ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ. Определение качества автомобильных смазочных масел
 Скачать 2.22 Mb.
|
1 2  Лабораторная работа № 3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Знакомство с методами определения плотности, кислотности, температуры вспышки, показателей вязкостно-температурных свойств масел, наличия в них механических примесей, воды и водорастворимых кислот и щелочей, включая нестандартные методы. Закрепление знаний основных марок масел, выпускаемых по ГОСТам и техническим условиям. Приобретение навыков по самостоятельной оценке качества масел и установлению возможности их применения для двигателей. УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ РАБОТЫ Оценка масла по внешним признакам Оценка масла по внешним признакам производится теми же методами, что и для топлив. Цвет. Применяемые в автомобильных двигателях моторные масла, по сравнению с дизельным топливом, окрашены более интенсивно, так как содержат более высокомолекулярные углеводороды и большое количество смолистых веществ. В проходящем свете моторные масла имеют различные цвета − от темно-желтых до красн-коричневых оттенков. Авиационные масла, содержащие меньшее количество смол, окрашены менее интенсивно и более прозрачны. В отраженном свете моторные масла флюоресцируют синеватым цветом, авиационные масла - зеленовато-голубым. Цвет масла в проходящем свете определяют осмотром образца в пробирке, помещая её между источником света и глазом наблюдателя. Если масло в толстом слое непрозрачно, то его цвет определяют в тонком слое, например, путём осмотра масла, стекающего по стенкам пробирки. При установлении цвета масла рекомендуется сравнивать цвет испытуемого образца с цветами основных сортов масел в имеющейся в лаборатории коллекции. Прозрачность масла оценивают осмотром образца в стеклянном цилиндре диаметром 40-50 мм в проходящем свете. Хорошо очищенные масла (авиационные, дизельные) при таком испытании должны быть прозрачными. Моторные масла для карбюраторных двигателей оказываются прозрачными лишь в более тонком слое. Непрозрачные масла должны особо тщательно проверяться на отсутствие воды и механических примесей. Определение плотности масел  Определение плотности масел производится так же, как и топлив; медленно и осторожно погружают чистый и сухой нефтеденсиметр в цилиндр с испытуемым продуктом, снимают показания по шкале нефтеденсиметра при температуре определения и пересчитывают результат на плотность при температуре 20°C, используя формулу20 t t 20, кг/м3 (1.1) где ρ20 −плотность масла при температуре 20°C, кг/м3;  ρt−плотность масла при температуре определения, кг/ м3;γ - температурная поправка на 1°C, зависящая от величины плотности (таблица 1.1). При измерении плотности высоковязких масел, вязкость которых при температуре 50°C свыше 200 мм2/с, их разбавляют равным количеством тракторного керосина известной плотности. Плотность полученной смеси приводят к плотности при температуре 20°C по формуле (1.1) и рассчитывают плотность испытуемого масла по выражению: 3 М 21 2 , кг/м (2.2) где ρМ- плотность высоковязкого масла, кг/м3; ρ1- плотность смеси, кг/м3; ρ2- плотность керосина, кг/м3. Таблица 1.1 - Температурные поправки к плотности нефтепродуктов
Определение содержания механических примесей. Механические примеси в свежих (не работавших) моторных маслах не допускаются. Их присутствие в масле может быть обнаружено при осмотре образца в проходящем свете в виде взвешенных и осевших на дно сосуда частиц. Кроме того, присутствие механических примесей может быть определено методом капельной пробы. Для этого в течение 5 минут перемешивают масло в колбе встряхиванием. Затем переливают часть его в пробирку, подогревают до 50°C и вновь тщательно перемешивают. Пипеткой наносят на фильтровальную бумагу 2-3 капли масла и после их высыхания, сравнивают полученные пятна с эталонными (таблица 1.2). Для ускорения высыхания масляных пятен фильтровальную бумагу можно по- местить в сушильный шкаф. По внешнему виду пятен судят о приблизительном содержании в масле механических примесей.
Более точно содержание механических примесей определяется по привесу беззольного бумажного фильтра после пропускания через него определенного количества масла (ГОСТ 6370). Определение содержания воды Присутствие воды в маслах не допускается, так как она разрушает и вымывает присадки, ухудшает условия смазки трущихся деталей, приводит к возрастанию коррозионной активности органических кислот, усиливает осадкообразование в картере, маслопроводах и на деталях двигателя. В зимнее время вода, замерзая в нижней части поддона картера, может вызвать поломку масляного насоса и привода прерывателя-распределителя. Качественное определение наличия воды в масле (ГОСТ 1547). Заполнить масляную баню 1 (рисунок 1.1) на 80 мм её высоты цилиндровым маслом и нагреть до температуры 175±5°C. В предварительно промытую и просушенную пробирку 2 налить испытуемое масло до высоты 85±5 мм   Рисунок 1.1 – Установка для определения воды в моторном маслеВставить в пробирку термометр 3 на пробке так, чтобы его шарик был на равных расстояниях от стенок пробирки и на расстоянии 25±5 мм от её дна. Установить пробирку с испытуемым маслом вертикально в нагретую масляную баню на диск 4 и наблюдать за поведением масла до достижения его температуры в пробирке 130°C. Во время испытаний в лаборатории должна соблюдаться тишина. Если при вспенивании или без него слышен треск не менее двух раз, наличие влаги в масле считается установленным. Если при испытании наблюдается вспенивание, вспенивание и малозаметный или однократный треск, испытание следует повторить, нагревая пробирку с маслом до температуры 130°C. Если при повторном испытании вновь наблюдается вспенивание и малозаметный или однократный треск, наличие влаги считается установленным, Если же наблюдается только вспенивание или малозаметный (однократный) треск, испытуемое масло влаги не содержит. Определение количества воды в масле Если в испытуемом масле установлено наличие воды, следует определить его количество. Метод основан на взаимодействии воды, содержащейся в масле, с гидридом кальция по реакции:  СаН2 + 2Н2O = Са(ОН)2 + 2Н2 + 243,6 кДж (1.3)По повышению температуры масла после добавления к нему гидрида кальция определяют содержание воды. Тщательно перемешать испытуемое масло в склянке в течение 5 минут. В стеклянный цилиндр с плоским дном, диаметром 30 мм длиной 135 мм налить 10 см3 масла, после чего вставить его в пенопластовый термостат. Опустить в пробирку термометр и измерить начальную температуру масла (А °C). Вскрыть пакетик с навеской гидрида кальция в аккуратно всыпать его содержимое в цилиндр с маслом. Осторожно, но тщательно размешать содержимое цилиндра при помощи термометра, наблюдая за повышением температуры, отметить максимальную температуру пробы (В °C). 2.4.2.6. Найти разность температур Т = (В - А), °C (1.4) и при помощи номограммы (рисунок 1.2) определить процентное содержание воды в масле.  Рисунок 1.2 – Номограмма для количества определения воды в масле Определение в масле водорастворимых кислот и щелочей Нефть, из которой получают дистиллятные и остаточные масла, не содержит в своём составе неорганических кислот и щелочей. Но при очистке топливо-маслянных дистиллятов применяют щелочной и кислотный метод очистки. В случае нарушения технологических процессов либо серная кислота, либо едкий натр могут оказаться в нефтепродуктах. В свежем масле неорганические кислоты и щелочи не допускается. Порядок работы Тщательно перемешать образец масла пятиминутным встряхиванием в склянке, заполненной не более, чем на 3/4 её вместимости. Высоковязкое масло предварительно подогреть до 50-60°C. Налить в делительную воронку по 50 см3 масла и дистиллированной воды, нагретых до 50-60°C. Если вязкость испытуемого образца при 50°C свыше 75 мм2/с, то масло предварительно смешивают при комнатной температуре с 50 см3 бензина. Затем добавляют 50 см3 дистиллированной воды, подогретой до 50-60°C. 1.5.1.З Содержимое делительной воронки слегка взбалтывать в течение пяти минут, не допуская образования эмульсии. После отстоя нижний водный слой слить через воронку с бумажным фильтром в две пробирки (по 1-10 см3). Добавить в одну из пробирок две капли 0,02 %-го раствора метилового оранжевого. При окрашивании водной вытяжки в розовый цвет считается установленным присутствие неорганических кислот в масле. Добавить во вторую пробирку три капли 1 %-го раствора фенолфталеина. Окрашивание водной вытяжки в розовый или красный цвет свидетельствует о присутствии в масле щелочей.  Анализ на нейтральность может быть проведен по водородному показателю pH, значение которого для нейтральной среды составляет 6-8. При небольшом содержании в водной вытяжке щелочей величина pH равна 8-10, для щелочной среды - более 10. Для водной вытяжки с небольшим содержанием кислот водородный показатель составляет 4-6, для кислой среды - менее 4.Определение показателей вязкостно-температурных свойств масел Для того чтобы масло могло выполнять свою важнейшую функцию - обеспечение жидкостного трения в широком диапазоне скоростей, нагрузок и температур, - необходимо, чтобы оно обладало достаточной вязкостью при рабочей температуре, возможно меньшей зависимостью этой вязкости от температуры и хорошей подвижностью при низких температурах. Вязкость при рабочей температуре является основным параметром масла. За рабочую температуру моторных масел Принята температура 100°C (для индустриальных и авиационных масел - 50°C). Цифра в маркировке моторного масла обозначает величину кинематической вязкости в мм2/с при 100°C. От величины вязкости масла при рабочей температуре зависит возможность образования жидкостного трения, отвод тепла от рабочих поверхностей, затраты энергии на циркуляцию масла в системе смазка, работа масляного насоса, очистка деталей от накопившихся продуктов износа, старения масла и загрязнений, герметизация узлов трения и др. Масла повышенной вязкости применяются для высоконагруженных низкооборотных двигателей, для сильно изношенных двигателей, для двигателей, работающих в напряженном тепловом режиме, условиях высокой запыленности, повышенных температур, большого перепада нагрузок. Чем выше вязкость масла в работающем двигателе, тем надежнее уплотнения, меньше прорыв газов в картер, ниже расход масла. Маловязкие масла, применяемые для легконагруженных высокооборотных двигателей, обеспечивают более легкий пуск, хорошую прокачиваемость, лучший теплоотвод от трущихся поверхностей, хорошую очистку их загрязнений и продуктов износа. При выборе моторного масла необходимо учитывать, что его вязкость с понижением температуры увеличивается, а с повышением - уменьшается. При этом интенсивность изменения различна и находится в близкой зависимости с химическим составом масла. Так, масла, содержащие большое количество смолисто-ароматических компонентов, по сравнению с маслами из парафинистых нефтей, весьма резко меняют вязкость с изменением температуры. Для оценки 1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||