Получение смазочных материалов

По способу получения смазочные материалы делятся на дистиллятные, полученные при вакуумном разделении мазута, и остаточные, получаемые из гудрона путем глубокой его переработки. Дистиллятные масла имеют низкую вязкость, остаточные — более высокую. Выход масел при переработке из нефти составляет 2—2,5 %. Масла представляют собой смесь углеводородов с температурой кипения 350—500 °С. Кроме углеводородов в маслах содержатся те же примеси, что и в топливах.

Основу нефтяных масел составляют циклоалканы (75—80 %).

Наряду с циклоалканами в маслах содержатся ароматические углеводороды. Также в них присутствуют нафтеновые кислоты, сернистые соединения и смолисто-асфальтеновые вещества.

Обязательным этапом при производстве масел является очистка масел от избытка сернистых соединений и смолисто-асфальтеновых веществ, нафтеновых кислот и парафинов. Способы очистки выбирают в зависимости от исходного сырья и назначения масел.

Существуют следующие способы очистки: кислотно-щелочной, селективный, контактный (адсорбционный, экстракционный).

При кислотно-щелочном способе очистки масла обрабатывают 92—96%-ной серной кислотой, затем щелочью (для нейтрализации остатков кислоты), промывают водой и сушат. Сернистые соединения, асфальтены растворяются в серной кислоте и отделяются от основной массы.

При селективном способе очистки подогретое масло смешивают с растворителем, который растворяет нежелательные примеси, и отделяют его от масла.

Селективная очистка позволяет получать масло более высокого качества.

Контактный способ предполагает очистку от примесей с помощью отбеливающих глин и цеолитов. Нежелательные примеси адсорбируются на поверхности адсорбентов и выводятся из состава масел.

При производстве высококачественных масел выполняют очистку от углеводородов, кристаллизующихся при сравнительно высоких температурах.

Очищенные масла называются базовыми. В базовые масла вводят присадки, которые улучшают свойства масел, увеличивают долговечность смазываемых узлов и удлиняют срок службы масел в три—пять раз, снижают его расход. Присадки к маслам бывают: вязкостные, депрессорные, антиокислителъные, противокоррозионные, противопенные, противозадирные и моющие

Антиокислительные присадки добавляют к маслам для повышения их химической стабильности. Молекулы присадок обрывают цепные реакции окисления.

Противокоррозионные присадки создают на металле защитный мономолекулярный слой, препятствующий воздействию на металл кислых и других активных агентов.

Депрессорные присадки понижают температуру застывания масел путем разрушения кристаллического каркаса, образованного тугоплавкими углеводородами, которые входят в состав масел.

Вязкостные присадки увеличивают вязкость низковязких масел при положительных температурах и не оказывают существенного воздействия при низких.

Противоизносные и противозадирные присадки повышают смазывающую способность масел, образуют прочный пограничный слой на поверхности металла путем химического взаимодействия активных групп присадки с металлом.

Противопенные присадки предупреждают вспенивание масел из-за снижения прочности поверхностных масляных пленок.

Моющие присадки диспергируют образующиеся на поверхности металла отложения (на поршнях, кольцах) и выводят их из зоны трения.

В базовое масло вводится 5—10 % присадок.

 

Классификация масел

Масла по назначению делятся на моторные (для двигателей), трансмиссионные (для трансмиссии) и гидравлические (для гидравлических систем автомобиля).

Одним из основных свойств масел является их вязкость. Под вязкостными свойствами масла понимают совокупность свойств, характеризующих вязкость данного масла в заданных условиях работы в зависимости от температуры, давления и приложенного напряжения сдвига. С понижением температуры вязкость масла повышается. Зависимость вязкости от температуры характеризует вязкостно-температурные свойства масла. От вязкости в значительной мере зависят режим смазывания, величина энергетических потерь, пуск двигателя, прокачиваемость масла по смазочной системе. Поэтому смазочные масла должны обладать оптимальной вязкостью при рабочей температуре, которая по возможности должна как можно меньше зависеть от температуры окружающей среды.

Моторные масла работают в следующих условиях: давление до 100 МПа, температура отработавших газов до 2000 °С. При этом выделяют три температурные зоны: высокотемпературную, среднетемпературную и низкотемпературную.

К высокотемпературной зоне относятся: камера сгорания и днище поршня, которые нагреваются от 400 до 800 °С; к среднетемпературной — поршень с кольцами и пальцем, стенки цилиндра (до 300—350 °С); к низкотемпературной — картер и коленчатый вал (до 100—180 °С). Кинематическая вязкость моторных масел нормируется при температурах 100, 0 и —18 °С.

Условия работы трансмиссионных масел иные. Они должны быть работоспособны при температурах от —50 до +50 °С. Кинематическая вязкость для трансмиссионных масел нормируется при температурах 100, 50 и 0 °С.

В маркировку масел входит вязкость при температуре 100 °С как для моторных, так и для трансмиссионных масел.