А. Н. КартАшевич в. С. товСтыка а в. ГордееНКо топливо, СмАзочНые мАтериАлы
Скачать 2.39 Mb.
|
особенности синтетических и полусинтетических моторных маселСинтетические и полусинтетические моторные масла, облада- ющие по ряду эксплуатационных свойств лучшими показателями, чем нефтяные (минеральные) масла, находят в настоящее время все большее применение (табл. 3.6). Таблица3.6 Основные показатели синтетических и минеральных моторных масел
К достоинствам синтетических и полусинтетических мотор- ных масел относятся: значительно более высокий индекс вязкости, чем у мине- ральных масел аналогичных и даже лучших марок и сортов; лучшая вязкостно-температурная характеристика некото- рых синтетических масел в зоне отрицательных температур, а так- же более низкая температура потери подвижности обеспечивают более легкий пуск двигателей при более низких температурах окружающего воздуха; меньшая склонность к образованию низкотемпературных отложений способствует нормальной эксплуатации двигателей в районах Крайнего Севера; высокие показатели вязкости при рабочих температурах 250...300 С (в 3–5 раз выше равновязких им минеральных масел при температуре 100 С) обеспечивают гарантированные условия гидродинамической смазки до более высоких температур и терми- ческую стабильность; низкая испаряемость и малая склонность к образованию вы- сокотемпературных отложений позволяют использовать эти масла в высокофорсированных теплонагруженных двигателях и при экс- плуатации автомобилей в условиях жаркого климата; лучшие противоокислительные, диспергирующие свойства и механическая стабильность, равные или лучшие (в зависимости от синтетической основы) противоизносные и противозадирные характеристики, что обеспечивает хорошее состояние двигателя; большой срок службы до замены и меньший расход на угар сокращают эксплуатационный расход на 30...40 %; снижение расхода топлива на 4...5 % благодаря созданию оптимальных условий трения. Синтетические моторные масла в зависимости от основы бывают диэфирными (при их производстве используются слож- ные эфиры двухосновных карболовых кислот), полиалкенглико- левыми, полисилоксановыми, фторуглеродными и хлорфторугле- родными. Диэфиры, образующиеся при взаимодействии двухосновных кислот с одноатомными спиртами и одноосновных кислот с мно- гоатомными спиртами, применяются при производстве синтетиче- ских масел наиболее часто. Каталитические процессы этерифика- ции при получении диэфира происходят путем взаимодействия себациновой кислоты С8Н16, вырабатываемой из касторового мас- ла, с изооктиловым спиртом С8Н17ОН. Масла, получаемые на основе диэфиров, превосходят мине- ральные почти по всем важнейшим эксплуатационным свойствам: имеют более высокие индексы вязкости и низкие температуры за- стывания, меньшие испаряемость и огнеопасность. В то же время диэфирные масла более агрессивны по отношению к деталям из маслостойкой резины, вызывают набухание и размягчение резино- вых прокладок, шлангов и др. Полигликоли по своей структуре — простые полиэфиры с длинными цепями, получаемые взаимодействием различных гликолей и других спиртов с окисью этилена, окисью пропилена или их смесями. Молекула полигликоля может содержать одну или несколько свободных гидроксильных групп, замена которых на алкильную эфирную группу приводит к получению эфиров по- лигликолей. Различные радикалы, вводимые в молекулу полигли- коля, влияют на свойства получаемых масел. Полигликолевые масла, помимо лучших, чем у минеральных, противоизносных свойств, отличаются более пологой вязкостно- температурной характеристикой, более низкой температурой за- стывания, имеют высокий индекс вязкости, выдерживают высокие рабочие температуры, не провоцируют коррозии металлов, а также, в отличие от эфирных масел, не вызывают набухания и размягче- ния натуральной и синтетической резины. Широкое применение синтетических масел на полигликолевой основе ограничивается только высокой стоимостью их производства. Полисилоксаны (силиконы) — полимерные кремнийорганиче- ские соединения, находящие все более широкое применение в ка- честве специальных смазочных масел и жидкостей. В их основе лежит цепочка из чередующихся атомов кремния и кислорода. Углеводородные и другие органические радикалы различного строения закрывают боковые цепи атомов кремния. Практическое применение в качестве смазочных масел имеют полимеры с ме- тильными радикалами (метилполисилоксаны) и этильными ради- калами (этилполисилоксаны). Полисилоксаны отличаются низкой температурой застывания, имеют пологую вязкостно-температурную кривую, термостабиль- ны. Эти масла и масла на их основе химически инертны, не вызы- вают коррозию стали, чугуна, меди, латуни, бронзы, свинца и дру- гих металлов даже при нагревании до температуры 150 С. Однако у масел этой группы низкая смазывающая способность и противо- износные свойства, которые несколько улучшаются введением при- садок. Поэтому полисилоксаны более перспективны в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах и гидроамортиза- торах, а также для изготовления пластичных смазок. Фторуглеродные масла получают путем замены в углеводородах всех атомов водорода фтором, а хлорфторуглеводородные масла — путем замены атомов водорода частично хлором, а частично — фтором. Фторуглеродные масла обладают хорошими смазочными свой- ствами. Высокие термическая и химическая стабильность, инерт- ность к кислотам и щелочам, минимальная коррозионная агрес- сивность позволяют использовать их в узлах трения, работающих при высоких температурах в атмосфере химически активных ве- ществ. Однако низкая температура кипения и высокая температу- ра замерзания при очень крутой вязкостно-температурной кривой исключают их применение в качестве моторных масел. Хлорфторуглеводородные масла характеризуются более высо- кой температурой кипения, лучшими вязкостно-температурными свойствами и смазывающей способностью, но несколько худшими термической и химической стабильностью. Синтетические масла объединяют в себе свойства самых мало- вязких зимних и вязких летних классов (SAE 5W-50 и SAE 0W-40) и имеют обозначение Fully Synthetic, что переводится как «полно- стью синтетическое». Стоимость синтетических моторных масел в среднем в 2–3 раза выше минеральных. Тем не менее применение их целесообразно не только с эксплуатационной точки зрения, но и с экономической, так как они обладают большим сроком службы в двигателях до замены и меньшим расходом на угар. Полусинтетические моторные масла — это минеральные масла, улучшенные благодаря специальной технологии очистки и содержащие синтетические добавки или 30...40 % синтетической основы (SAE 10W-30 и SAE 10W-40). Обозначаются они как Semi-Synthetic. Такие масла обладают лучшими эксплуатационны- ми свойствами и дороже минеральных, однако дешевле полностью синтетических. Переход на хорошо очищенные минеральные, полусинтетиче- ские и синтетические масла облегчает пуск двигателя при низких (до –40 С) температурах и экономит 2...5 % топлива за счет сни- жения потерь на трение в гидродинамическом режиме смазки.
Для обеспечения работы трансмиссии разработан класс сма- зочных материалов — трансмиссионные масла. Применение фрикционов обусловливает наличие у рабочих масел гидродинамических силовых передач фрикционных свойств. А в автоматических трансмиссиях фрикционные свойства рабочей жидкости приобретают особо важное значение, влияя на их клас- сификацию. Условия работы узлов и агрегатов трансмиссии определяют предъявляемые к трансмиссионным маслам требования: предотвращать или уменьшать износ рабочих поверхностей зубьев шестерен и других высоконагруженных деталей; уменьшать потери на трение и обеспечивать высокий КПД зубчатых передач; хорошо отводить тепло и удалять с трущихся поверхностей продукты износа и механические примеси; обеспечивать работу поверхностей деталей механизмов трансмиссий без коррозии; не вспениваться; не изменять в процессе работы своих первоначальных свойств; обеспечивать плавное трогание машины при различных тем- пературах окружающей среды. |