Презентация на тему Жидкие смазочные масла

узлов и деталей машин и механизмов, защиты их от

коррозии, очистки трущихся пов-стей от загрязнений и отвода от них теплоты.

деталей двигателей относятся КШМ, ГРМ, цилиндропоршневая группа.
Основными элементами системы

смазки ДВС являются: ёмкость для хранения масла (поддон картера), масляная магистраль, масляный насос, масляные фильтры. В современных ДВС автомобилей и тракторов системы смазки комбинированные: детали смазываются принудительно (под давлением), разбрызгиванием и самотёком.
Масло под давлением подаётся к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, подшипникам кулачкового вала ГРМ, а разбрызгиванием смазываются зеркала цилиндров, поршни и т.д.
 

определяются спецификой рабочего процесса и конструкцией двигателя. Считается, что

условия работы в поршневых двигателях наиболее тяжёлые по сравнению  с другими двигателями. Это объясняется температурным режимом работы масла в ДВС. Например, в камере сгорания температура достигает 25000С. Температура газов, прорывающихся в картер на такте сжатия в бензиновом двигателе 150…4500С, в дизеле – 500…700 0С.
Для современных двигателей температура первой поршневой канавки достигает 270…2800С, а при наддуве – 300…3500С, рабочая температура масла в картере находится пределах 50…1000С.

двигатели эксплуатируются в широких пределах изменения температуры окружающего воздуха,

например, в нашей климатической зоне от + 30…35 и даже 400С летом до – 30 …35 и даже 400С. На Севере этот разброс температур ещё шире. Исходя из этого, рабочий диапазон моторного масла по температуре очень широк – от температуры окружающего воздуха до рабочей температуры масла.
Кроме общих требований к моторным маслам предъявляются и дополнительные. Например, уплотнять зазор в сопряжённых деталях и прежде всего в цилиндропоршневой группе, обладать нейтрализующими свойствами.
Многие функции и требования, предъявляемые к моторным маслам, взаимосвязаны. Например, отвод тепла от деталей и уплотнение зазоров в их сопряжении. При плохом уплотнении газы прорываются в картер, нарушая сплошность масляной плёнки, что приводит к перегреву деталей цилиндропоршневой группы.

моторному маслу, оно должно:
1.       иметь вязкость, обеспечивающую надёжную смазку двигателя

при всех рабочих температурах с наименьшими потерями на трение;
2.       обладать низкотемпературными свойствами для облегчения пуска двигателя в зимнее время;
3.       иметь хорошие моющие и диспергирующие свойства для необходимой чистоты цилиндро-поршневой группы и других деталей;
4.       обладать высокими противоокислительными свойствами для торможения процессов окисления масла в двигателе и уменьшения накопления продуктов окисления в масле, составляющих основу для нагара и отложений;
5.       защищать от коррозии подшипники из цветных металлов и от ржавления остальные детали;
6.       уменьшать износ деталей;
7.       препятствовать прорыву газов из камеры сгорания в картер путём заполнения зазоров между поршневыми кольцами и зеркалом цилиндра. При пуске это улучшает компрессию, при работе уменьшает попадание продуктов сгорания;
8.       не содержать токсичных компонентов.
 

изменение размеров и формы трущихся деталей: цилиндр-поршень, вал-подшипник, кулачок-толкатель

и др. Для цилиндро-поршневой группы характерны, например, адгезионный и абразивный износы. При этом последний может возникать из-за твёрдых частичек нагары, попадающих между гильзой и поршнем из камеры сгорания. Для пары вал-подшипник характерны коррозионный и адгезионный виды износа. Для пары кулачок-толкатель – питтинг, возникающий из-за высоких ударных нагрузок.
Увеличение износа более вероятно при переходе от гидродинамического к граничному трению. Такой переход возможен в результате повышения температуры, удельных нагрузок и скорости скольжения в зоне трения контактируемых деталей. Удельное давление в зоне компрессионных колец составляет 0,15…0,30 МПа, маслосъёмных колец – 0,5…1,3 МПа, в подшипниках коленчатого вала – 20…30 МПа при скорости скольжения до 15 м/с. Наибольшие нагрузки (ударные) испытывает пара кулачок-толкатель, где давление достигает 500…700 МПа, а в отдельных случаях 2100 МПа.

режима. Например, гидродинамический режим смазки возможен в паре кольцо-гильза

в средней части поршня. Вблизи мёртвых точек, когда движение поршня замедлено также появляется граничный режим трения. Как правило, максимальный износ гильзы цилиндра наблюдается в месте остановки 1ого компрессионного кольца.
Подшипники коленчатого вала работают преимущественно в режиме гидродинамической смазки. Граничный режим возникает лишь в момент пуска или при перегрузках.
На интенсивность изнашивания кроме конструктивных особенностей влияет эксплуатация, в частности сорт применяемого масла и топлива. Например, повышенное содержание серы в топливе ускоряет износ цилиндро-поршневой группы. Резко увеличивается износ деталей двигателя при использовании спиртовых альтернативных топлив и особенно метанола, как в чистом виде, так и в смеси с бензином.
На пусковые износы большое влияние оказывает температура: чем она выше, тем меньше износ, так как создаются благоприятные возможности для лучшего поступления масла к трущимся деталям.
Износ увеличивается и за счёт повышения химической активности масла, что видно на паре вал-подшипник. Вкладыш изготавливается из сплавов цветных металлов менее стойких к химической повреждаемости, чем вал. Отсюда потери массы вкладышей из-за химического и коррозионно-химического износа.

пути:
    нейтрализацию кислых продуктов в работавшем масле;
    замедление процессов окисления масла;
    создание

на металле защитной плёнки.
По первому пути применяют высокощелочные присадки, нейтрализующие кислые продукты. При этом в отработавшем  полностью срок службы масле ещё остаётся некоторый запас щелочных свойств.
По второму пути применяют в маслах присадки, замедляющие окисление масла, разрушающие гидроперекиси и превращающие активные радикалы в неактивное состояние.
По третьему пути в масло вводят присадки, образующие прочные защитные плёнки на поверхности подшипников. При этом необходимо учитывать, что чрезмерный запас моющих свойств у масла при повышенных температурах может привести к разрушению противокоррозионных плёнок на металле и вызвать повышенную коррозию подшипников.
Уменьшение износа и повышение надёжности работы двигателя достигается конструктивными мерами. Например, хромирование или покрытие молибденом поршневых колец, изменение числа колец и их формы, использование вставок в гильзе из жаропрочного твёрдого материала, изменение конструкции поршня и т.д.

уменьшение износа сопряжённых деталей. Для этого к маслу добавляют

противоизносные противозадирные присадки. Действие противоизносных присадок заключается в следующем:
    в адсорбции присадок на поверхности металла и создании граничных плёнок;
    в химическом взаимодействии присадок с металлом  в зонах контакта и создании прочных сульфидных и фосфидных плёнок;
    в сглаживании и полировке микровыступов трущихся поверхностей, приводящем к снижению удельных нагрузок и уменьшению износов.
Тип присадки и её концентрация подбирается с учётом максимального эффекта без нежелательных последствий: снижение антиокислительных, моющих и др. свойств.
Например, снижение износа, вызываемого продуктами неполного сгорания топлива, возможно за счёт увеличения щёлочности масла и повышения таким образом его нейтрализующей активности.
Однако излишняя щёлочность может быть причиной повышения химической активности системы. Кроме того, высокая щёлочность повышает зольность масла, активизирующей абразивный износ.
Большое внимание уделяется антифрикционным свойствам масел. Улучшение антифрикционных свойств позволяет снизить потери мощности на трение и в результате уменьшить расход топлива.
Снижение трения достигается как конструктивными мерами, так и улучшение антифрикционных свойств масла. При этом либо регулируют вязкость масла (уменьшение внутреннего трения), либо используют антифрикционные присадки (уменьшение внешнего трения). Используют и комбинированный способ.
За счёт регулирования вязкостных свойств, при замене нефтяных масел на загущенные и синтетические можно в среднем снизить расход топлива на 8…10 %, а при применении модификаторов трения – на 3…5 %.

сопротивление относительному перемещению слоёв.
Величина вязкости выражается в единицах кинематической

вязкости сСт (мм2/с) или динамической вязкости сПз (Па*с). Перевод одних единиц в другие осуществляется по формуле:
где n – кинематическая вязкость;
      h – динамическая вязкость;
      d – плотность масла.
С повышение давления между трущимися деталями вязкость масла возрастает. С понижением температуры вязкость масла возрастает вплоть до потери текучести.
Для характеристики вязкостных свойств масла иногда используют индекс вязкости (ИВ), характеризующий степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры.
Для определения ИВ необходимо знать вязкость масла при 500С и 1000С.
Требования к вязкостно-температурным свойствам моторных масел противоречивы. С одной стороны, для обеспечения надёжного запуска двигателя при низких температурах масло должно иметь невысокую вязкость, т.е. обладать высокой подвижностью. Это позволяет добиться хороших пусковых свойств и прокачиваемости, обеспечить надёжную смазку трущихся деталей в момент пуска. С другой стороны, при высоких рабочих температурах масла, характерных для установившихся режимов работы двигателя, необходима высокая вязкость масла для предотвращения перехода к граничному режиму смазки и повышению износа.
применения и особенности конструкции двигателя.

масел регламентированы стандартом, в соответствии с которым вязкость масел

для бензиновых двигателей должна быть при 1000С не менее 6 мм2/с (кинематическая), а при – 400С не более 170 Па*с (динамическая). Масла для дизелей при этих же условиях должно иметь вязкость не менее 8 мм2/с и не более 220 Па*с соответственно. Чем меньше вязкость при отрицательной температуре, тем при более низкой температуре можно достичь требуемого минимального числа оборотов коленчатого вала и при более низкой температуре запустить двигатель.
Всесезонные масла получают путём загущения маловязкой минеральной основы полимерной присадкой. Масла, полученные с использованием синтетических продуктов, превосходят по вязкостно-температурным свойствам загущенные масла:
При одной и той же вязкости при положительных температурах они обладают меньшей вязкостью при отрицательных температурах.
Использование масел, имеющих высокую вязкость при рабочих температурах, необходимо для снижения износа деталей двигателя. С другой стороны  с увеличением вязкости масла повышаются потери мощности на трение, следовательно, и увеличивается расход топлива. Таким образом, выбор вязкости масла должен учитывать условия

резко снижаются при наличии в масле воды, которая может

попадать в масло при хранении и в период эксплуатации. Присутствие в масле 1…2 % воды в 5 раз повышает износ цилиндро-поршневой группы и в 1,4…1,6 раз износ вкладышей. Кроме того, попадание воды в масло усиливает пенообразование, снижает щелочное число, приводит к выпадению из масла присадок.
Особую опасность представляет собой попадание водяных паров и конденсация влаги в двигателе, находящемся на длительном хранении. В этот период интенсивно развиваются процессы электрохимической коррозии, при которой протекают два сопряжённых процесса: анодный – переход металла в раствор в виде ионов с оставлением эквивалентного количества электронов в металле и катодный – ассимиляция появившихся в металле избыточных электронов каким-либо деполяризатором (кислородом, продуктами окисления масла). При последующей эксплуатации таких двигателей увеличивается износ их деталей. Так, износ на 1000 км пробега для автомобилей длительного хранения  во влажной атмосфере по сравнению с автомобилями непрерывной эксплуатации оказывается больше по цилиндрам в 1,5…2 раза, по поршням в 1,5 раза и по шейкам коленчатого вала на 10…15 %.
Для защиты двигателей от «ржавления» в процессе хранения в моторные масла вводят ингибиторы коррозии. В зависимости от типа используемого ингибитора  и его концентрации получают консервационные, консервационно-рабочие и рабоче-консервационные масла. Введение в моторное масло ингибиторов коррозии не только снижает «ржавление», но и в ряде случаев позволяет уменьшить износ деталей в процессе работы.

работы двигателей необходимо, чтобы моторное масло обладало высокими антиокислительными

и моющими свойствами. Иначе в процессе эксплуатации двигателя происходит образование повышенного количества углеродистых отложений, отрицательно сказывающихся на технических характеристиках двигателя.
Углеродистые отложения, образующиеся в двигателе, подразделяют на нагары (высокотемпературные отложения), лаки (среднетемпературные отложения) и осадки (низкотемпературные отложения).
Нагары получаются вследствие термического разложения масла, окисления и полимеризации продуктов его разложения, а также за счёт несгоревшего топлива. Нагары откладываются преимущественно на стенках камеры сгорания, днище поршня, верхнем пояске боковой поверхности поршня.
Лаковые отложения, как правило, образуются в канавках поршневых колец, на гильзах цилиндров и на боковой поверхности поршня.

маслосистеме и на фильтрах. Их образование обусловлено прорывом газов

из камеры сгорания, попаданием воды в масло и др. причинами. Осадки представляют собой большую опасность, так как они могу забивать маслопроводы и фильтры. Это приводит к нарушению нормальной подачи масла к узлам трения и приводит к выходу их из строя.
Несмотря на общие черты, характер образования отложений различен в зависимости от условий работы двигателя и особенностей его конструкции. Например, в дизеле большую долю составляют высокотемпературные, а в бензиновом двигателе - низкотемпературные отложения.
Для снижения склонности моторных масел  к образованию отложений повышают уровень их качества за счёт улучшения антиокислительных и моющих свойств.
Повышение антиокислительных свойств добиваются подбором масляной основы, в меньшей степени склонной к окислению или введением антиокислительных присадок. Одновременно с этим к маслу добавляют моющие присадки. Они, с одной стороны, могут повлиять на процесс окисления, а с другой стороны, препятствуют отложению углеродистых образований на детали двигателя. В масло для бензиновых двигателей помимо зольных моющих присадок вводят и беззольные диспергирующие присадки для борьбы с образование низкотемпературных отложений.

условия для образования пены. Этому способствует перемешивание масла с

воздухом вследствие вращающихся деталей КШМ, наличие в масле следов воды и ряда стабилизирующих пену веществ: продуктов окисления масла.
Обильное пенообразование нарушает нормальные условия режима смазки.
Для устранения пенообразования в масло вводят противопенные присадки.
Действие противопенных присадок заключается в том, что, являясь соединениями относительно плохо растворяющимися в маслах, они находятся в основном на поверхностях раздела фазы воздух-масло. В результате этого скорость разрушения пены становится больше, чем скорость её образования.
Образование на границе воздух-масло барьера из молекул присадки создаёт определённые трудности для прохождения кислорода вглубь масла. Предполагают, что это свойство противопенных присадок повышает стойкость масла к окислению.
Пенообразование уменьшается с повышением температуры масла, так как при этом вязкость масла снижается и стойкость пены падает.
Попадание воды в масло приводит к увеличению пенообразования: из масла капельки воды начинают испаряться, приводя к зарождению отдельных газовых пузырьков, а затем и пены.
Замечено, что наиболее часто пенообразование наблюдается в двигателях с «сухим» картером, чем в двигателях с «мокрым» картером.

двигатели.
Д – автотракторные и судовые дизели.
МТ – транспортные дизели.
М

– поршневые авиационные двигатели.
Особенности технологии:
К – кислотная очистка.
С – селективная очистка.
П – масло с присадками.
З – загущенное масло.
Цифры  - значение вязкости в мм2/с при 100 0С.
Например, АС-8; АСЗп-6; МС-20 и т.д.
В соответствии с ГОСТ 17479.1-85 «Обозначение нефтепродуктов. Масла моторные» моторные масла подразделяют на классы по вязкости и группы по области применения.

окислению и изменению своего состава в процессе эксплуатации.
масло не

должно пениться, так как пена вместе с картерными газами будет засасываться в систему вентиляции картера двигателя и попадать в воздухоочиститель и смесительную камеру карбюратора.

было обойтись чистыми индустриальными маслами, то для двигателей современных

автомобилей они не годятся, так как не обладают достаточной стабильностью. поэтому для улучшения моторного масла в него добавляют присадки. для защиты деталей от коррозии в масло добавляют антикоррозионную присадку, для защиты от окисления самого масла — антиокислительную присадку, а для удаления лаковых отложений — моющую. чтобы твердые продукты окисления и частицы износа лучше отфильтровывались, в масло добавляют диспергирующую присадку, предотвращающую осаждение твердых частиц на стенках. масло может содержать также противоизнос-ную присадку, благодаря которой на поверхности соприкасающихся деталей образуется молекулярный слой, препятствующий непосредственному контакту деталей и снижающий трение. при высоких удельных нагрузках введение противоизносной присадки в масло обязательно. наконец, чтобы масло не пенилось, в него добавляют антипенную присадку. в качестве присадок применяются самые различные органические и неорганические вещества, содержащие цинк, хлор, серу, кальций, барий, натрий, фосфор, йод, циклические углеводороды и др. некоторые присадки несовместимы: при смешивании могут разлагаться, выпадать в осадок или образовывать коррозионно-активные вещества. поэтому нельзя безоглядно смешивать разные масла, содержащие присадки. а сейчас масла для автомобильных карбюраторных двигателей без присадок не выпускаются. не содержат присадок лишь некоторые высококачественные авиационные моторные масла (мс-14, мс-20), а также чистые индустриальные масла и масло веретенное ау.

смешивания остаточных и дистилятных базовых масел. Имеет достаточно узкий

круг применения, соответственно и  более низкую стоимость.
Полусинтетическое моторное масло – получается путем смешивания минеральных и синтетических масел. Применяется во всех типах двигателей, экономит топливо. Имеет отличные технические характеристики.
Синтетическое моторное масло — для получения используется дорогое сырье и дорогостоящее оборудование. Обладает высокими эксплуатационными характеристиками, используется при любых погодных условиях и в любое время года.

важная характеристика моторного масла. Установлена вязкость SAE - американским

обществом автомобильных инженеров. Данная классификация делит масла на 
летние (20, 30, 40, 50, 60), зимние (0w, 5w, 10w, 15w, 20w, 25w) и всесезонные, которые имеют двойное обозначение (первое - зимний класс, второе — летний). Следует знать, чем первая цифра меньше, тем меньше вязкость масла при низких температурах и тем легче холодный пуск двигателя. Чем больше вторая цифра, тем больше вязкость масла при высоких температурах и надежнее смазывание двигателя при высоких рабочих температурах.

ACEA
Классификация API делит моторные масла на два вида:
S — для

бензиновых легковых двигателей
C — для дизельных грузовых двигателей
 
Класс масла обозначается двумя латинскими буквами: первая - вид масла (S или C), вторая - уровень эксплуатационных свойств (от А до N). Чем вторая буква дальше от начала алфавита, тем уровень свойств выше. Существуют универсальные масла (для дизельных и бензиновых двигателей), которые обозначаются обеими категориями (S/C). Наиболее предпочтительными по API являются классы SN/CF и SM/CF. Масла, соответствующие данным классам, обладают высоким качеством, обеспечивают максимальную защиту от износа и отличные моющие-диспергирующие свойства. Для машин старше 8-10 лет достаточно применять масла SF/CF и SL/CF.
Дополнительно классы дизельных масел делятся на двухтактные и четырехтактные.
 

сравнению с API предъявляет более жесткие требования к моторным

маслам. Данная классификация делит масла на три категории:
А - для бензиновых легковых двигателей
В - для дизельных легковых двигателей
Е - для дизельных грузовых двигателей
Классификация ACEA в основном говорит о поведении масла при высоких рабочих температурах. Часть европейских и американские автоконцерны обычно рекомендуют масла ACEA A3/B4, в то время как японские и большинство европейских - ACEA A1/B1 или А5/В5. Но возможны исключения, поэтому лучше перепроверить свой выбор, например - звонком к автодилеру
 
Классификации API и АСЕА содержат базовые требования, согласованные между изготовителями масел и производителями автомобилей. При этом последние могут выдвигать к маслам собственные дополнительные требования, формулируются которые в спецификациях авто производителей.

трения агрегатов трансмиссий легковых и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов,

тепловозов, дорожно-строительных и других машин. Кроме того трансмиссионные масла в различных зубчатых редукторах и червячных передачах промышленного оборудования.

масло является неотъемлемым элементом конструкции. Способность масла выполнять и

длительно сохранять функции конструкционного материала определяется его эксплуатационными свойствами. Общие требования к трансмиссионным маслам определяются конструкционными особенностями, назначением и условиями эксплуатации агрегата трансмиссии.

давлений и широком диапазоне температур. Пусковые свойства и длительная

работоспособность трансмиссионных масел должны обеспечиваться в интервале температур от -60 до +150 °С. Поэтому к трансмиссионным маслам предъявляют довольно жесткие требования.

от износа, заедания, питтинга и других повреждений; Трансмиссионные масла снижают

до минимума потери энергии на трение; Трансмиссионные масла отводят тепло от поверхностей трения; Трансмиссионные масла снижают шум и вибрации зубчатых колес, а так же уменьшают ударные нагрузоки; Трансмиссионные масла не должны быть токсичными. Для обеспечения надежной и длительной работы агрегатов трансмиссий трансмиссионные масла должны обладать определенными характеристиками: иметь достаточные противозадирные, противоизносные и противопиттинговые свойства; обладать высокой антиокислительной стабильностью; иметь хорошие вязкостно-температурные свойства; не оказывать коррозионного воздействия на детали трансмиссии; иметь хорошие защитные свойства при контакте с водой; обладать достаточной совместимостью с резиновыми уплотнениями; иметь хорошие антипенные свойства; иметь высокую физическую стабильность в условиях длительного хранения.

50 °C), используемые в качестве смазочных материалов, преимущественно в узлах трения

станков, вентиляторов, насосов, текстильных машин, а также как основа при изготовлении гидравлических жидкостей, пластичных и технологических смазок.

подшипников различных турбоагрегатов: паровых и газовых турбин, гидротурбин, турбокомпрессорных

машин. Эти же масла используют в качестве рабочих жидкостей в системах регулирования турбоагрегатов, а также в циркуляционных и гидравлических системах различных промышленных механизмах.

окисления, не выделять при длительной работе осадков, не образовывать

стойкой эмульсии с водой, которая может проникать в смазочную систему при эксплуатации, защищать поверхность стальных деталей от коррозийного воздействия. Перечисленные эксплуатационные свойства достигаются использованием высококачественных нефтей, применением глубокой очистки при переработке и введением композиций присадок, улучшающих антиокислительные, деэмульгирующие, антикоррозионные свойства масел.