Масла для легковых автомобилей

 

Масла для легковых автомобилей должны удовлетворять требованиям карбюраторных и дизельных двигателей. В свете предпринимаемых во всем мире усилий, направленных на защиту окружающей среды и экономию топлива, дизельные двигатели для легковых автомобилей приобретают все большее значение. Применение маловязких масел способствует снижению внутреннего трения, уменьшению потерь энергии и расхода топлива. Однако вязкость следует сохранять на определенном минимальном уровне для обеспечения надежного смазывания всех пар трения двигателя и работы с малым износом даже в экстремальных рабочих условиях. Экономия топлива может быть достигнута также путем оптимизации режима смазки с помощью так называемых модификаторов трения.

Стабильность моторных масел к окислению можно обеспечить применением высококачественных парафиновых базовых масел, антиокислительных, моющих, диспергирующих и многофункциональных присадок. Высокая антиокислительная стабильность необходима для предотвращения роста вязкости масла при его окислении и образования осадков и лака; последний формируется из продуктов окисления смол и асфальтенов, которые могут также вызывать пригорание поршневых колец.

Лабораторные методы оценки окислительной стабильности, продолжительность которых сокращена применением высоких температур, катализаторов и контакта с воздухом или кислородом, не дают надежной корреляции с окислением масел в реальном двигателе внутреннего сгорания. Поэтому применяют испытания на окисление в самом двигателе, по результатам которых оценивают не только рост вязкости масла, но также скорость образования нагара, лака и смол в поршневой зоне.

Моторные масла должны иметь хорошие диспергирующие свойства. Образование низкотемпературных шламов связано с окислением тяжелых компонентов топлива, контактирующих с маслом на стенках цилиндра и попадающих затем в картер. Кислоты, металлы, их соли, оксиды серы и азота, кислород и вода, присутствующие в картерном масле, вносят свой вклад в превращение маслорастворимых продуктов в нерастворимые путем окисления и полимеризации.

Образование большого количества шлама может привести к забиванию маслопроводов и масляных фильтров и вызвать масляное голодание, что может послужить причиной непосредственного контакта металл-металл между тру-

щимися поверхностями и, как следствие, вызвать экстремальные износы.

Наиболее уязвимой (чувствительной) системой двигателя легковых автомобилей с точки зрения износа считается механизм газораспределения (кулачковый вал, штанга толкателя, толкатель, кулачок), так как износ этих деталей нарушает регулировку клапанов. Износ системы газораспределения зависит в первую очередь от конструкции двигателя и комбинации металлов. Однако большое влияние оказывает также состав масла. На поверхности кулачка могут возникать задиры. Из-за вращения кулачка они оставляют кольцевые риски на поверхности толкателя и на фаске. В результате усталости металла происходит также питтинг, возникающий в центре торцевой поверхности толкателя. На кулачковом валу происходят задиры и износ поверхности. Так как все эти явления относятся к режиму смешанного трения, заметного улучшения можно достичь применением противоизносных присадок; среди них особенно эффективен диалкилдитиофосфат цинка. Улучшения можно добиться также использованием более вязкого масла.

Начиная примерно с 1960 г., требования к моторным маслам за рубежом ужесточаются. Мощность двигателей удвоилась (с 25 до 50 л.с.), степень сжатия возросла от 6,5:1 до 9:1. Значительно возросли также термические воздействия, которым подвергаются элементы двигателя, включая и моторное масло; однако объем масла практически остался таким же. Расход масла в двигателе снизился, поэтому уже нельзя достичь "освежения" масла путем долива. Рабочие условия для современных автомобилей все больше и больше колеблются между высокоскоростной ездой (шоссе) и замедленным движением в городах. Сроки смены масла, которые в 1960 г. составляли» 3000 км пробега, возросли до 10000 км в настоящее время. Это стало возможным благодаря непрерывному улучшению качества моторных масел, особенно в отношении чистоты поршня, предотвращения низкотемпературного шламообразования, повышения термической стабильности и противоизносных свойств.

В связи с ростом числа дизельных легковых автомобилей следует принимать в расчет специальные требования для этих двигателей в отношении чистоты поршня и противоизносных свойств.

Ассортимент отечественных масел для двигателей легковых автомобилей включает в основном масла, относящиеся по эксплуатационным свойствам к группам В и Г (см. табл. 4.3).

Масло М-8-В₁ предназначено для всесезонной эксплуатации среднефорсированных бензиновых автомобильных двигателей. Масло содержит комплекс эффективных присадок, обеспечивающих хорошие моющие антиокислительные и противоизносные свойства.

Таблица 4.3

Физико-химические характеристики моторных масел для бензиновых

Двигателей

Показатели	М-8В	М-63/10В	М-43/6В1	М-53/10Г1	М-63/12Г1
Универсальные	Для бензиновых двигателей
Вязкость кинематическая, мм2/с	7,5-8,5	9,5-10,5	5,5-6,5	10-11	не менее 12
при 1000С, в пределах		-	-	-	-
при –180С, не более	не норм.		1100-2600	не норм.
при –300С, не более	-	-		-	-
Индекс вязкости, не менее
Щелочное число, мг КОН/г, не менее	4,2	5,5	5,5	5,0	7,5
Зольность сульфатная, %, не более	0,95	1,3	1,3	0,9	1,3
Массовая доля МСХ примесей, %, не более	0,015	0,02	0,02	0,015	0,015
Массовая доля воды, %, не более	С л е д ы
Температура вспышки в открытом тигле, 0С, не ниже
Температура застывания, 0С, не выше	-25	-40…-30	-42	-38	-30
Моющие свойства по ПЗВ, баллы, не более	-	0,5	1,0	-	-
Плотность при 200С, г/см3, не более	0,905	0,890	0,880	0,900	0,900

 

Продолжение табл. 4.3

Показатели	М-53/12Г	М-12ТП	Кастрол GTX SAE 15W-40
Вязкость кинематическая, мм2/с	11,5-12,5	11-12	15-16
при 1000С, в пределах	-	-	-
при –180С, не более	-	-	-
при –300С, не более	-	-	-
Индекс вязкости, не менее		не норм.
Щелочное число, мг КОН/г, не менее	5,0	2,3	5,8
Зольность сульфатная, %, не более	1,0	0,3	1,0
Массовая доля МСХ примесей, %, не более	-	0,015	-
Массовая доля воды, %, не более
Температура вспышки в открытом тигле, 0С, не ниже		не норм.
Температура застывания, 0С, не выше	-35	-15	-30
Моющие свойства по ПЗВ, баллы, не более	0,5	-	-
Плотность при 200С, г/см3, не более	-	0,900	-

 

Масло М-8В является всесезонным для среднефорсированных двигателей легковых и грузовых автомобилей. Рекомендовано в качестве зимнего масла для среднефорсированных дизелей. Получают из смеси дистиллятного и остаточного масел с композицией присадок.

Масло М-6_з/10В – моторное масло универсальное всесезонное, долгоработающее. Используется в карбюраторных двигателях в безнаддувных дизельных двигателях. Изготавливается на основе масел АСВ-6 с температурой застывания минус 30⁰С и АСВ-5 с температурой застывания минус 40⁰С. Содержит вязкостные (ПИБ), моющие и антиокислительные (сульфонаты и алкилсацилаты), а также беззольную моюще-диспергирующую С-5А и противопенную, противоизносную (диалкилдитиофосфат цинка) присадки. В масло АСВ-6 вводится еще депрессорная присадка. Общее содержание присадок в масле превышает 10%. Масло М-6_з/10В может применяться для смазки высокофорсированных дизельных двигателей, но с сокращенным сроком смены масла. Например, срок смены масла М-6_з/10В в двигателях ЯМЗ-238НБ, СДМ-62, в которых применяют масла с более высокими эксплуатационными свойствами группы Г и Д, составляет 1000-2000 часть.

Масло М-4_з/6В₁ является загущенным и обеспечиваетнадежную работу карбюраторных двигателей в условиях Крайнего Севера. Базовым маслом служит веретенное масло АУ из парафинистых сернистых нефтей после селективной очистки и глубокой депарафинизации. Для достижения требуемых эксплуатационных свойств в масло добавляется сложная композиция присадок (ПМА-2, ПМС, ДФ-11, С-5А, ПМС-200А). Масло имеет хорошие пусковые свойства и обеспечивает запуск двигателя при температуре минус 35⁰С без прогрева. Масло можно применять всесезонно в карбюраторных двигателях, а также в дизельных двигателях КамАЗ-740 в северном исполнении.

Масло М-5₃/10Г₁ всесезонно готовят на базовом масле АСВ-6 с добавкой вязкостной присадки и высокоэффективных композиций других присадок. Применяется в форсированных бензиновых двигателях и в первую очередь на автомобилях ВАЗ. Имеет хорошие эксплуатационные свойства, за исключением повышенной зольности (1,6%), что ограничивает его применение в высокофорсированных двигателях.

Масло М-6₃/12Г₁ готовят на базе смеси мало-, средне- и высоковязкого компонентов с композицией отечественных присадок, обеспечивающей повышенные противоизносные свойства, исключающей питтинг толкателей и износ кулачков распределительного вала.

Для высокофорсированных бензиновых двигателей современных легковых автомобилей производят масла группы Г₁:

М-8-Г₁ (зимнее),

М-12-Г₁ (летнее),

М-6₃/10-Г₁ (всесезонное загущенное).

Высококачественные базовые масла и тщательно подобранные композиции металлосодержащих и беззольных присадок обусловливают высокие эксплуатационные свойства этих масел.

 

Масла для дизелей

Дизели характеризуются большим разнообразием конструкций, способов смесеобразования, назначений и условий эксплуатации. В связи с этим ассортимент моторных масел для дизелей более обширный, чем для бензиновых двигателей и включает марки, существенно отличающиеся по предъявляемым свойствам. Основными признаками, предопределяющими выбор марки масла являются: тип и назначение дизеля, уровень его форсирования, жесткость условий эксплуатации и качество применяемого топлива. Масла для двигателей грузовых автомобилей, автобусов и тракторов применяют в дизелях этих объектов.

Особенностью моторных дизельных масел является высокий уровень моющих и антикоррозионных свойств. Срок смены масла, который особенно важен для дизельных двигателей, зависит в первую очередь от чистоты поршня и интенсивности изнашивания гильз цилиндров, поршневых колец и подшипников из-за адгезионного и абразивного износа или химической коррозии. Накопление загрязнений в двигателе увеличивает абразивное воздействие. Коррозионный износ зависит от содержания серы в топливе, приводящей к образованию коррозионно-активных серосодержащих кислот.

Специфические высокотемпературные воздействия в поршневой зоне дизельного двигателя требуют применения моющих присадок, способных предотвратить лако- и нагарообразование. Из-за отсутствия надежных лабораторных методов оценки моющего действия и тенденции к осадкообразованию, для определения этих свойств следует применять приемлемые по длительности моторные испытания. Критерием оценки моющих свойств масла служит чистота поршня. Как правило, в дизелях в масло попадает больше твердых продуктов сгорания, чем в бензиновых двигателях. Это особенно характерно для автобусов и небольших транспортных средств, в двигателях которых, как и в двигателях легковых автомобилей, идет интенсивное образование отложений. Эту тенденцию можно снизить применением современных универсальных моторных масел для дизелей и карбюраторных двигателей с высокими диспергирующими свойствами. Однако сроки смены масла в двигателях городских автобусов, где накапливается много загрязнений, должны быть короче, чем в двигателях междугородных автобусов. В течение последних 5 лет отмечается тенденция к увеличению сроков смены масла в целях снижения стоимости эксплуатации.

Высококачественные дизельные моторные масла с увеличенным сроком смены ввиду большой заправки принято очищать фильтрованием или отстаиванием. Масла, применяемые в таких двигателях, должны иметь хорошую фильтруемость и легко отделяться от воды; для этих целей применяют масла специального состава.

Среднеоборотные судовые двигатели работают на тяжелых остаточных топливах с вязкостями до 380 мм²/с при 50⁰С. Масла должны иметь высокую нейтрализующую способность (суммарная щелочность выше 25 мг КОН/г) и сохранять высокие моющие свойства весь период работы масла. Не должно происходить образования отложений и роста вязкости. Поэтому особенно важными для этих масел являются термическая и окислительная стабильность.

В больших судовых крейцкопфных двигателях цилиндры и привод смазываются отдельно. В отличие от судовых паровых турбин мощность крейкопфных двигателей постоянно растет благодаря применению наддува. Для этих двигателей используют дешевые топлива с повышенным содержанием серы. Высокие нагрузки (мощность цилиндра 1000 л.с.) и применение тяжелых остаточных топлив создают потребность в смазочных маслах с большим запасом диспергирующих и нейтрализующих свойств. Смазка осуществляется путем одноразовой заправки масла. Масло поступает непосредственно к точкам смазывания цилиндра с помощью дозирующего устройства (лубрикатора). Таким образом, масло подвергается термическим и другим воздействиям в течение короткого периода. Несмотря на центрифугирование масла, в нем накапливается значительное количество твердых продуктов сгорания из-за высокого содержания асфальтенов и золы. По этой причине масла для цилиндров требуют высокого запаса щелочности (суммарная щелочность от 40 до 100 мг КОН/г); они должны равномерно растекаться по стенкам цилиндра и сохранять свои свойства в течение всего периода работы. Для смазывания привода требуются тщательно очищенные циркуляционные масла с ингибиторами окисления и антикоррозионными присадками. Кроме того, эти масла должны иметь хорошие водовытесняющие свойства (масла М-16Е-60 и М-20Е-60).

Дизельные масла производят на основе дистиллятных, остаточных и компаундированных базовых масел селективной очистки, получаемых из малосернистых или сернистых нефтей. Для достижения требуемых эксплуатационных свойств в масла вводят многофункциональные присадки или композиции присадок.

Марки масел для автотранспортных дизелей и их свойства показаны в табл. 4.4.

Масла группы В2 предназначенные для мало- и среднефорсированных автотракторных дизелей. Они содержат 7-8% композиций присадок моюще-диспергирующей, антиокислительной, противоизносной, антипенной. В зимний сорт дополнительно вводят депрессорную присадку.

Масло М-8В₂ – для малофорсированных безнаддувных автотракторных дизелей в зимних условиях эксплуатации.

Масло М-10В₂ – для малофорсированных безнаддувных автотракторных дизелей в летних условиях эксплуатации.

Масла группы Г₂ предназначены для высокофорсированных дизелей в тяжелых условиях работы. В масла добавляют до 14% присадок той же композиции, что и для масел группы В₂. Большее содержание присадок несколько улучшает моюще-диспергирующие и вязкостно-температурные свойства.

Таблица 4.4

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: