5. Масла, применяемые для автомобильных и тракторных двигателей

 

Решающую роль в обеспечении оптимальных режимов смазки, снижении трения и износа, а также в эффективном отводе теплоты и уплотнении зазоров играют вязкость масла, количество и  эффективность присадок, обеспечивающих стабильность физиков- механических свойств. Вязкость масел измеряют в сантистоксах (1мм/с=сСт). Вязкость заметно меняется с температурой. Так в интервале температур от 1000  до 00С вязкость различных масел может возрастать в 300 раз и более. При определенной температуре масло вообще теряет подвижность. Это - температура застывания. Для различных масел она различна, но, как правило, не опускается ниже -60° С.

Требования к вязкостно-температурным свойствам масел достаточно жесткие. При предельно высоких рабочих температурах масла в двигателе вязкость должна быть достаточной для надежной смазки и работы узлов трения, низкого износа деталей, эффективного уплотнения сопряжений малой прорыв картерных газов, расхода масла на угар. При отрицатель­ных температурах масло должно иметь относительно низкую вязкость, обеспечивающую эффективный пуск двигателя, своевременную подачу масла к парам трения и т.д. Для получения требуемых эксплуатационных свойств  моторные масла содержат целый комплекс присадок, приведенных  в таблице 1.

Моторные масла подразделяется на минеральные, которые изготавливаются из нефтяной основы и пакета присадок и синтетические (индивидуальные соединения или смеси нескольких соединений близкой химической структуры (поли-a-олефины и др.)).  Температура потери подвижности синтетических масел ниже, чем у минеральных. Следовательно, пуск двигателя возможен при более низких температурах. Синтетические масла имеют большую температурную стабильность, лучшие эксплуатационные характеристики, но отличаются более высокой стоимостью. Выделяют также группу масел, полученных с помощью гидрокрекинга, которые часто называют «полусинтетикой». По своим эксплуатационным качествам они находятся между минеральными маслами и синтетическими.

 
Таблица 1:
Основные типы присадок к моторным маслам

 

Тип

Функциональное назначение

Вязкостные  (загущающие)

Уменьшают степень изменения вязкости с изменением температуры

Моющие (детергенты)

 Уменьшают и предотвращают образование высокотемпературных отложений, обеспечивают чистоту деталей, нейтрализуют продукты окисления  топлива и масла

Диспергирующие

(дисперсанты)

Поддерживают загразняющие примеси в масле в мелкодисперсном состоянии и предотвращают образование низкотемпературного шлама

Антиокислительные и антикоррозионные

Снижают скорость окисления и образование нерастворимых, а также коррозионно-агрессивных продуктов в масле. Уменьшают рост вязкости и предотвращают коррозию деталей из цветных сплавов

Противоизносные и противозадирные

Предотвращают разрушение контактирующих поверхностей деталей при граничном трении, снижают износ за счет образования на поверхностях трения защитных пленок

Депрессорные

Понижают температуру застывания масла за счет снижения интенсивности образования кристаллов парафина при низких температурах

Ингибиторы коррозии

Предотвращают коррозию деталей из черных металлов

Антифрикционные (модификаторы трения)

Уменьшают трение в сопряженных парах, снижают расход топлива двигателем

Противопенные

Предотвращают образование пены в двигателе

 

По вязкости моторные масла делятся на классы, которые представлены в таблице 2.

 

 Таблица 2:

Классы вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1-85

 

Класс

вязкости

n при 1000С,мм2/с

nмакс при

-180С,

мм2

Класс

вязкости

n при 1000С, мм2/c

nмакс при

-180С,

мм2/c 

не

 менее

не

более

не

менее

не

более

3з

3,8

-

1250

3з/8

7,0

9,5

1250

4з

4,1

-

2600

4з/6

5,6

7,0

2600

5з

5,6

-

6000

4з/8

7,0

9,5

2600

6з

5,6

-

10400

4з/10

9,5

11,5

2600

6

5,6

7,0

-

5з/10

9,5

11,5

6000

8

7,0

9,5

-

5з/12

11,5

13,0

6000

10

9,5

11,5

-

5з/14

13,0

15,0

6000

12

11,5

13,0

-

6з/10

9,5

11,5

10400

14

13,0

15,0

-

6з/14

13,0

15,0

10400

16

15,0

18,0

-

6з/16

15,0

18,0

10400

20

18,0

23,0

-

 

 

 

 

 

Классификация моторных масел

 

Моторные масла согласно ГОСТ 17479.1-85 подразделяются на группы по эксплуатационным свойствам, характеризующие условия работы масла в двигателях конкретного уровня форсирования (см. табл. 3).

 

Таблица 3:

Группы моторных масел в зависимости от уровня эксплуатационных свойств в области их применения

 

Группа

Рекомендуемая область применения

А

Нефорсированные бензиновые двигатели и дизели

Б       Б1

Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений и коррозии подшипников

Б2

Малофорсированные дизели

В      В1

Среднефорсированные бензиновые двигатели, работающие в неблагоприятных условиях, способствующих окислению масла и образованию всех видов отложений

В2

Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к антикоррозионным, противоизносным свойствам масел и их склонности к образованию высокотемпературных отложений

Г      Г1

Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях, способствующих окислению масла, образованию всех видов отложений, коррозии и ржавлению

Г2

Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в неблагоприятных эксплуатационных условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений

Д

Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях или когда применяемое топливо требует использования масел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонностью к образованию всех видов отложений

Е

Лубрикаторные системы смазки цилиндров дизелей, работающих на топливе с высоким содержанием серы

 

В зависимости от вязкости и эксплуатационных свойств ГОСТ 17479.1-85 установлены марки моторных масел (М-8В1, М-12Г2, М-6/12Г1 и т.д.),в условном обозначении которых заложены основные характеристики. Например, масло М-8В1: буква "М" обозначает моторное масло, цифра 8 характеризует его вязкость при 1000 С в мм/с, буква "В" с индексом "1" указывает, что масло по эксплуатационным свойствам относится к группе В и предназначено для смазывания среднефорсированных бензиновых двигателей. Масло М-б /12Г1: буква  "М" - моторное масло, цифра 6 свидетельствует, что это масло относится к классу вязкости , у которого вязкость при –180 С не должна превышать 10400 мм/с (как у масла М-6), индекс "з" обозначает, что масло содержит загущающие  вязкостные  присадки, цифра "12" после знака дроби показывает, что вязкость масла при температуре 1000 С равна 12 мм /с, а буква "Г" с индексом «1» обозначает принадлежность масла по эксплуатационным свойствам к группе Г и указывает на возможность его использования для высокофорсированных бензиновых двигателей.

Индекс "2" при буквенном обозначении группы указывает на то, что масло предназначено для дизелей, например М-8Г2. Отсутствие цифрового индекса у масел группы Б,В,Г свидетельствует об универсальности масел и возможности их применения как в бензиновых, так и дизельных двигателях, например М-6 /12В .

Переход от масел низших групп А, Б  к   высшим В, Г  , как правило достигается за счет расширения ассортимента и количественного увели­чения присадок в маслах.

За рубежом подбор масел в зависимости от типа двигателя и условий его эксплуатации обычно осуществляется на основании следующих классификаций. Градацию масел по вязкости производят по классификации SАЕ J300е (Society of Automobile Engineers), а по условиям и областям применения - согласно классификации АРI (American Petroleum Institute). По классификации  SАE JЗ00е  масла разделяют на зимние  (обозначаются буквой W), летние и всесезонные. Примерное соответствие классов вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 и SАE JЗ00е показано в таблице 4, а соответствие классов моторных масел по группам эксплуатационных свойств по ГОСТ 17479.1-85 и классификации API – в таблице 5.

 

Таблица 4:

 Соответствие классов вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1-85 и классификации SAE J300e

 

ГОСТ 17479.1-85

SAE J300e

ГОСТ 17479.1-85

SAE J300e

3з

5W

3з/8

5W-20

4з

10W

4з/6

10W-20

5з

15W

4з/8

10W-20

6з

20W

4з/10

10W-30

6

20

5з/10

15W-30

8

20

5з/12

15W-30

10

30

5з/14

15W-40

12

30

6з/10

20W-30

14

40

6з/14

20W-40

16

40

6з/14

20W-40

20

50

-

-

 

Таблица 5:

            Ориентировочное соответствие классов моторных масел по группам эксплуатационных свойств по ГОСТ 17479.1-85 и классификации API

 

ГОСТ 17479.1-85

APJ

ГОСТ 17479.1-85

APJ

А

SB

Г

SE/CC

Б

SC/CA

Г1

SE

 

 

-

SF

Б1

SC

Г2

CC

Б2

СА

Д

CD

В

SD/CB

E

-

B1

SD

-

-

B2

CB

-

-

 

Классификация API подразделяет масла на две категории: S- категория "сервис" и С - коммерческая категория. Масла категории S предназначены для бензиновых двигателей, а категории С - для дизелей. В каждой категории масла в зависимости от условий работы подразде­ляются на классы, также имеющие буквенную маркировку. Поэтому обозначение масел производится двумя буквами латинского алфавита, указываю­щими категорию и класс масел. Универсальные масла, относящиеся к обеим категориям, имеют маркировку двух классов разных категорий, например SЕ/СD.