Смазка должна быть нормальной плотности
Многим владельцам машин известно, что моторное масло является непременным атрибутом нормального функционирования двигателя. Оно смазывает трущиеся узлы, охлаждает систему, препятствует коррозии, очищает детали. Масла, заливаемые в поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), изготавливают из высококипящих фракций нефти различных способов очистки.
Поскольку моторные антифрикционные средства, помимо снижения коэффициента трения, должны выполнять еще целый ряд функций, в нефтяную основу добавляют синтетические вещества, называемые присадками. Вносимые примеси оптимизируют характеристики конечного продукта, позволяют реже проводить замену смазки, расширяют температурный диапазон применения без потерь полезных качеств. Температура вспышки питающей смеси внутри камеры сгорания топлива достигает 2000 оС, в результате чего поршневая группа сильно нагревается. При данных жестких условиях композитное масло должно сохранять вязкость, достаточную для смазывания узлов и создания надежного уплотнения между стенками цилиндра и поршня.
Доля присадок в современных составах для снижения трения подвижных частей двигателя составляет от 5 до 25% от общего объема. Вносимые добавки и технология изготовления позволяют выпускать продукты, применяемые либо в бензиновых, либо в дизельных ДВС, а также универсальные средства, пригодные для эксплуатации в любых типах моторов.
Присадки помогают изготавливать смазки требуемого производителями автомобилей уровня качества. По характеру взаимодействия с узлами ДВС различают следующие виды присадок:
Широкий ассортимент моторных присадок
Высокая температура вспышки горючей смеси приводит к тому, что частицы газообразной взвеси сгорают, оставляя после себя золу. В настоящее время ведется борьба за повышение экологической чистоты масел, в частности, изучается такой параметр, как сульфатная зольность. В соответствии с нормативными документами данная характеристика не должна превышать:
Если при испытаниях лабораториями сульфатная зольность оказывается больше вышеприведенных значений, выпуск новой разработки запрещается.
Перед производителями антифрикционных составов для ДВС стоят две задачи:
Во время воспламенения топлива резко увеличивается температура в рабочем объеме, которая является катализатором окислительных процессов. Кислоты, возникающие при сгорании частиц масляного тумана и горючей смеси, вызывают коррозию деталей мотора и снижают вязкость смазки. Нейтрализовать влияние агрессивной среды производители стараются при помощи введения добавок на основе щелочных металлов. Сульфатная зольность конечного продукта увеличивается пропорционально доле вводимых антикоррозийных примесей. С одной стороны, введение синтетических добавок улучшает характеристики антифрикционного средства. В то же время это ухудшает его экологичность и приводит к риску образования излишней зольности, ведущей к устойчивому отложению сажи на узлах агрегата.
В результате антиокислительных реакций снижается количество нейтрализующих примесей в начальном продукте и, соответственно, щелочное число изделия. По достижении минимального значения данного параметра лавинообразно возрастают коррозионные процессы, но зольность выхлопа сильно снижается.
Высокая температура вспышки приводит не только к сжиганию полезных присадок, она вызывает незначительную деформацию головки блока цилиндров. Это может привести к поломке агрегата и потере герметичности изолированных систем. Неисправность ДВС значительно влияет на такие качества смазывающего нефтепродукта, как вязкость и плотность.
Вязкость является одним из основополагающих качеств моторного масла. Она определяет степень текучести смеси, характеризуя сопротивление жидкой среды течению – перемещению одного слоя субстанции относительно другого под воздействием внешних сил. На данный параметр сильно влияет окружающая температура: при её увеличении смазка становится более жидкой, а при понижении – густой.
Вязкость характеризует такие свойства моторного масла:
Будьте осторожны с присадками
В процессе эксплуатации двигателя вышеперечисленное качество антифрикционного средства может как увеличиваться, так и уменьшаться. Изменение вызывают физические и химические реакции, происходящие в моторе. Например, масло становится более густым из-за попадания в него нерастворимых веществ, ухудшающих смазывающие свойства и работоспособность продукта. С другой стороны даже высокая температура вспышки не обеспечивает полного сгорания газовой смеси в рабочей камере. Остатки топлива попадают в картер и взаимодействуют со смазкой, ухудшая её характеристики.
При изменении вязкости более чем на 25% в любую сторону от начального значения специалисты рекомендуют провести внеплановую замену моторного масла и выяснить причины, повлиявшие на изменение параметра.
Существует специальный прибор для определения различных характеристик смазки для мотора, в числе прочих параметров измеряющий вязкость – маслотестер. С его помощью определяют время заполнения тестового объема исследуемым маслом и густоту опытного образца. Имея данные об изменении вязкости относительно начальной величины, можно определить неисправность узлов ДВС или оставшийся ресурс работы исследуемого продукта.
Не менее важной характеристикой масла, чем вязкость, является плотность. Она выражается в кг/м3 и показывает, сколько молекул вещества находится в определенном объеме. Температура окружающей среды оказывает влияние на плотность смазки, как и на её вязкость, но в гораздо меньшей степени.
Лаборатория анализирует смазку
Существенно на плотность влияют попадающие в состав продукта посторонние вещества, например, частицы топлива или охлаждающей жидкости. Они могут попадать в смазку через негерметичные прокладки или при износе поршневой группы. Визуально определить наличие инородных веществ в составе практически невозможно. Попадание в смазку топлива или охлаждающей жидкости можно выявить при ее контроле с помощью измерительного щупа. Однако если двигатель начал “есть масло”, этот метод не принесет ощутимых результатов – расход будет компенсировать пополнение, оставляя общий уровень неизменным.
Зная плотность бензина (~ 760 кг/м3), дизельного топлива (~ 840 кг/м3), воды (1000 кг/м3), антифриза (1035-1085 кг/м3), а также моторного масла (880-930 кг/м3), можно диагностировать попадание посторонних примесей с помощью ареометра. Увеличение плотности смазки сигнализирует о нарушении герметичности охлаждающей двигатель системы, снижение говорит о неисправности поршневой группы.
Более точные результаты изменения характеристик смазки можно получить при помощи маслотестера. Данный прибор измеряет величины с точностью до единиц. Он позволяет не только вычислить плотность исследуемого образца, но и определяет тип залитого в двигатель продукта (минеральное, синтетика, полусинтетика). Последнее обстоятельство приобретает большое значение, если вы собираетесь поменять смазку в подержанном автомобиле, купленном с рук.
Специалисты не рекомендуют при замене масла использовать разные его типы без предварительной промывки двигателя специальными составами. Даже если слив старой смазки длительный, оставшиеся на деталях компоненты могут вступить в реакцию с присадками другого типа, образуя соединения, наносящие вред двигателю. Использование при замене специальных промывочных средств позволяет переходить на смазку другого типа, но приводит к лишним финансовым затратам. Избежать потерь времени и денежных средств можно, анализируя залитый ранее продукт при помощи маслотестера.
При выборе моторного масла автолюбители ориентируются на разные показатели. Для бензинового агрегата на упаковке указывается индекс S, для дизельного двигателя - C. Также ориентируются на другие показатели. Например, выбирают синтетическую, полусинтетическую или минеральную основу; масло разной вязкости в зависимости от теплого или холодного сезона. Но часто выбирают появившиеся в последние годы всесезонные смазочные жидкости. При этом руководствуются тем которая рекомендована заводом-производителем.
Есть еще один важный показатель - это плотность моторного масла. О ней и пойдет речь в статье.
Среди главных характеристик, относящихся к смазочным жидкостям, выделяют следующие показатели:
Плотность моторного масла является очень важным показателем, выражающим отношение массы к объему. Она связана со сжимаемостью и вязкостью. Параметр значительно влияет на мощность, поступаемую при гидропередаче, и выражает энергетический запас при циркуляции. При высокой плотности получается сократить размеры гидропередачи, не меняя мощность. С повышением давления плотность также начинает увеличиваться.
Если изменяется плотность моторного масла при 20 градусах, можно говорить о неисправностях в моторе. Учитывая сравнение плотности бензина и с плотностью масла, получится, что у последнего показатель будет выше. Таким образом, попадание топлива в смазочную жидкость уменьшит значение плотности. В то же время вода, имеющая почти 1000 кг/м3, наоборот, повысит его. Это будет иметь место потому, что у нее большее значение, чем плотность моторного масла кг/м3 (у него всего 880). Принимая во внимание эти особенности, можно вычислить, например, неисправности в вентиляции картера или системе охлаждения двигателя.
Классификации, обозначающей плотность моторного масла, не существует. Но есть другая, под названием SAE. Она определяет смазочную жидкость по параметру вязкости. Зимние масла идентифицируют по наличию буквы W. Их подразделяют от 5W до 25W. К примеру, масло с обозначением 5W способно работать при зимней температуре до тридцати градусов ниже нуля. А обозначение 10W означает возможность работы до минус двадцати градусов. А вот моторное масло, имеющее показатель 20W, будет исправно работать лишь при совсем малых морозах. Его не рекомендуется заправлять, если погода рискует быть слишком холодной.
Обозначение летних масел обычно колеблется от 10 до 60. При высокой температуре смазочная жидкость должна иметь низкие свойства вязкости.
Несмотря на то что плотность масла моторного отработанного не зависит от показателя вязкости, можно по маркировке выявить некоторые закономерности. Кроме того, производитель указывает этот показатель в технических характеристиках.
Например, известно, что 0,87—0,9 - это характерная плотность моторного при пятнадцати градусах. Показатель 0,857 кг часто будет при зимней марке 10W. А порядка 0,85 будет плотность моторного масла 5W40.
Летний показатель при двадцати будет равен 0,861 кг/л, а при пятидесяти — 0,875 кг/л.
В последнее время наиболее широкое распространение получают смазочные жидкости, имеющие способность работать одинаково хорошо и в летнее, и в зимнее время, так называемые всесезонные масла. Их использование намного упростило жизнь автолюбителям, которым теперь не нужно бояться, что они забудут поменять жидкость при наступлении жаркого сезона или, наоборот, холодного.
Для измерения плотности используют прибор под названием ареометр. Это такой поплавок, изготовленный из стекла, с балластом внизу, термометром посередине и тонкой трубкой со шкалой наверху.
Прибор помещают в масло на период от трех до пяти минут и снимают показания на шкале. Плотность масла моторного (кг/л) указывают при температуре двести градусов. Если измерения проводились по другой температуре, результат доводят по соответствующей таблице в ГОСТ.
Для определения свойств смазочной жидкости применяют его относительную плотность, вычисляемую исходя из отношения плотности масла к при температуре сорок градусов (при равных объемах).
Измерение плотности проводится следующим образом.
Например, известно, что плотность моторного дизельного масла варьируется от 890 до 920 кг/м3, а автомобильного бензина — от 910 до 930 кг/м3.
Этот параметр помогает сравнить свойства разных смазочных жидкостей. Однако по нему одному нельзя судить о качестве масла в целом. Для этого принимается во внимание цвет, прозрачность продукта и другие показатели.
> Свойства моторного масла: удельный вес, плотность, зольность, срок хранения
Основное предназначение моторного масла — предохранение подвижных элементов двигателя автомобиля от внешних неблагоприятных воздействий. Защитная пленка, которая обволакивает детали мотора, снижает их трение, уменьшает износ, препятствует образованию грязи и коррозии. Благодаря применению автомасел избыточное тепло, поступающее от камеры сгорания, отводится на нижнюю часть поддона картера.
Требования, предъявляемые к современным автомаслам
Основополагающее качество машинного масла – температурные и вязкостные способности, его плотность. Они определяют значения температур рабочей среды, при которых автомасло запустит мотор без предварительного прогрева, и свободно пройдет по всей системе. Плотность и вязкость автомасла способствует понижению температуры двигателя при самых больших нагрузках и температур внешней среды.
Автомасла классифицируют по значениям вязкости (SAE). Их плотность – это масса с определенным объемом. Удельный вес определяется по формуле. Для этого берут вес массы объема автомасла и делят его на вес такого же объема воды с температурой +20°С. На практике нет разделения по данным значениям, но плотность и вязкость масла понятия взаимосвязанные.
Показатели температур, при которых автомасло не теряет своих текучих свойств, — температура его застывания. Эти значения не оказывают влияние на способность мотора запускать работу в условиях заморозков, а определяют возможность перелива автомасла из емкостей без дополнительной обработки (прогрева). Температура застывания автомасла – косвенный показатель потери его текучих свойств. В связи с тем, что других способов оценки их подвижности не разработано, значение температуры застывания остается основным показателем качественного состава.
Современные производители предлагают универсальные моторные масла, а также отдельно на зимний и летний периоды. Удельный вес, их плотность зависит от значения температур рабочей среды. Достаточной вязкостью при сильном нагревании рабочей среды обладают летние масла. Для зимних продуктов, предназначенных для запуска мотора при заморозках, характерны невысокие показатели вязкости при высоких значениях температур. Способность застывания не будет являться критерием для оценки поведения автомасел при морозах. Хотя для местностей с суровыми зимними условиями важно применять арктические моторные масла, с подходящей температурой застывания.
Всесезонные машинные масла в своем составе имеют загущенные полимерные добавки. Температура застывания, вязкостные свойства таких продуктов, плотность изменяются под влиянием скорости сдвига и рабочей температуры. Использование всесезонного масла способствует холодному запуску мотора. На выходе снижается расход топлива из-за уменьшения потерь энергии на трение вследствие понижения вязкости автомасла. Стандартов, определяющих температуру их застывания и плотность, не существует. Условия для застывания автомасла должно быть ниже на 10 °С – 17 °С наименьшего значения температуры рабочей среды мотора.
Зольность отражает количественный показатель образовавшейся при сгорании горючего золы. Чистый продукт (без добавок) не оставляет осадка при горении. О засоренности автомасла, в котором нет присадок, будет сигнализировать появившаяся зола.
Зольность сульфатная отражает количественное содержание улучшающих добавок в автомасле. Окислившись, органические соединение и сульфаты металлов оставляют золу. Чтобы сравнить зольность автомасел различных торговых марок в сульфаты переводят все окиси металлов. Зольность сульфатная определяется согласно утвержденным стандартам (в процентном соотношении от первоначальной массы моторного масла). Она зависит от применяемого топлива в моторах и его конструкции. Сульфатная зольность масла имеет свои ограничения.
Если мотор автомашины работает на горючем с повышенным содержанием серы, к автомаслам добавляют присадки, которые увеличивают показатель так называемого щелочного числа в нем. Это нейтрализует образующиеся в результате сгорания горючего кислоты. Зольность автомасла повышается из-за присутствия в нем металлосодержащих моющих добавок.
Химический состав сырья, которое берется за основу автомасла, определяет противоизносные свойства моторного масла. Диапазон температур, когда можно эксплуатировать продукт, будет зависеть от используемых добавок и вязкостно — температурных свойств масел.
Абразивные вещества в автомасле оказывают серьезное влияние на его противоизносные функции. В неиспользуемом продукте их вовсе не должно быть, а используемое должно подвергаться очищению.
В процессе повседневной эксплуатации и старения автомасла увеличивается его коррозионность. Добавки с антикоррозионными свойствами образуют специальную пленку на поверхности антифрикционных материалов. В ряде случаев в масло добавляют специальные присадки — деактиваторы, препятствующие коррозионному разрушению элементов двигателя.
Моюще-диспергирующая способность моторных масел обеспечивается добавлением зольных присадок. В результате снижаются низкотемпературные отложения в моторе, увеличивается срок эксплуатации масляных фильтров, уменьшается процесс образования нагара на кольцах и поршнях.
Высокое значение антиокислительных свойств моторных масел определяет его устойчивость к старению. Работая в условиях агрессивной рабочей среды автомобильных двигателей, масло всегда подвергается окислению. Вследствие чего оно становится вязким, теряет плотность, способствует коррозии элементов двигателя, образует на них отложения, происходит засорение масляных фильтров, становится невозможным холодный пуск мотора. Снизить скорость окисления масла возможно путем очистки его базового сырья от ненужных примесей или с помощью присадок, обладающих антиокислительными свойствами.
Как правило, срок годности моторного масла составляет 2 – 3 года. При большем сроке хранения может происходить оседание присадок, в результате чего теряются их свойства. Важно соблюдать температурный режим хранения. Для этих целей лучше всего подходит канистра. После длительного хранения полезно взбалтывать масло, чтобы восстановить его консистенцию.
Автомасло в процессе эксплуатации загрязняется различными примесями. Допускается использование отработанного масла в некоторых сферах деятельности (топливо для котельного оборудования, гидравлическая жидкость, противогрибковое средство).
Когда количество отработанного автомасла велико, то следует позаботиться о его утилизации. В настоящее время организованны специальные пункты для приемки отработанного сырья, которые делают это на возмездной основе. Хранение отработанного автомасла, организация его сбора регламентируются специальными требованиями и нормативами (СанПИНами).
Основные свойства масел
Плотность и удельный вес
Плотность вещества - это отношение его массы к объему [кг/м3]. Удельный вес - отношение массы определенного объема вещества к массе соответствующего объема воды Плотность и удельный вес зависят от температуры.
Вязкость
Вязкость - это зависящая от температуры величина, которой выражается текучесть вещества. Существует несколько единиц измерения вязкости. Для измерения вязкости смазочных масел в основном применяется кинематическая вязкость, которая в технической системе единиц измеряется в Стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт), а в системе СИ в м2/с] или в мм2/с. Если кинематическая вязкость умножается на плотность масла в измеряемой температуре, получается динамическая вязкость, единица измерения которой - пуаз [пз]. В системе СИ единица измерения динамической вязкости - паскаль-секунда, [Па] [Нс/м2].
Индекс вязкости
Индекс вязкости (сокращенно VI, от английского Viscosity Index) безразмерный показатель, он характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем выше значение VI, тем меньше зависимость вязкости масла от изменения температуры.
Температура вспышки
При повышении температуры из масла выделяются пары, которые при поднесении открытого огня вспыхивают. Это значение температуры называется температурой вспышки.
Температура застывания
Температура застывания - это самая низкая температура, при которой масло еще полностью не потеряло текучесть при наклонении пробирки, в которой его охладили. Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости и/или кристаллизации парафина при снижении температуры в такой степени, что масло перестает течь под собственным весом.
Щелочное и кислотное число
В процессе эксплуатации в смазочных маслах накапливаются кислые и/или щелочные продукты, образующиеся в процессе эксплуатации или изначально в нём присутствовавшие. Оба показателя анализируются в лабораторных условиях (TBN - общее щелочное число и TAN -общее кислотное число). Щелочное и кислотное числа показывают количество кислого/щелочного продукта, которое необходимо для нейтрализации масла. В качестве единицы измерения щелочности и кислотности используют [мг KOH/г] (миллиграмм гидроксида калия на грамм масла).
Базовые масла
Минеральные масла
Минеральное базовое масло получают из нефти при помощи достаточно сложной, многостадийной перегонки и очистки. Хорошее минеральное масло - это надежное сырье для смазочных материалов, у которого имеются всесторонне сбалансированные свойства, как например, хорошее обеспечение герметичности, растворимость присадок и эффективность их влияния. При нормальных эксплуатационных температурах и условиях смазочные свойства минеральных масел вполне достаточны и их можно контролировать выбором подходящей вязкости. Однако на базе минерального масла трудно, а иногда и невозможно разработать смазочный материал, обладающий отличными свойствами при низких температурах и в то же время сохраняющий достаточно высокие смазочные свойства и при высоких эксплуатационных температурах.
Синтетические масла
При помощи базовых синтетических масел для смазочных материалов добиваются лучших свойств, чем у минеральных масел. Базовые синтетические масла получают из минеральных масел еще более сложным способом переработки. Конечным продуктом этого процесса является смазочный материал более сбалансированного и благоприятного углеводородного состава, чем минеральные масла. Однако само по себе применение синтетического базового масла не всегда гарантирует высокие эксплуатационные свойства товарного продукта. Для достижения высокого качества требуется тщательный подбор компонентов и оптимизация рецептуры продукта. Поэтому возможна весьма большая разница в стоимости «однотипных» синтетических масел. Синтетические масла позволяют достичь следующих свойств:
Отличные свойства при низких температурах, в т. ч. легкий запуск двигателя и надежное смазывание в холодных условиях
Отличные функциональные свойства при высоких температурах, в частности, стабильность против окисления, низкая летучесть и расход масла
Наиболее перспективными базовыми маслами являются углеводородные базовые масла или, так называемые, EHVI, XHVI и VHVI масла. Эти базовые масла получают из нефти в процессе сложной переработки. В результате получают масла с углеводородным составом с более стабильными эксплуатационными свойствами. Полиальфаолефин (PAO) - это чаще всего использующееся в трансмиссионных и моторных маслах синтетическое базовое масло. Получение PAO связано с использованием процессов синтеза - это еще более длительный и сложный процесс, по завершении которого получают фракцию масла заданного углеводородного состава.
Синтетические эфиры используют в качестве добавки к другим базовым маслам. Они стоят дорого, но эти затраты оправданы высокими эксплуатационными свойствами эфиров, особенно в условиях низких температур.
Биологически распадающиеся масла
Биологически распадающиеся масла изготавливают обычно из биологически разлагаемых эфиров или растительных масел. Масла, изготовленные на их базе, обладают хорошей текучестью при низких температурах и имеют высокий индекс вязкости. Биологически распадающиеся масла не рекомендуется смешивать с обычными минеральными маслами. Не рекомендуется смешивать биологически разлагаемые масла разных производителей, если не известно, какие базовые масла они содержат. Масла, содержащие синтетические эфиры, обычно допускается смешивать с маслами, изготовленными на основе эфиров, но масла на основе растительного масла не рекомендуется смешивать между собой или с изготовленными на базе синтетических эфиров маслами. Дополнительные сведения о биологически распадающихся маслах можно получить в технической документации.
Присадки
С помощью только базовых масел невозможно достичь всех тех свойств, которые современное оборудование и механизмы требуют от смазочных масел. В связи с этим к ним добавляют специальные присадки, которые улучшают свойства базовых масел. Однако необходимо помнить, что даже самые хорошие присадки не способны превратить низкокачественные базовые масла в высококачественные смазочные материалы.
Основные присадки:
Антиокислительные присадки Процесс окисления носит характер цепной реакции, при которой начавшееся окисление и посторонние включения, имеющиеся в масле, ускоряют процесс дальнейшего окисления. Антиокислительные присадки прекращают процесс окисления и блокируют каталитический эффект металлических поверхностей.
Поддерживающие чистоту присадки (детергент и дисперсанты)
Они предохраняют поверхности деталей двигателя от отложений и поддерживают нерастворимые загрязнения диспергированными в масле.
Противокоррозийные присадки образуют на металлических поверхностях пленку, предотвращающую коррозию.
Противоизносные присадки образуют на смазываемых поверхностях пленку, предотвращающую непосредственное соприкосновение металлических поверхностей. Противоизносные присадки важны в местах, где нагрузки высокие, а скорости маленькие.
Противозадирные присадки (EP-extreme pressure) образуют вместе со смазываемыми металлическими поверхностями химическую пленку, которая эффективно предотвращает задиры. Предназначение противозадирных присадок - увеличить нагрузочную способность масла. Трансмиссионные масла являются типичными маслами с противозадирными присадками.
Противопенные присадки предотвращают образование пены за счет снижения поверхностного натяжения масла, благодаря чему пузырьки быстро сдуваются.
Присадки, снижающие температуру застывания, обеспечивают текучесть масла при низкой температуре, предотвращая слипание парафиновых и др. кристаллов.
Присадки, улучшающие индекс вязкости (VI), замедляют изменение вязкости масла с изменением температуры за счет изменения объема высокомолекулярных полимеров, из которых они состоят. Присадки, улучшающие индекс вязкости (VI) важны в маслах, которые используются при экстремально меняющихся температурных условиях.
Хранение и перевозка смазочных материалов
Контейнеры с маслом должны храниться таким образом, чтобы в них снаружи не могли попасть ни вода, ни грязь. Например, бочки лучше хранить на боку или вверх дном. В этом случае вода, которая может скопиться сверху на днище, не попадет под пробку из-за перепадов температур и давления. Правильно хранимое масло хранится годами.
Эмульсионные масла, такие как смазочно-охлаждающие жидкости для механической обработки металлов, следует хранить и перевозить при температуре выше 0°C. Также рекомендуется складировать пластичные смазки при температуре выше 0°C.
При транспортировке и хранении масел следует соблюдать принятые правила и нормы хранения горюче-смазочных материалов, а также инструкции изготовителя.
Утилизация масляных отходов
Отработанное масло представляет собой опасный для здоровья экологически вредный продукт, который должен доставляться на станцию для опасных отходов для дальнейшей обработки.
Бочки, бывшие в употреблении и находящиеся в хорошем состоянии, могут использоваться повторно. Во всех случаях бочки должны быть тщательно очищены и приведены в порядок. Пункты приведения бочек в порядок также принимают бочки, содержащие остатки масла. Не подлежащие повторному применению бочки, не содержащие остатков опасных веществ, должны быть утилизированы.
Вопросы по утилизации отработанного масла решаются в установленном порядке.
Эксплуатационные классификации
Моторные масла
Классификация SAE
Вязкость моторных масел обозначается по классификации SAE (Society of Automotive Engineers - Общество автомобильных инженеров, США). По классификации SAE моторные масла делятся на следующие классы: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20,30,40, 50 и 60. Для масел, имеющих по данной классификации только цифровое обозначение, в нижеприведенной таблице даны предельные значения вязкости при температуре 100 °C.
Буква W перед цифрой означает, что масло приспособлено к работе при низкой температуре (Winter - зима). Для этих масел кроме минимальной вязкости при 100°C дополнительно дается температурный предел прокачиваемости масла в холодных условиях. Большинство присутствующих сегодня на рынке моторных масел являются всесезонными, т. е. удовлетворяют требованиям по вязкости как при низких, так и при высоких температурах.
Для каждого класса по SAE дается максимальная вязкость при номинальной температуре (см. таблицу). Значение вязкости определяется лабораторным методом испытаний на имитаторе холодного пуска CCS. Предельная температура прокачиваемости показывает наиболее низкую температуру, при которой масляный насос способен прокачивать масло в системе смазки. Таким способом определяют самую низкую и безопасную температуру холодного запуска.
Аббревиатура HTHS расшифровывается как High Temperature High Shear Rate, т.е. вязкость определяется в условиях высокой температуры и скорости сдвига. С помощью данного испытания измеряется стабильность вязкостной характеристики масла в экстремальных условиях, при очень высокой температуре.
*) Классы вязкости SAE 0W-40, 5W-40 и 10W-40.
**) Классы вязкости SAE 15W-40, 20W-40, 25W-40 и 40.
***) Минимальная вязкость при 150°C во время испытания HTHS.
Классификация моторных масел API разработана API (American Petroleum Institute) совместно с ASTM (American Society for Testing and Materials) и SAE (Society of Automotive Engineers). Она устанавливает пределы различных параметров (например, чистота поршня, закоксование поршневых колец и т.д.) с помощью различных испытательных двигателей.
Классификация API подразделяет моторные масла на две категории:
1) Бензиновые моторные масла, для которых используются классы SE, SF, SG, SH, SJ, SL и SM.
2) Дизельные моторные масла, для которых используются классы CC, CD, CE, CF, CG, CH, CI и CJ.
Моторные масла для бензиновых двигателей
SC, SD и SE относятся к устаревшей классификации, которая применяется для выпущенных ранее моделей.
SF Этот класс соответствует требованиям для двигателей, выпущенных в 1981-1988 гг.
SG Масла данного класса характеризуются повышенными моющими и противоизносными свойствами, продлевают срок службы двигателя. Соответствуют требованиям большинства производителей двигателей, начиная с 1989 года.
SH Класс введен в 1993 году. Класс устанавливает те же показатели, что и SG, но методика проведения испытаний более требовательная.
SJ Этот класс появился в 1996 году. Разработан в соответствии с более жесткими требованиями к вредным выбросам в атмосферу.
SL Класс введен в 2001 году. Он принимает во внимание три основных требования: повышение топливной экономичности, повышенные требования к защите элементов систем, снижающих вредные выбросы, и увеличение продолжительности работы масла. Ужесточены, по сравнению с уровнем SJ, требования к проведению испытаний.
SM Новый класс, введенный в 2005 году. По сравнению с классом SL масла данного класса более эффективно способствуют снижению уровня шума двигателя, более эффективно работают при низких температурах и более успешно противодействуют процессу окисления.
Моторные масла для дизельных двигателей
CB, CC и CD относятся к устаревшей классификации, которая применяется для выпущенных ранее моделей
CE Этот класс масел введен в 1985 году для дизельных двигателей с сильным турбонаддувом, работающих при исключительно высоких нагрузках.
CF Класс масел введен в 1994 году для дизельных двигателей с предкамерой, используемых на легковых автомобилях.
CF-4 Улучшенный класс масел, заменяющий класс CE, введен в 1990 году.
CF-2 Этот класс масел в основном совпадает с предыдущим классом CF-4, но масла данного класса предназначены для двухтактных дизельных двигателей.
CG-4 Класс введен в 1995 году для масел, предназначенных для американских дизельных двигателей большой мощности.
CH-4 Удовлетворяющий установленному в 1998 году стандарту класс масел для дизельных двигателей тяжелого транспорта, которые разработаны для использования топлива без содержания серы или с низким содержанием серы.
CI-4 Новый класс введен в 2002 году для двигателей с небольшими выбросами, удовлетворяющими нор P class=MsoNormal style= STRONGмам 2004 г по токсичности выбросов. Предназначен специально для двигателей, в которых очистка выхлопных газов осуществляется путем их рециркуляции.
CJ-4 Введенный в 2006 году класс, который соответствует некоторым вышедшим в 2007 году и позже требованиям по использованию в дорожном движении, в основном американских, дизельных двигателей с небольшими выбросами. В особенности он предназначен для двигателей, которые используют топливо с низким содержанием серы, и которые возможно оснащены системой нового типа для последующей очистки выхлопных газов.
ACEA - это совместная организация европейских автопроизводителей, которая разработала классификацию моторных масел, лучше учитывающую современные европейские автомобили и условия применения. Классификация ACEA разделяет моторные масла на три категории по типу двигателей: масла для бензиновых двигателей (А), масла для дизельных двигателей малой мощности (В) и масла для дизельных двигателей большой мощности (Е). В 2004 году масла класса А и В были объединены в один класс A/B. Дополнительно был создан класс С. Он предназначен для специальных систем рециркуляции и очистки выхлопных газов, которыми оборудованы бензиновые и дизельные двигатели малой мощности. Масла класса С - это, например, масла Low SAPS, которые содержат значительно меньше серы, фосфора и сульфатной золы, чем традиционные моторные масла.
Масла для бензиновых и дизельных двигателей малой мощности
A1/B1 Разработанные для бензиновых и дизельных двигателей малой мощности масла имеют малый коэффициент трения и малую вязкость, то есть являются топливо сберегающими маслами. Использование масел класса A1/B1 допустимо не для всех транспортных средств. Допустимость применения того или иного масла указывается в инструкции по эксплуатации транспортного средства.
Масла класса A2/B2 предназначены для эксплуатации в условиях стандартной периодичности смены масла. Классификация применяется в основном в более старых транспортных средствах. Масла этого класса могут заменять масла класса A3/B3.
Масла класса A3/B3 разработаны для бензиновых и дизельных двигателей малой мощности с удлиненным сроком смены масла.
Масла класса A3/B4 отвечают требованиям классов A3/B3, но учитывают требования дизельных двигателей с непосредственным впрыском. Можно использовать в транспортных средствах, где требуется A3/B3.
Масла класса A5/B5 имеют малый коэффициент трения и малую степень вязкости, а также удлиненный срок смены масла. Их использование не разрешено во всех автомобилях. Допустимость применения того или иного масла указывается в инструкции по эксплуатации транспортного средства.
Маслами класса C1, 2, 3 и 4 являются, например, масла Low SAPS, в которых сера, фосфор и добавки на базе металлов в основном заменены на добавки более новой технологии. Благодаря этому новому свойству Low SAPS эти масла не оказывают отрицательного влияния на работу систем очистки выхлопных газов современных экологических двигателей. Жидкие энергосберегающие масла C1 и C2 следует использовать только в двигателях, для которых они предназначены.
C1 Жидкие, т.н. топливо
C2 Жидкие, т.н. топливо сберегающие масла, которые соответствуют особенно жестким требованиям Low SAPS.
C3 Масла Low SAPS, которые соответствуют жестким требованиям Low SAPS. Тот же уровень Low SAPS, как у C2, но меньшее требование экономии топлива.
C4 Масла Low SAPS, которые соответствуют особенно жестким требованиям Low SAPS. Практически тот же уровень Low SAPS, как у C1, но требование экономии топлива соответствует C3.
Дополнительно к классификации API и ACEA многие производители двигателей предлагают для масел свою классификацию. Производители марок малой мощности: Audi, BMW, Ford, GM, Mercedes-Benz, Opel, Saab и Volkswagen требуют использования масел, которые соответствуют требованиям их собственной классификации. Как правило, изготовители двигателей в своей классификации основываются на характеристиках классификации API и ACEA, а также масло должно пройти тесты и испытания производителя двигателя.
Масла для дизельных двигателей тяжелой техники
Масла класса E2 предназначены для дизельных двигателей большой мощности при обычных сроках смены масла.
Масла класса E4 обеспечивают более длительный срок смены масла. К ним относятся специальные масла для двигателей Mercedes-Benz и MAN классификации EURO 3.
Масла класса E5 . Большая часть производителей двигателей требует применения в двигателях EURO 3 масел класса E5 с увеличенным сроком смены масла. Официально класс E5 отменён и заменён классом E7.
E6 Масла Low SAPS (см. ACEA C1-C4) для двигателей тяжелой техники с увеличенным сроком смены масла. В особенности предназначены для дизельных двигателей европейского типа, в которых имеется система очистки выхлопных газов нового типа.
Масла класса E7 предназначены для более мощных выполняющих требования EURO 3 и 4 дизельных двигателей, они обладают улучшенными эксплуатационными свойствами, обеспечивающими значительно больший интервал замены масла. Подходят также и для более старых машин.
E9 Моторное масло высокого класса для дизельных двигателей тяжелой техники. По эксплуатационным свойствам лучше, чем Е7 и подходит для многих двигателей, оснащенных системой очистки выхлопных газов нового типа. Можно также использовать в машинах, в которых требуется использовать ACEA E7 или E5.
Масло для двухтактных двигателей
Уровень требований к маслам для двухтактных двигателей определяется классификацией API, которая основывается на лабораторных испытаниях и испытаниях на двигателях. Масла для двухтактных двигателей делятся на четыре класса API:
Класс API
Основное назначение
API-TA Для двухтактных двигателей мопедов, газонокосилок и соответствующих машин
API-TB Для двигателей мотоциклов малой мощности и моторных лодок
API-TC Для двухтактных двигателей, работающих в жестких условиях на суше. Можно также использовать, когда требуется класс API-TA или API-TB
API-TD Специально для двухтактных подвесных моторов
Внимание! Уровни API-TA и API-TB не одинаковы и не взаимозаменяемы.
Классификация JASO
Классификация японских производителей двигателей. Особое внимание в перечне требований уделено снижению дымообразования. По уровню требований масла делятся на три категории: SA, FB , FC и FD (требования повышаются слева на право).
Классификация NMMA
Это классификация, специально разработанная для масел, предназначенных для лодочных двухтактных моторов. В ней особое внимание было уделено поддержанию двигателя в чистоте. Рекомендованные требования изготовителей подвесных моторов приведены в классификации TC-W3.\
Масла для трансмиссий
Классификация вязкости SAE
По классификации SAE масла для трансмиссий разделяются на классы 70W, 75W, 80W, 85W, 80, 85, 90, 110, 140, 190 и 250. Буква W означает, что масла предназначены для эксплуатации в условиях низких температур. При указанных в таблице минусовых температурах вязкость масел не должна превышать 150.000 сантипуазов (сП), а также выполнять минимальные требования при температуре 100°C.
Для масел других классов SAE предельные характеристики вязкости определены при температуре 100°С.
Классификация API
GL-1 Трансмиссионное масло, не содержащее противозадирных присадок (присадки EP). Применяется в низкоскоростных трансмиссиях.
GL-4 Масла с противозадирными присадками. Используются на большинстве переднеприводных автомобилей с механическими трансмиссиями.
GL-5 Масла с большим количеством противозадирных присадок для двигателей тяжелых транспортных средств. Рассчитаны на использование в современных автомобилях и рабочих машинах при тяжело нагруженных передачах, работающих на высоких скоростях, при высоких температурах и толчковых нагрузках.
Внимание! В качестве эталона API всегда используйте масла класса GL.
Узлы трансмиссий транспортных средств, в которых используются фрикционные элементы, работающие в масле, требуют особых масел, содержащих специальные присадки, обеспечивающие плавную и стабильную работу этих агрегатов. В обозначении класса API этих масел присутствует обозначение LS (Limited Slip), например, Teboil Hypoid LS.
Масло для автоматических трансмиссий, в отличие от обычных трансмиссионных масел, должно выполнять роль рабочей жидкости в гидросистеме управления, а также смазывать и отводить тепло от фрикционных элементов. Эти масла часто называют жидкостями для автоматических трансмиссий (ATF - Automatic Transmission Fluid).
Внимание! Классификация API не охватывает масел для автоматических трансмиссий, т. к. у изготовителей трансмиссий имеются к применяемым маслам свои требования. Требования разных производителей трансмиссий отличаются друг от друга по фрикционным свойствам. Большую часть автоматических коробок передач можно смазывать маслом типа Dexron II или Dexron III, но если производители коробок передач выставляют свои требования к используемому маслу, то их стоит придерживаться .
Пластичные смазки
Пластичные смазки, как правило, изготовлены путем загущения базового масла Помимо этого для улучшения свойств смазки могут добавляться жидкие или твердые присадки.
Пластичная смазка = Базовое масло (80–90 %) + Загуститель + Присадки
Загустители
Металлические мыла, например, литий (70 % всех производимых), кальций, алюминий и натрий
Комплексные мыла на основе вышеприведенных металлов, из которых самым распространенным является литиевый комплекс
Неорганические загустители, например, бентонитовая глина, силикагель
Синтетические загустители, например, полиуретан и политетрафторэтилен
Базовое масло
В пластичных смазках, как и в смазочных маслах, могут использоваться синтетические и минеральные базовые масла. Базовое масло в совокупности с загустителями определяет реологические свойства смазки. (Реология - наука о текучести веществ)
Присадки
В пластичные, также как и в жидкие смазочные материалы, присадки добавляются для придания им заданных свойств. Кроме жидких присадок в пластичную смазку могут добавляться твердые добавки, такие как дисульфид молибдена (MoS 2 ) и графит.
Свойства и анализ
Твердость
Твердость пластичных смазок определяется по системе NLGI (National Lubricating Grease Institute). Измерение производится измерительным прибором, конус которого погружается в смазку под действием своего веса на 5 секунд при температуре +25 градусов. Глубина погружения конуса в смазку измеряется и указывается в десятых частях миллиметра. Чаще всего указывается имеется ли дело с т.н. мягкой или твердой пенетрацией. Разница в этих значениях дает представление о способности смазки выдерживать механическую нагрузку.
На основании пенетрации смазки делятся на классы NLGI, от 000 до 6. Чем больше номер класса, тем тверже смазка.
Температура каплепадения
Температура, при которой масло и загуститель отделяются друг от друга.
Смазочные свойства
Смазочные свойства пластичной смазки и ее способность нести нагрузку зависят как от вязкости базового масла, так и от поведения загустителей в предельных условиях смазывания.
Противоизносные и противозадирные свойства смазки измеряются следующими известными испытаниями:
Подшипниковые испытания SKF, например, SKF R2F (определяется наибольшая допустимая эксплуатационная температура смазки)
Испытание на противозадирность Timken
Испытание в четырехшариковом аппарате
Испытание на противозадирность Almen
Предел возможности запрессовки
Хорошая возможность запрессовки является жизненно важным свойством в системах центральной смазки, особенно в холодном климате. Смазка должна выдерживать нагрузки системы центральной смазки так, чтобы масло и загуститель не отделялись друг от друга. Фирма Safematic разработала метод испытаний смазок на данный показатель, при котором фиксируется нижняя рабочая температура. SKF (Safematic) регулярно обновляет и публикует результаты своих исследований.
Защитные свойства
Например, тест SKF Emcor, который определяет способность смазки предотвращать повреждение изнашиваемых поверхностей подшипника в присутствии воды.
Водостойкость
С помощью промывочной установки (Water Wash Out Test) определяется стабильность смазки в смазываемой точке под воздействием потока воды.
Результат указывается в количестве SPAN style=MetaBookLF-Romansans-serif/SPANсмытой смазки в процентах.
Возможность смешения смазок с различными загустителями
Приведена примерная таблица смешения смазок
Дополнительные сведения по возможности смешения содержатся в техническом руководстве. (Тел. 020 4700 916)
Вязкость по ISO 3448Классификацию по ISO 3448 распространяется на гидравлические и индустриальные масла. Вязкость по стандарту ISO делится на 18 категорий. Номер категории (от 2 до 1500) соответствует значению кинематической вязкости при 40°C в мм 2 /с (сСт) с допуском 10% от номинального значения в каждой категории.
Гидравлические и индустриальные масла Teboil удовлетворяют самым жестким требованиям современных технологий. Наша продукция всегда выпускается с использованием последних разработок в области технологии смазочных материалов. Наименования продукции Teboil включают номер, соответствующий категории вязкости по ISO . Если в тексте или таблицах этого руководства номер, соответствующий вязкости по ISO VG, напечатан жирным шрифтом, значит, это часть наименования продукции. Например: Teboil Hydraulic Oil 15 .
Физическое отношение массы к объёму жидкости определяет плотность моторного масла. Наряду с вязкостью параметр имеет прямую зависимость от температуры, влияет на работу двигателей и обеспечивает заявленную мощность при гидропередаче. Некачественное моторное масло содержит вредные присадки, а отработанное - примеси, которые повышают плотностные параметры. Расскажем, как влияют высокие и низкие показатели плотности синтетических масел на работу поршневых или роторных двигателей авто.
Плотность автомобильных масел варьируется на уровне 0,68–0,95 кг/л. Смазочные жидкости с показателем выше 0,95 кг/л относят к высокоплотным. Такие масла снижают механическую нагрузку при гидравлической передаче без потери производительности. Однако в силу повышенной густоты смазка не проникает в труднодоступные участки поршневых цилиндров. Как результат: увеличивается нагрузка на кривошипно-шатунный механизм (коленвал). Также растёт расход смазочного материала и чаще образуются коксовые отложения.
Через 1,5–2 года смазочная жидкость уплотняется на 4–7% от первоначального значения, что сигнализирует о необходимости замены смазочного материала.
Снижение массо-объёмного параметра ниже 0,68 кг/л обусловлено введением низкоплотных примесей, например, легковесных парафинов. Некачественные смазки в подобном случае приводят к быстрому износу гидромеханических элементов двигателя, а именно:
Таким образом, для правильной работы связки «цилиндр-поршень» необходимо моторное масло оптимальной плотности. Значение определяется для конкретного типа двигателя и рекомендуется согласно классификациям SAE и API.
Смазки, обозначаемые индексом 5w40–25w40, относят к зимним типам (W – Winter ). Плотность подобных продуктов варьируется в диапазоне 0,85–0,9 кг/л. Цифра перед «W» указывает на температуру, при которой обеспечивается проворачивание и прокручивание поршневых цилиндров. Вторая цифра - индекс вязкости нагретой жидкости. Плотностный показатель смазки класса 5W40 минимальный среди зимних типов - 0,85 кг/л при 5 °C. У аналогичного продукта класса 10W40 значение на уровне 0,856 кг/л, а для 15w40 параметр равен 0,89–0,91 кг/л.
Из таблицы видно, что показатель зимних минеральных смазок колеблется на уровне 0,867 кг/л. При эксплуатации смазочных жидкостей важно следить за отклонениями плотностных параметров. Измерить значение поможет обычный ареометр.
По истечении 1–2 лет использования ухудшаются физические свойства технических смазок. Окраска продукта меняется от светло-жёлтой до бурой. Причина - образование продуктов распада и появление загрязняющих примесей. Асфальтены, производные карбена, а также несгораемая сажа - главные компоненты, ведущие к уплотнению технических смазок. К примеру, жидкость класса 5w40 с номинальным показателем 0,867 кг/л спустя 2 года имеет значение 0,907 кг/л. Устранить деградационные химические процессы, ведущие к изменению плотности моторного масла, невозможно.
