Характеристика топлив и смазочных средств для двигателей внутреннего сгорания

- снижение эффективности действия отдельных присадок;

- выпадение присадок и продуктов их окисления в осадок;

- ускоренное повышение вязкости масла.

Ухудшение работы масла может проявляться не сразу, а после определенного времени и наглядно может не обнаруживаться.

Нефтяные компании не рекомендуют доливать масла другой марки, но при необходимости нужно руководствоваться следующими правилами:

- смешивать масла только одной категории;

- смешивать минеральное только с минеральным;

- синтетические масла рекомендуется не смешивать ни с каким другим.

7.8 Изменение свойств моторных масел в процесс работы

8. Эксплуатационные свойства и применение трансмиссионных масел и масел для вспомогательного оборудования

8.1 Трансмиссионные масла

Группу масел устанавливают по результатам оценки их свойств по ГОСТ 9490-75. По классификации ГОСТ 17479.2-85 масла маркируют по уровню напряженности работы трансмиссии и классу вязкости. Например, в маркировке масла ТМ-5-18: ТМ означает «трансмиссионное масло», цифра 5 - группа по эксплуатационным свойствам, 18 - класс вязкости масла, мм²/с при 100⁰С. До введения ГОСТ 17479.2-85 на классификацию и систему обозначений, маркировка масел в нормативно-технической документации была другой. Обозначение трансмиссионных масел по ГОСТ 17479.2-85 и соответствие их ранее принятым маркам приведены в таблице 8.3.

Таблица 8.3 - Соответствие обозначений по ГОСТ 17479.2-85 и принятым в нормативно-технической документации

Для решения вопроса взаимозаменяемости отечественных и зарубежных масел дано примерное соответствие классов вязкости и эксплуатационных групп трансмиссионных масел по ГОСТ 17479.2-85 классам вязкости по классификации SAE и группам по классификации API (табл. 8.4).

Таблица 8.4 - Соответствие классов вязкости и групп трансмиссионных масел по ГОСТ 17479.2-85 классификациям SAE J306С и API

^* - приблизительное соответствие. Для полного соответствия необходимо проведение целого комплекса испытаний по определенным методикам.

Классификация трансмиссионных масел по вязкости в США и странах Западной Европы осуществляется по методу SAE J306С. Буквой «W» обозначают зимние сорта, у летних буква отсутствует, а у всесезонных (загущенных) одно за другим следуют два обозначения: «зимнее» и «летнее». Принятые степени вязкости и рекомендуемые температурные диапазоны применения масел приведены в таблице 8.5.

Таблица 8.5 - Классы вязкости трансмиссионных масел по SAE J306С

В соответствие с классификацией API трансмиссионные масла по уровню эксплуатационных свойств делятся на шесть групп: GL-1, GL-2, GL-3, GL-4, GL-5, GL-6. Масла первых трех групп уже не применяются.

В соответствие с принятой классификацией маркировка импортного всесезонного трансмиссионного масла (в качестве примера) будет следующей: SAE 85W - 90 GL-5.

8.3 Ассортимент и показатели качества отечественных трансмиссионных масел

При эксплуатации современных тракторов и автомобилей получили применение трансмиссионные масла с противоизносными и противозадирными присадками.

Для главных передач, имеющих цилиндрические или конические зацепления, применяют обычные трансмиссионные масла, а для гипоидных - только гипоидное.

Основные показатели качества наиболее распространенных трансмиссионных масел приведены в таблице 8.6.

Таблица 8.6 - Показатели трансмиссионных масел

Масло ТЭп-15 (ТМ-2-18) ГОСТ 23652-79 используется для смазывания прямозубых и червячных передач в трансмиссиях тракторов и других сельскохозяйственных машин в качестве всесезонного в районах с умеренным климатом. Рабочий температурный диапазон масла -20…+100⁰С.

Масло ТСп-15к (ТМ3-18) ГОСТ 23652-79 - трансмиссионное масло, единое для коробки передач и главной передачи автомобилей КамАЗ и других грузовых автомобилей. Длительно работоспособно при температурах -20…+130⁰С.

Масло ТАп-15В (ТМ-3-18) ГОСТ 23652-79 используют в трансмиссиях грузовых автомобилей и тракторов, за исключением автомобилей ВАЗ, ЗИЛ-111, ЗИЛ-113 и ЗИЛ-117. в средней климатической зоне используют всесезонно при температуре до -25⁰С.

Масло ТАД-17и (ТМ-5-18) ГОСТ 23652-79 - универсальное минеральное, содержит многофункциональные присадки. Применяют для смазывания цилиндрических, конических, червячных, спирально-конических и гипоидных передач, автомобилей и другой мобильной техники. Работоспособно в диапазоне температур -25…+140⁰С.

Масло ТСп-14гип (Тм-4-18) ГОСТ 23652-79 - предназначено для смазывания гипоидных передач грузовых автомобилей (в основном семейства ГАЗ) и специальных машин в качестве всесезонного для умеренной климатической зоны. Может быть использовано для тех же целей, что и ТАп-15В.

Ряд новых трансмиссионных масел, выпускаемых нефтеперерабатывающей промышленностью, прошли испытания и допущены к эксплуатации в трансмиссиях автомобилей (табл. 8.7).

Таблица 8.7 - Перспективные отечественные трансмиссионные масла

Для коробок передач переднеприводнах автомобилей ВАЗ выпускается трансмиссионное масло ТНК группы GL-4 (ТМ-4) вязкостью SAE 80W-85. Для этих же целей компания «Лукойл» выпускает масло «Лукойл» той же группы, но большей вязкости - SAE 80W-90.

АО «Уралнефтехим» совместно с НАМИ-ХИМ и фирмой «Лубризол» разработало трансмиссионное мало для автоматических коробок передач «Уфалюб-АТФ» группы GL-5.

8.4 Масла для гидромеханических и гидрообъемных передач

Пластичные смазки - это сложные соединения, представляющие собой жидкие масла (основа), специальным способом загущенные. Они используются в качестве антифрикционных (для смазывания негерметизированных узлов трения машин), антикоррозионных (для предохранения деталей от коррозии) и уплотнительных. При изготовлении антифрикционных смазок в качестве загустителей используют кальциевые, натриевые, литиевые, смешанные и другие мыла, являющиеся солями естественных или жирных синтетических кислот.

Защитные смазки получают загущением минеральных масел углеводородами (петролатумом, церезином, парафином).

Пластичные смазки - мазеобразные продукты от светло-желтого до темно-коричневого цвета, но некоторые из них имеют черный цвет (графитная смазка), темно-синий (смазка № 158).

Они должны отвечать требованиям, установленным стандартами и техническими условиями для обеспечения применения их по своему основному назначению. К нормируемым показателям качества пластичных смазок относятся: температура каплепадения; отношение к воде; предел прочности; содержание механических примесей, свободных щелочей и органических кислот.

Температурой каплепадения оценивают температурную стойкость смазки. Она определяется в лабораторных условиях по замеру температуры, при которой происходит падение первой капли смазки, нагреваемой в специальном приборе.

В зависимости от температуры каплепадения смазки классифицируют на следующие виды: низкоплавкие (защитные смазки ПВК и ВТВ-1), температура каплепадения которых не превышает 60⁰С; среднеплавкие (солидолы, графитная смазка УСс-А), изготовленные на кальциевых мылах с температурой каплепадения 75...105⁰С; тугоплавкие (ЯНЗ-2, Литол-24, № 158, ЦИАТИМ-201 и др.), загущенные литиевым или натриево-кальциевыми мылами и имеющие температуру каплепадения от 120 до 185⁰С.

Показатель, характеризующий способность смазки противостоять растворению в воде, называется отношением к воде. Защитные смазки, для изготовления которых используют углеводородные (не мыльные) загустители, совершенно не растворимы в воде. Антифрикционные смазки, загущенные кальциевыми (солидолы всех марок) и литиевыми (Литол-24) мылами, являются влагостойкими. Антифрикционные смазки, загущенные натриево-кальциевыми мылами (ЯНЗ-2), отличаются недостаточной влагостойкостью.

О способности смазки удерживаться на вращающихся деталях судят по пределу прочности на сдвиг, определяемому в лабораторных условиях. Чем выше предел прочности, тем надежнее удерживается смазка в подшипниках качения.

Для предотвращения абразивного износа поверхностей трения в смазке не должны присутствовать механические примеси и органические кислоты.

Коррозионная агрессивность смазок зависит от наличия в них свободных щелочей, которых не должно быть более 0,1...0,2% (по массе). Выбор марки пластичной смазки определяется конструкцией узла трения, его рабочей температурой и нагруженностью, а также климатическими условиями эксплуатации машин.

Марки, состав и основная область применения пластичных смазок, наиболее широко используемых в автотракторной технике, приведены в таблице 9.1.

На первом месте среди пластичных смазок является Литол-24 (литиевая смазка) - универсальная и водостойкая. В принципе, оно может применяться во всех узлах трения автомобилей и тракторов, за исключением шарниров равных угловых скоростей, для которых обязательно применение смазки ШРУС-4, которая содержит дисульфид молибдена (Мо₂S) и имеет очень высокие противозадирные свойства, что необходимо для надежной работы шарниров.

Смазки семейства «Фиол» - близки к литолу и более морозостойки, а Фиол 2М содержит дисульфид молибдена (но в меньшем количестве, чем ШРУС-4 и поэтому заменой не могут быть).

Смазка «158» - также литиевая, содержит фталоцианин меди и поэтому имеет синий цвет. Применяется для смазки карданных подшипников.

Смазки ЛСЦ-15 и ЛЗ-31 - обладают высокими показателями по стабильности, но почти не встречаются в продаже. Могут быть заменены литолом, «158» и фиолами.

Что касается старых смазок типа солидолов, консталинов, ЯНЗ-2, 1-13, УТ-1, УТ-2, АМ и многих других, то их свойства на порядок ниже и по возможности их применять в узлах трения не следует.

Смазка УНИОЛ-ЗМ - комплексная кальциевая смазка предназначена для использования при температурах от -60 до 120⁰С. В настоящее время она допущена к применению (в районах Крайнего Севера) во всех основных узлах автомобилей в качестве единой всесезонной смазки, взамен солидолов всех марок, смазок ЯНЗ-2, ЦИАТИМ-201.

Вазелин технический УН (ГОСТ 782-59) - минеральное масло, загущенное углеводородами, имеющее защитные присадки. Применяют для консервации сельскохозяйственной техники.

Волокнисто - технический вазелин ВТВ-1 - защитная смазка для предохранения от коррозии наконечников проводов и полюсных выводов аккумуляторных батарей, шарниров дверей, капота, багажника и др. Для тех же целей применяют углеводородную защитную смазку ПВК (ГОСТ 19537-74).

Для защиты наружной поверхности тракторов и сельскохозяйственной техники, хранящейся на открытых площадках, целесообразно использование смазки СХК (ГОСТ 11059-64). Аналогична защитным смазкам область применения консервационных масел НГ-203 (ГОСТ 12328-66), НГ-204У (ГОСТ 18974-73), НГ-208 (ТУ 38 101187-71), К-17 (ГОСТ 10877-76).

Для консервации лакокрасочных покрытий, металлических поверхностей, пластмассовых деталей и резиновых технических изделий применяется водно-восковая дисперсия ЗВВД-13 (ТУ 38 101716-78), которая по своим защитным свойствам превосходит пластичную смазку ПВК. Используются также ингибированные пленочные покрытия НГ-216 (ТУ 38 101427-76), в составе которых содержится ингибитор коррозии. Присадка АКОР-1 (ГОСТ 15171-70), представляющая собой 10% раствор технического стеарина в минеральном масле, используется для консервации техники самостоятельно или как присадка к моторным маслам для консервации двигателя. В этом случае в моторное масло вводят до 10% присадки АКОР-1 и прокручивают двигатель.

Таблица 9.1 - Техническая характеристика пластичных смазок

Контрольные вопросы

1. Назначение и состав пластичных смазок.

2. Назовите основные эксплуатационные свойства пластичных смазок.

3. Расскажите о классификации пластичных смазок по ГОСТ 23258-78.

4. Что такое температура каплепадения пластичной смазки, что она определяет и как находится?

5. На какие группы по назначению делят пластичные смазки?

6. Что такое твердые смазки?

7. Назовите основные марки пластичных смазок, применяемых при эксплуатации сельскохозяйственной техники.

10. ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ

При эксплуатации автотракторной техники используются различные технические жидкости: охлаждающие, для гидравлических систем, амортизаторов и гидропривода тормозов.

10.1 Охлаждающие жидкости

Для отвода тепла от нагретых деталей двигателей внутреннего сгорания применяются охлаждающие жидкости. Они должны удовлетворять определенным требованиям, исходя из условий работы. Охлаждающие жидкости должны быть недефицитными и дешевыми, иметь высокую температуру кипения и низкую температуру застывания, обладать большой теплоемкостью и малой вязкостью, не вызывать коррозию металлов и не разрушать резиновых деталей, как можно меньше образовывать накипь в системе охлаждения, быть безопасными в обращении, не воспламеняться, не вспениваться, иметь минимальный коэффициент объемного расширения.

Жидкостей, полностью удовлетворяющих всем этим требованиям, нет. Наибольшее распространение в качестве охлаждающих жидкостей получили природная вода и некоторые специальные низкозамерзающие жидкости (антифризы).

Вода обладает наивысшей из всех жидкостей удельной теплоемкостью (4,2 кДж/(кгград)), низкой вязкостью (1 мм²/с), широкой доступностью, пожарной безопасностью и отсутствием токсичности.

Однако воде присущи и недостатки. Она всегда содержит взвешенные механические примеси, растворенные соли и имеет высокую температуру замерзания (0⁰С). Механические примеси обычно легко удаляются отстоем или фильтрованием. Из других примесей, присутствующих в природной воде, наиболее вредными оказываются растворенные в ней соли кальция и магния. С течением времени эти соли под действием высоких температур изменяют свой химический состав, становятся нерастворимыми и откладываются в виде слоя накипи.

Интенсивность отложения накипи в системе охлаждения двигателя находится в прямой зависимости от жесткости воды. Она измеряется количеством миллиграмм - эквивалентов на литр воды (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в 1 лводы 20,04 мг ионов кальция или 12,16 мг ионов магния. Воду с содержанием солей до 4 мг-экв./л считают мягкой, от 4 до 8 мг-экв/л - средней жесткости, от 8 до 12 мг-экв/л - жесткой и свыше 12 мг-экв/л -- очень жесткой.

Вода из различных источников имеет разную жесткость.

Дождевая, снеговая вода и вода горных рек очень мягкая (мыло дает обильную пену). Вода рек, прудов и пресных озер может быть мягкой и среднежесткой. Колодезная и ключевая (родниковая) вода жесткая. Морская вода очень жесткая (мыло не пенится).

Отложение накипи в рубашке и головке двигателя, в трубках радиатора вызывает перегрев двигателя, т.к. теплопроводность накипи составляет 1...2 Дж/(мсград), что в 10...15 раз ниже, чем у металлов. Повышение температурного режима двигателя сопровождается падением мощности, перерасходом топлива и масла. Кроме того, неодинаковая температура по высоте цилиндров сопровождается неравномерным отложением накипи. А это еще в большей степени увеличивает разность температур по высоте цилиндров и блока, что приводит к возникновению значительных внутренних напряжений в металле, изменению геометрических размеров цилиндров, появлению трещин.

Лучше всего применять в системе охлаждения мягкую воду, т. к. она не дает накипи (дождевая или снеговая). При использовании воды среднежесткой и жесткой необходимо предварительное ее умягчение одним из известных способов (кипячением, катионовым методом, магнитной обработкой). Отложение накипи можно уменьшить введением в систему охлаждения АНТИНАКИПИНОВ, которые переводят накипь в рыхлое состояние, легко удаляемую при промывке. Некоторыми из присадок этого типа являются: калиевый хромпик (К₂Сг₂О₇), гексамет (NаРО₃)₆ , азотнокислый аммоний, технический трилон «Б» или Реолон.

При жесткости до 6 мг-экв/л в один литр воды добавляют 3 г хромпика, при большей жесткости - до 10 г. При этом, хромпик образует на поверхности металлов защитную окисную пленку, предохраняющую его от коррозии. В случае применения азотнокислого аммония или гексамета их добавка на 10 лводы должна составлять соответственно 40 г и 2 г для жесткой воды; 100 г и 4 г для очень жесткой воды. Воду, с введенными антинакипинами, заливают в систему охлаждения двигателя.

При эксплуатации необходимо реже менять воду в системе охлаждения с целью снижения толщины накипеобразования. В зимнее время воду, сливаемую из двигателя, необходимо собирать и вновь использовать. Периодически при сезонном техническом обслуживании для удаления накипи используют специальные растворы (табл. 10.1).

При обработке вышеприведенными растворами из двигателя ледует предварительно вынуть термостат. По окончании обработки раствор сливают и систему охлаждения два-три раза промывают водой.

Таблица 10.1 - Составы для удаления накипи

Главная трудность использования воды как охлаждающей жидкости в зимнее время связана с ее высокой температурой замерзания (0⁰С). По этой причине зимой целесообразнее применять специальные охлаждающие незамерзающие жидкости-антифризы. Наибольшее распространение получили антифризы на основе водных растворов этиленгликоля. Этиленгликоль представляет собой бесцветную или слегка желтоватую вязкую жидкость без запаха с плотностью при 20⁰С 1113 кг/м³ и температурой замерзания минус 12⁰С. Водные растворы этиленгликоля изменяют температуру замерзания в зависимости от содержания воды. Самая низкая температура замерзания минус 75⁰С соответствует смеси, состоящей из 33% воды и 67% этиленгликоля. Дальнейшее увеличение содержания воды ведет к росту температуры застывания. Водные растворы этиленгликоля являются коррозионно-агрессивными. Поэтому в состав антифризов вводят антикоррозионные присадки: 1 г/л декстрина (защита алюминия, меди, свинцово - оловянистого припоя); 2,5...3,5 г/л динатрийфосфата (защита стали, чугуна, латуни, меди). Для защиты цинка вводится 7...8 г/л молибденового натрия, что отмечается в маркировке антифриза строчной буквой «м» (например, марка 40м).

Показатели качества некоторых основных низкозамерзающих охлаждающих жидкостей приведены в таблице 10.2. Цифры в марках характеризуют температуру замерзания. Концентрированный этиленгликоль марки ТОСОЛ-А плотностью 1,12...1,14 г/см³, перед применением разводят дистиллированной водой. Все антифризы имеют большой коэффициент объемного расширения, поэтому в системах охлаждения предусматриваются расширительные бачки.

При отсутствии расширительного бачка система охлаждения заполняется на 90…92%. С течением времени присадки распадаются, в связи с этим срок использования антифриза ограничен двумя годами. Этиленгликоль ядовит, но он опасен только при попадании в желудочно-кишечный тракт. При понижении уровня антифриза (в связи с испарением) в систему охлаждения надо доливать только воду, т.к. этиленгликоль не испаряется.

Таблица 10.2 - Показатели качества некоторых низкозамерзающих охлаждающих жидкостей

Для средней и южной полосы России тосол А-40М является всесезонным. Для удобства контроля ...