Моторные масла: основные характеристики

Содержание статьи:

• Основные эксплуатационные параметры моторных масел
• Снижение трения и уменьшение износа
• Отвод тепла
• Поддержание чистоты
• Защита от коррозии
• Основные физико-химические параметры моторных масел
• Вязкость
• Индекс вязкости
• Температура застывания
• Температура вспышки
• Общее щелочное число
• Общее кислотное число
• Сульфатная зольность

Основные эксплуатационные параметры моторных масел

Снижение трения и уменьшение износа

За счет создания жидкостного или гидродинамического режима трения моторное масло обеспечивает сохранение заданного инженерами КПД двигателя, предотвращая трение конструктивных элементов. Смазочные материалы влияют на мощностные характеристики силового агрегата, расход топлива, рабочий ресурс. Основными смазываемыми деталями и узлами поршневого двигателя являются:

Отвод тепла

Основное количества тепла, которое выделяется в процессе сгорания топлива, поглощается системой охлаждения и рассеивается в самом теле двигателя. Однако система смазки также участвует в защите мотора от перегрева. Она поглощает около 5 % тепла, выделяемого при работе нефорсированных двигателей, и свыше 10% у форсированных агрегатов.

Поддержание чистоты

Чистота двигателя - важное условие долговечной работы. Количество образующихся на его узлах и деталях отложений зависит от многих факторов, в числе которых качество моторного масла. Определяющей характеристикой в данном случае является склонность смазочного материала к окислению. Чем более высокотехнологичные базовые масла и компоненты присадок используются в составе продукта, тем выше его стойкость к деструкции под воздействием температуры.

Еще одной важной составляющей поддержания чистоты двигателя является диспергирующая способность масла. Именно эта характеристика обуславливает способность транспортировать окисленные молекулы смазочного материала, а также сажу, диспергированную воду, шлам и прочие загрязнения к фильтру, не допуская их выпадения в осадки.

Защита от коррозии

В процессе эксплуатации двигателя образуется множество агрессивных химических сред. Продуктами сгорания топлива являются отработавшие газы, в состав которых входят окислы азота и серы. Они вступают в окислительные реакции в газовой фазе, а также, растворяясь в воде, образуют кислоты, которые взаимодействуют с поверхностями уже в жидкой фазе. Эти агрессивные вещества могут привести к разрушению металлов и сплавов, из которых изготовлены узлы и детали двигателя. Благодаря содержащимся в составе моторного масла ингибиторам коррозии удается не допускать образования ее очагов.

Основные физико-химические параметры моторных масел

Вязкость

Этот показатель определяет меру внутреннего трения. Именно благодаря данной технической характеристике жидкость сопротивляется течению под воздействием внешних сил. Выделяют кинематическую и динамическую (абсолютную) вязкость. Величина первой измеряется в стоксах или квадратных сантиметрах в секунду.

Динамическая вязкость, в свою очередь, представляет собой отношение силы сдвига жидкости к скорости сдвига. Измеряется в пуазах (сантипуазах) или ньютонах в секунду, деленных на квадратный сантиметр. Величина динамической вязкости у смазочных материалов крайне мала.

Индекс вязкости

Этот параметр был введен для определения степени изменения вязкости при колебаниях температуры. Индекс вычисляется при использовании значения кинематической вязкости при 40 и 100 °C.

Моторное масло с высоким индексом вязкости слабо подвержено изменениям при колебаниях температуры. Соответственно, такой продукт способен обеспечить надежность вязкостных свойств в очень широком температурном диапазоне. И наоборот, характеристики масла с низким индексом вязкости сильно зависят от изменения внешних условий. Поэтому у такого смазочного материала температурный диапазон эксплуатации является достаточно узким.

Температура застывания

Данный параметр характеризует момент резкого увеличения вязкости смазочного материала до почти полной потери текучести. Этот показатель определяется лабораторным методом: за температуру застывания принимают ту, при которой помещенный в стандартную пробирку смазочный материал при охлаждении застывает настолько, что при наклоне емкости на 45 градусов уровень жидкости остается совершенно неподвижным в течение 1 минуты. Однако важно понимать, что температура застывания лишь косвенно характеризует эксплуатационные низкотемпературные свойства моторного масла.

Температура вспышки

Этот параметр характеризует состав масла, в частности наличие в нем легколетучих фракций и их долю. В эксплуатационном отношении это является косвенным отражением потенциального расхода смазочного материала на угар, а также через систему вентиляции картера двигателя. Еще температура вспышки важна для оценки риска самопроизвольного возгорания при хранении и транспортировке, а для некоторых типов масел - и взрыва при достижении предельных температур эксплуатации.

Общее щелочное число

Общее щелочное число (Total Base Number, TBN) является важной технической характеристикой современного высокотехнологичного моторного масла. Оно выражается в количестве гидроокиси калия на грамм продукта (мгКОН/г). В эксплуатационном отношении величина щелочного числа характеризует стойкость масла к окислительным процессам под воздействием высоких температур и давления в присутствии химически агрессивных сред, а также устойчивость к образованию отложений и величину межсервисного интервала.

Общее кислотное число

По мере нейтрализации химически агрессивных компонентов кислотного характера значение щелочного числа масла снижается. Параллельно с этим можно наблюдать рост кислотного числа (Total Acid Number, TAN). Значение этого показателя характеризует наличие в смазочном материале продуктов окисления, провоцирующих увеличение коррозии и интенсивности изнашивания пар трения двигателя. TAN выражается как количество гидроксида калия в грамме, необходимое для нейтрализации всех кислых компонентов (мгКОН/г).

Сульфатная зольность

Сульфатная зола - это вещество, полученное сжиганием смазочного материала, подверженное воздействию серной кислоты для перехода оксидов металлов с сульфаты, прокаленное в дальнейшем при очень высокой температуре. Сульфатная зольность измеряется в массовых процентах. При эксплуатации зольные отложения оказывают негативное воздействие на работу двигателя и различных систем очистки выхлопных газов.