Изменение содержания механических примесей

Лабораторная работа №6

Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА СМАЗОЧНОГО МАСЛА

Цель: Изучение свойств смазочного маслав процессе работы и путей их сохранения, проблем смешивания системных масел. Определение массовой доли нерастворимого осадка (механических примесей) в работающем моторном масле, диспергирующей способности работающих масел, совместимости моторных масел оптическим методом, концентрации компонентов в топливной смеси, изучение браковочных показателей масла.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Изменение свойств масел в процессе работы и пути их сохранения

Продолжительность работы масел в двигателях, сопряженное с измене­нием его свойств, в общем случае определяется следующими факторами:

- конструкция двигателя и, прежде всего - уровень его форсировки, техническое состояние двигателя;

- качество масла;

- качество топлива;

- конструктивные особенности системы смазки, ее емкость, кратность циркуляции масла;

- условия эксплуатации- уровни нагрузки, температурные режимы в системе, попадание в масло топлива, воды, агрессивных соединений из ЦПГ;

- расход масла двигателем и величина доливок и связанное с этим исто­щение присадок;

- уровень обслуживания системы смазки и пр.

Под влиянием перечисленных факторов в масле происходят процессы его деградации (старения), выражающиеся в образовании и накапливании продуктов окисления масла, продуктов износа, сажи, воды и топлива. В итоге меняются такие свойства масла, как его вязкость, увеличивается содержание в нем механических примесей, воды и топлива, срабатываются присадки и уменьшается щелочное число.

Рекомендуется первичный контроль за состоянием масла осуществлять по следующим признакам:

- изменение количества отделяемого при сепарации шлама;

- внешний вид и запах масла;

- появление росы на смотровых стеклах;

- лакообразование на чисто обработанных поверхностях;

- вспучивание и шелушение краски в картере;

- нагарообразование на головках поршней и др.

Изменение вязкости

Изменение вязкости системных масел в малооборотных двигателях как правило происходит в сторону ее увеличения, а в тронковых двигателях, ра­ботающих на дистиллятных топливах - в сторону снижения (из-за протечек маловязкого топлива в систему).

Обычно рост вязкости системных масел обусловливается:

- термической и окислительной деградацией масла;

- накапливанием нерастворимых продуктов (механических примесей);

- попаданием воды и образованием эмульсии;

- смешиванием с более вязким цилиндровым маслом;

- испарением из масла наиболее легких фракций.

Если повышение вязкости масла в основном произошло из-за его об­воднения, то после пурификации вязкость может быть восстановлена. Если же повышение вязкости вызвано тем, что в масле накапливаются продукты деградации самого масла и нерастворимые примеси, то, к сожалению, про­дукты деградации масла благодаря его диспергирующей способности, обес­печивающей удержание окисленных частиц в мелко диспергированном виде, после сепарации в большей своей части останутся в нем. А это означает, что существенно снизить вязкость путем сепарации невозможно. Установлено, что благодаря присутствию в масле продуктов деградации и стоков цилиндрового масла его индекс вязкости с течением времени несколько снижается.

Допускаемые пределы изменения вязкости системных масел в среднем составляют -10% ÷ +30% от величины вязкости свежего масла. Более точные пределы по конкретным двигателям - см. таблицы Приложения.

Изменение содержания механических примесей

В состав механических примесей, входят продукты деградации самого масла (асфальто-смолистые соединения), продукты износа металлических частей, окалина и пр. Их количество оценивается по общему содержанию механических примесей или мех. примесей, нерастворимых в пентане (Pentane insolubles - Total insolubles). Для малооборотных двигателей RTA фирмой «Зульцер» установлен предел — max. 1%. Для двигателей B&W - MAN со­держание механических примесей не должно превышать 0,8 %. Для трон­ковых двигателей - не выше 2,5%. Продукты окисления масла в пентане не растворяются и поэтому в результатах лабораторного анализа работавшего масла дается содержание примесей, нерастворимых в бензоле (С₆Н₆). Пос­ледний в отличие от пентана растворяет лакоподобные продукты окисления и разница (нерастворимые в пентане — нерастворимые в бензоле) является мерой окисления масла.

Основная роль в очистке масла от механических примесей отводится сепарации.

Включенные в контур циркуляции фильтры тонкой очистки, в основном, призваны выполнять роль предохранительного средства, задача которого не допускать попадания в двигатель частиц загрязняющих примесей, которые могут оказаться в масле при неудовлетворительной работе сепаратора. Од­новременно, фильтр может служить индикатором эффективности сепарации. В этом определяющую роль играет информация о скорости его загрязнения. Нахождение в масле загрязняющих примесей представляет потенциальную опасность возникновения абразивного износа подшипников и других сма­зываемых элементов двигателя, забивания масляных каналов, отложения продуктов деградации масла в охлаждаемой полости поршней, что может привести к их перегреву и прогоранию.