Физическая и химическая стабильность смазочных материалов

Под физической стабильностью понимают устойчивость смазочных материалов к физическим процессам, ведущим к изменению их состава и свойств.

Изменение состава и свойств наступает в результате потери лёгких фракций при испарении, образованию стойкой пены и эмульсии при перемешивании, выпадению из масла комплексных присадок при отстаивании, нарушению коллоидной стабильности смазок.

Испаряемость. Основу смазочных материалов составляют фракции нефти, выкипающие при 200-500^оС. Потеря лёгких фракций при эксплуатации двигателей приводит к увеличению расхода масла, ухудшению его вязкостно-температурных свойств.

Деэмульгирующие свойства заключаются в способности масла быстро отделятся от воды, после их перемешивания (в системе смазки машин, работающих во влажной среде). Эмульсии вызывают коррозию метала, ухудшают смазочные свойства, повышают вязкость и служат источником шлама. Образование стойких эмульсий сокращает срок работы масел. Вводят присадки – деэмульгаторы (нафтены кальция и алюминия и др.).

Вспениваемость масел. В смазочном масле всегда содержится растворенный воздух (от 5-25% по объему масла). Вспениваемость – результат выделения из масла воздуха, лёгких паров горючего и отработанных газов. Наличие пены нарушает нормальный режим смазки: уменьшается подача масла к узлам трения, узлы трения перегреваются, изнашиваются. Пена вызывает скачкообразное движение работы механизмов. Борьба с пенообразованием – введение в масло антипенных присадок.

Под химической стабильностью смазочных материалов понимают их способность противостоять химическим процессам, ведущим к изменению состава и свойств. В результате окисления и других реакций химический состав масла и его физико-химические свойства изменяются: масло темнеет, увеличивается вязкость, возрастает кислотное число, образуются нерастворимые вещества. Продукты окисления вызывают коррозию, лаковые отложения, нагары и отложения в системе смазки. Повышения стабильности смазочных материалов добиваются добавкой антиокислительных присадок.

Склонность к отложениям. Отложения, образуемые смазочными материалами, разделяются на лаковые, нагарные отложения и осадки.

1. К лаковым отложениям относятся образования плотных продуктов окислительных превращений масел на горячих поверхностях металлов.

Толщина лаковых отложений не велика, но они усложняют работу двигателей. Пригорание поршневых колец и сепараторов, подшипников качения, заклинивание поршня в цилиндре и т.д.

На лакообразование влияют температура, количество и качество масла.

Термоокислительной стабильностью называется устойчивость масла к окислению в тонком слое при повышении температуры.

2. Под нагарообразующей способностью масла понимается его склонность к образованию нагара в двигателях. Нагар - это продукты глубокого окисления углеводородов масла в виде твёрдых отложений на стенках камеры сгорания, днище поршня, клапанах, форсунках. В образовании нагара принимает участие и топливо.

3. Осадки (низкотемпературные отложения или шлам) являются веществами, осаждающимися из используемого масла в масляных цистернах, маслопроводах, на фильтре, сетке приёмника и т.д.

Своевременная смена масляных фильтров и промывка системы смазки перед заливкой свежего масла способствует снижению осадкообразования.

Лекция№10.

4. Защитные и коррозионные свойства масел. Причиной коррозии металла, на поверхности которого имеется смазочный материал, является окружающая атмосфера и коррозионно-активные продукты самого смазочного материала. Смазочный материал с одной стороны выступает в роли защитного средства от коррозии, так как его слой на металле служит изоляцией от агрессивного влияния окружающей среды, а с другой стороны, сам является причиной коррозии, так как в нём содержатся вещества, обладающие коррозионным действием.

Защитное свойство смазочных материалов складывается из простой физической изоляции поверхности металла от агрессивных продуктов и способности активных компонентов смазочного материала формировать на поверхности металла водоупорную, адсорбционную или химическую плёнку.

Коррозионные свойства смазочных материалов оценивают по данным физико-химического анализа на содержание коррозионно-активных веществ и потенциальную коррозионность.

К физико-химическим показателям относятся кислотное число, содержание водорастворимых кислот, щелочей и содержание воды.