Материал: 1886

Таблица 3.1

Параметры вискозиметра

8. На основе найденных значений вязкости при 40, 50, 70 и 100 °С: а) вычисляют отношение ν50 /ν100; б) находят индекс вязкости по ГОСТ 25371 97;

в) строят вязкостно-температурную характеристику масла:

Рис. 3.2. Вязкостно-температурная характеристика масла

55

Оценка результатов

Полученные значения вязкости и вязкостно-температурных свойств можно оценить на основе следующих оценочных параметров.

1. Кинематическая вязкость при 100 °С.

Температуру масла 100 °С принято считать рабочей, т.к. это средняя температура в двигателе (картере, системе смазки). Вязкость масел при этой температуре включена в их маркировку.

Значение вязкости при 100 °С сравнивают с требованиями ГОСТа (табл. 3.9, 3.10). При несоответствии вязкости масла значениям ГОСТа оценка его пригодности к дальнейшей эксплуатации проводится в соответствии с браковочными показателями (табл. 3.12).

2. Отношение кинематических вязкостей ν50 /ν100.

Этот простой и надежный параметр характеризует крутизну вяз- костно-температурной кривой в диапазоне температур прогретого масла. Для моторных масел, применяемых летом или в условиях жаркого климата ν50 /ν100 ≤ 6 ; для масел, предназначенных к применению зимой и особенно в северных районах, ν50 /ν100≤ 4.

3. Индекс вязкости.

Индекс вязкости (ИВ) – это условный показатель, характеризующий степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры и оценивающий крутизну вязкостно-температурной кривой. Чем выше ИВ, тем более пологой кривой характеризуется масло и тем лучше оно для зимней эксплуатации. Чаще всего ИВ определяют по номограмме или расчетным путем, зная значения вязкости исследуемого масла при 40 и 100 С. Для автомобильных масел ИВ должен быть не менее 90, а для зимних условий эксплуатации – 120.

Лучшие моторные масла при зимней эксплуатации двигателя должны иметь пологую характеристику зависимости вязкости от температуры, то есть вязкость должна незначительно изменяться от температуры. При кинематической вязкости масла более 3000 сСт (мм2/с) запуск двигателя затрудняется. Для снижения зависимости вязкости от температуры в него добавляют присадку (3 4 %), например полиизобутилена. Полиизобутилен получают полимеризацией изобутилена в присутствии катализаторов.

Согласно ГОСТ 53371 97 индекс вязкости определяют следующим образом. У исследуемого масла, например, М4З/10Г1 (SAE 10W30) определяется вязкость при температуре 40 и 100 С. При 100С кинематическая вязкость должна быть примерно 10 сСт. По табл. 1

56

ГОСТ 53371 97 находим, что для исходной вязкости 10 сСт при температуре 40 С вязкость для эталонного масла с крутой характеристикой с ИВ=0 равна 147 сСт, а для эталонного масла с пологой характеристикой (ИВ=100) вязкость равна 83 сСт. При температуре 40 С вязкость исследуемого масла, для которого определяется ИВ, найдена опытным путём и составила 63 сСт. Индекс вязкости вычисляется по формуле

ИВ ν2 ν1 100, ν2 ν3

где 1 – кинематическая вязкость при 40 С исследуемого масла;2 – кинематическая вязкость при 40 С эталонного масла с ИВ =0;

3 – кинематическая вязкость при 40 С эталонного масла с ИВ =100. Для нашего примера

ИВ 147 63 100 133. 147 83

Величина ИВ может быть определена по номограмме. Для этого нужно знать вязкость исследуемого масла при 50 и 100 С. Для масла М4З/10Г1 вязкость при 50 и 100 С составила 43 и 10 сСт. Чтобы определить ИВ моторного масла по номограмме, необходимо восстановить перпендикуляры от известных значений вязкости при 50 и 100С, и точка пересечения с наклонной прямой на номограмме покажет ИВ для данного масла. По номограмме ИВ=130.

Для легкого запуска двигателя при отрицательных температурах (ниже –20 С) ИВ должен быть не менее 120.

3.3.3. Определение температуры вспышки

Температура вспышки – это косвенный параметр, оценивающий фракционный состав масла. По температуре вспышки можно судить о наличии в масле легкоиспаряющихся фракций, а также о разбавлении масла топливом.

Температурой вспышки называют минимальную температуру, до которой необходимо нагреть масло, чтобы его пары образовали с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении пламени. Чем ниже эта температура, тем больше в масле низкокипящих углеводородов, тем более склонно оно при повышенных температурах к испарению и, следовательно, тем большим будет его расход.

57

Температура вспышки автомобильных масел должна находиться в пределах 190 – 220 °С. Лучшие масла имеют более высокую температуру вспышки.

Резкое снижение температуры вспышки работавшего масла свидетельствует о попадании в него топлива. Это может произойти по ряду причин: вследствие конденсации продуктов неполного сгорания топлива, поступающих в картерное пространство с прорывающимися газами; из-за повышенного износа цилиндропоршневой группы и т.д.

Попадая в масло, топливо оказывает преимущественное влияние на процесс накопления в масле различных органических отложений (продукты неполного сгорания топлива), соединений серы и свинца; ухудшает тепловой режим, подвод масла к узлам трения, повышает износ деталей двигателя.

Температуру вспышки масел определяют в приборе с открытым тиглем. Прибор состоит (рис. 3.3) из металлического тигля, помещенного в песчаную баню, обогреваемую электрическим нагревателем.

Рис.3.3. Прибор с открытым тиглем для определения температуры вспышки масла: 1 – электрический нагреватель;

2 – прокаленный песок; 3 – тигель с маслом; 4 – термометр; 5 – щиток

58

Порядок проведения испытания

1. В тигель наливают масло, не доливая до верхнего края

10– 12 мм.

2.Тигель с маслом погружают в песок так, чтобы уровни песка и масла были на равной высоте.

3.Термометр помещают в тигель так, чтобы ртутный шарик оказался в центре залитого масла.

4.Для уменьшения рассеивания паров масла и удобства наблюдения за вспышкой прибор загораживают щитком.

5.Включают нагреватель. Примерно за 10 – 15 °С до ожидаемой температуры вспышки, когда над маслом начинают появляться пары, к поверхности его подносят пламя зажигалки и медленно проводят им над поверхностью масла. Время продвижения пламени от одной стороны тигля до другой 2 – 3 секунды.

6.Эту операцию повторяют через каждые 2 °С подъема температуры до тех пор, пока над частью или над всей поверхностью масла не появится небольшое синее, исчезающее пламя.

7.Температуру, показываемую в этот момент термометром, фиксируют как температуру вспышки масла.

Оценка результатов испытания

Полученную температуру вспышки сравнивают с требованиями ГОСТа (см. табл. 3.9, 3.10). При несоответствии испытуемого масла существующим нормам оценка его пригодности к дальнейшей эксплуатации проводится в соответствии с браковочными показателями

(см. табл. 3.12).

3.3.4. Методы определения содержания воды

Присутствие воды в маслах объясняется рядом причин: проникновением в картер из системы охлаждения вследствие нарушения ее герметичности; конденсацией паров из отработавших газов, прорывающихся из камеры сгорания в картер двигателя; конденсацией влаги из атмосферного воздуха при хранении и транспортировке.

Наличие воды в маслах во время работы двигателя вызывает образование пены и эмульсии, заполняющих масляные каналы и ухудшающих условия смазки трущихся поверхностей. Кроме того, при-

59