы в методы испытаний на чистоту, износ, предотвращение шламообразования для легковых дизельных автомобилей и добавлена новая категория 55 с превосходной чистотой и повышенной экономией топлива. Придается особое значение противоизносным характеристикам по отношению к кольцам, гильзе цилиндра и подшипникам для масел категории E 5.
С 1 ноября 2004 г. методы испытаний АСЕА 2004 г. применяются и на них могут ссылаться торгующие организации. Масла этих категорий совместимы со всеми другими категориями (табл. 6).
| ||||||||||||||||||||||||||||
