Склонность к образованию отложений

Это свойство характеризует способность смазочных масел образовывать жидкие и твердые отложения. Отложения подразделяются на низкотемпературные (осадки), среднетемпературные (лаки) и высокотемпературные (нагары). Склонность смазочных масел к образованию отложений определяют лабораторными и моторными методами.

Осадки представляют собой липкие мазеобразные вещества, в состав которых входят продукты окисления смазочных масел. Процесс окисления смазочных масел при эксплуатации ускоряется в условиях повышенных температур и каталитического действия металлических поверхностей и продуктов их изнашивания.

Стабильность смазочных масел против окисления можно определить несколькими стандартными методами в различных аппаратах. Метод испытаний выбирают в соответствии с условиями эксплуатации масла. Испытуемое масло окисляют воздухом или кислородом в присутствии катализатора или без него при заданной температуре (от 70 до 180 ºС) и в указанный промежуток времени. Стабильность смазочных масел против оксиления оценивают по повышению вязкости, по увеличению кислотного числа или числа омыления, по массовой доле нерастворимого осадка (шлама) или коксового остатка и по другим показателям.

Число омыления выражается массой КОН в миллиграммах, необходимой для нейтрализации содержащихся в 1 г масла свободных жирных кислот и омыления их сложных эфиров.

Коксовый остаток получают в приборе Конрадсона после удаления из масла летучих компонентов и прокаливания в отсутствие воздуха. Массовая доля кокса, полученная из пробы масла, называется коксуемостью.

Моторные масла испытывают на установке ИКМ с одноцилиндровым бензиновым двигателем воздушного охлаждения в течение 40 ч. Антиокислительные свойства оценивают по изменению вязкости масла за время испытания.

Стабильность моторных масел по индукционному периоду осадкообразования (ИПО) определяют в приборе ДК-НАМИ, где масло в колбах окисляется при температуре 200 ºС. Максимальное время окисления, в течение которого массовая доля осадка, образующегося в окисленном масле, не превышает 0,5%, принимают за индукционный период осадкообразования.

Склонность моторных масел к образованию низкотемпературных отложений определяют на одноцилиндровой бензиновой установке НАМИ-1М. После испытания масла в течение 120 ч оценивают массу отложений при низких температурах в роторе центрифуги.

Лаковые отложения представляют собой твердую нерастворимую пленку лака, которая прочно удерживается на поверхностях деталей. Склонность смазочных масел к образованию лаковых отложений определяют в аппарате Папок. Тарелочки с тонким слоем испытуемого масла выдерживают при температуре 250 ºС и вынимают по одной через установленные интервалы времени. После испарения летучих веществ остаток масла в каждой тарелочке состоит из лака и рабочей фракции, которую извлекают (экстрагируют) с помощью растворителя. По результатам взвешивания остатка и лака строят график зависимости массовой доли лака в остатке от времени окисления масла. Термоокислительную стабильность смазочного масла выражают временем, в течение которого масло при температуре 250ºС превращается в остаток, состоящий из 50% лака и 50% растворимой рабочей фракции.

Нагар представляет собой твердый нарост, который откладывается на деталях камеры сгорания двигателей. В состав нагара входят продукты термического разложения смазочных масел.

Моторные масла испытывают на одноцилиндровой бензиновой установке НАМИ-1М в течение 120 ч. Оценку склонности испытуемого масла к образованию отложений при высоких температурах проводят по суммарной загрязненности поршня отложениями нагара и лака с учетом степени подвижности компрессионных колец.

В отложениях могут содержаться твердые частицы, вызывающие абразивное изнашивание поверхностей деталей. Твердые частицы образуются при разложении присадок, в состав которых входят металлы. Склонность смазочных масел к образованию абразивных частиц оценивают по массовой доле золы, остающейся после полного сгорания масла. Зольность масел определяют стандартными методами.

ГОСТ 12417-94 устанавливает метод определения сульфатной золы в смазочных маслах с присадками. Исходную массу масла сжигают. Остаток после обугливания масла обрабатывают серной кислотой, прокаливают при температуре 775 ºС до постоянной массы и взвешивают.

В смазочных маслах без зольных присадок, в которых золообразующие компоненты нежелательны, содержание золы определяют по ГОСТу 28583-90. Испытуемое масло сжигают; остаток прокаливают при температуре 775 ºС до полного озоления и взвешивают.