Смазочные масла и их свойства

Для смазывания механизмов тракторов используют главным образом масла, полученные из нефти, и только те из них, свойства которых соответствуют условиям работы данного механизма.

Автотракторные масла, изготовляемые из нефти, делятся:

• • на дистиллятные, получаемые фракционной перегонкой мазута;
• • остаточные, полученные в результате переработки продуктов, оставшихся после перегонки мазута;
• • смешанные — смесь дистиллятных и остаточных масел.

По способу очистки от нежелательных примесей масла делятся на три основные группы:

• 1) кислотно-щелочной очистки;
• 2) кислотно-контактной очистки;
• 3) селективной очистки.

В соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству масла, их оценивают по следующим основным показателям.

Вязкость характеризует способность масла оказывать сопротивление перемещению одних его слоев относительно других. Чем она выше, тем меньше масло выдавливается из зазоров и жидкостное трение более надежно. Но при слишком большой вязкости увеличиваются потери энергии на преодоление трения между частицами в самом масле, затрудняется его прокачивание по каналам и ухудшается вымывание продуктов износа из зазоров. Поэтому для смазывания механизмов двигателя применяются маловязкие масла, но такие, которые обеспечивают надежное жидкостное трение.

Вязкость измеряется в единицах условной и кинематической вязкости. Условная вязкость выражается в условных градусах (°ВУ). Она определяется как отношение времени истечения из стандартного вискозиметра 200 см³ испытуемого масла при заданной температуре — обычно 323 или 373 К (50 или 100 °С) ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 293 К (20 °С). Но условная вязкость не выражает истинной вязкости. В связи с этим в стандартах на масла указывается в основном кинематическая вязкость в сантистоксах (сСт)^[1][2].

Вязкость в большой степени зависит от температуры: при нагревании вязкость масла уменьшается — оно разжижается, что ухудшает условия создания жидкостного трения; при охлаждении вязкость увеличивается — масло густеет, что приводит к увеличению энергии на трение и затрудненному пуску двигателя. Чем меньше изменяется вязкость масла с изменением температуры, тем выше его качество.

Температура застывания — это температура, при которой масло теряет текучесть. Чем ниже температура застывания, тем выше качество масла. Для облегчения пуска холодного двигателя и прокачки масла по маслопроводам, каналам и зазорам температура застывания должна быть на 283…293 К (10…20 °С) ниже температуры окружающей среды.

Температура вспышки — это минимальная температура, при которой пары масла воспламеняются при поднесении к нему открытого огня. Температура вспышки характеризует интенсивность испарения масла и его фракционный состав. С повышением температуры вспышки качество масла улучшается.

Термо окислительная стабильность — это способность масла к устойчивости против осмоления и лакообразования. Осмоление происходит вследствие окисления масла под действием кислорода воздуха. Возникновению этого процесса способствуют высокие температура и давление в двигателе, а также вспенивание и разбрызгивание масла, во много раз увеличивающие поверхность контакта с воздухом.

Лак — это тонкий, прочный слой углеродистых веществ, образующихся на горячих деталях вследствие испарения и разложения масла. Он загрязняет детали и может быть причиной закоксовывания поршневых колец. Чем выше термоокислительная стабильность, тем меньше вероятность образования лаковой пленки на деталях двигателя.

Коксуемость определяет способность масла образовывать во время испарения и разложения при высокой температуре без доступа воздуха углистый осадок — кокс. Коксуемость характеризуется коксовым числом. Его определяют, выпаривая, а затем, сжигая определенное количество масла до получения твердого остатка — кокса, который затем взвешивают. Чем хуже очищено масло, тем выше его коксовое число.

Зольность характеризует содержание в масле солей, органических и минеральных кислот и других несгораемых веществ. Зольные вещества усиливают износ деталей и повышают твердость нагара, поэтому повышенная зольность масла недопустима.

Коррозийность — это склонность масла вызывать коррозию сплавов цветных металлов. Чтобы предупредить коррозионное изнашивание деталей двигателя, масло очищают от водорастворимых кислот и щелочей, а также ограничивают содержание в них органических кислот и сернистых соединений.

В масле не должно быть механических примесей и воды! Присутствие воды вызывает коррозионное изнашивание деталей двигателя и образование пены, которая затрудняет подачу масла к деталям.

Присадки служат для улучшения эксплуатационных свойств масла. Существуют различные присадки:

• • депрессорные — понижающие температуру застывания масла;
• • вязкостные — повышающие вязкость масла и улучшающие его вязкостно-температурные свойства;
• • антикоррозионные — уменьшающие коррозию металлов;
• • противоокислительные — повышающие химическую стойкость масла к окислению;
• • противопенные — уменьшающие пенообразование;
• • универсальные — обладающие способностью улучшать одновременно несколько показателей масла.

В настоящее время согласно ГОСТ 17 479.1—2015 «Масла моторные. Классификация и обозначения» введена единая классификация масел для дизельных и карбюраторных двигателей.

По этой классификации применяемые в двигателях масла маркируются следующим образом: М-бБ^ М-8В₁₅ М-8Б_1? М-8Г_1з М-6Б₂, М-8В₂, М-10Г₂ и т. д. Буква М означает, что масло моторное; цифры 6, 8, 10 — вязкость в сантистоксах при температуре 373 К (100 °С); буквы Б, В, Г — группу по эксплуатационным свойствам работы двигателя; Б — для мало-, В — для средне-, Г — для высокофорсированных двигателей. Цифры после этих букв указывают для каких двигателей предназначено масло: 1 — для карбюраторных, 2 — для дизельных. Если буквы не сопровождаются цифрами, значит, масло универсальное и может использоваться как для карбюраторных, так и для дизельных двигателей. При наличии в масле загущающих присадок и, если оно может применяться как зимнее и всесезонное, в его марку входит дробь, например М-6₃/10В₂. Числитель дроби (цифра 4 или 6) с буквой з — это значение вязкости масла при 255 К (-18 °С), а в знаменателе при 373 К (100 °С). Цифра 4 — вязкость в пределах 1300…2600 сСт, а 6 — при 2600… 10 400 сСт.

Применять можно только те сорта масел, которые рекомендованы заводом, выпустившим трактор.

В последнее время большое применение нашли импортные моторные масла. В отличие от отечественных, они имеют самые различные названия и буквенно-цифровые обозначения. В соответствии с международными стандартами, как правило, в масле указывается классификация:

• • по классу вязкости по SAE (Общество инженеров-автомобилистов), например, 5W-40, 10W-30 и др.;
• • эксплуатационным свойствам API (Американский институт нефти), например, SL/CF? CF/SG и др.;

• АСЕА (Ассоциация европейских производителей автомобилей), например, АЗ/ВЗ, АЗ/ВЗ/В4 и др.

Марки импортных масел, представленных на рынках России, приведен в приложении 4.

Трансмиссионные масла применяют для смазки механизмов трансмиссии. Вязкость их несколько выше, чем моторных. Благодаря повышенному содержанию смол и наличию специальных присадок они лучше прилипают к металлическим поверхностям. Это необходимо для создания прочной масляной пленки на контактных поверхностях зубьев шестерен в зубчатых передачах трансмиссии, где возникают очень высокие давления.

Трансмиссионные масла должны иметь низкую температуру застывания, соответствующую условиям работы трактора в зимнее время.

В трансмиссиях лесных тракторов используют масла ТС-14,5; ТЭ-15ЭФО; ТАц-10, ТАц-15 В. Буквы означают: Т — масло трансмиссионное, С — северное, А — автотракторное, ЭФО — марка противоизносной присадки.

Кроме трансмиссионных масел для смазывания некоторых механизмов трансмиссии рекомендуются как дизельные, так и автотракторные моторные масла.

Пластичные смазки представляют собой густые мазеобразные продукты. Их получают, вводя в масла различного рода загустители. Пластичные смазки применяют в механизмах тракторов, в которые непрерывная подача жидкого масла затруднена или из которых оно вытекает.

Для смазывания сборочных единиц тракторов служат солидолы жировые УС-1 и УС-2 и синтетические — пресс-солидол С и солидол С (ГОСТ 4366—64), а также водостойкие низкотемпературные смазки УНИОЛ-1, УНИОЛ-2, ЦИАТИМ-201.

• [1] 1 Сантистокс — сотая доля стокса (Ст). В системе СИ вязкость выражается в м2/с:
• [2] сСт = 10−6 м2/с; 1 Ст = 1СН м2/с.