Функції моторного масла та його основні властивості

ФУНКЦІЇ МОТОРНОГО ОЛІЇ

  • забезпечувати легкий запуск двигуна;
  • змащувати та запобігати зношування;
  • знижувати тертя;
  • захищати від корозії;
  • підтримувати чистоту двигуна;
  • підтримувати мінімальний рівень відкладень у камері згоряння

- масло повинно забезпечувати рухливість кілець, щоб його потрапляння в камеру згоряння було якнайменше;

- масло, що потрапило в простір над поршнем, повинно згоряти якнайповніше.

  • охолоджувати деталі двигуна;
  • ущільнювати (підтримувати максимальний тиск газів над поршнем).

Олія – елемент конструкції двигуна. Його характеристики (насамперед в'язкісно-температурні) закладаються на стадії проектування.

Основні властивості олій

Щільність та питома вага

Щільність речовини - це співвідношення маси до обсягу (кг/м3), а питома вага - співвідношення маси певного обсягу речовини до маси відповідного об'єму води при 20°С. Щільність та питома вага залежить від температури.

В'язкість

В'язкість - це одна з найважливіших характеристик масел, яка характеризує внутрішнє тертя, визначає плинність і здатність забезпечити гідродинамічний (рідинний) режим змащування. В'язкість залежить від температури, в діапазоні робочих температур (зазвичай від мінус 30 ° С до 150 ° С) в'язкість мінеральних масел змінюється в тисячі разів. Розрізняютькінематичну ідинамічну (абсолютну) в'язкість. Перша, характерна для простих олій при позитивних температурах, визначається в капілярних віскозиметрах, а друга - для загущених (всесезонних) олій та олій при негативних температурах, визначається в ротаційних віскозиметрах, її величиназалежить тільки від температури, а й від градієнта швидкості зсуву.Кінематичну в'язкість у технічній системі одиниць вимірюють у Стоксах (Ст) або сантистоксах (сСт), а в системі СІ в м 2 /с або в мм 2 /с.Динамічна в'язкість є твір кінематичної в'язкості на щільність рідини, в технічній системі її вимірюють в сантипуазах (сП), а в системі СІ - в міліПаскаль-секундах (мПас), де 1 сП= 1 мПа -С. Моторні олії, як і більшість мастильних матеріалів, змінюють в'язкість в залежності від своєї температури. Чим нижча температура, тим більша в'язкість і навпаки. Всесезонне масло працює в діапазоні температур від -35 (холодний пуск взимку) до 150-180ºС (робота двигуна влітку під повним навантаженням), що викликає багаторазове зміна його в'язкості. Щоб забезпечити холодний пуск двигуна (провертання коленвала стартером і прокачування олії по системі мастила) за низьких температур, в'язкість не повинна бути дуже великою. При високих температурах масло не повинно мати дуже малу в'язкість, щоб створювати міцну масляну плівку між деталями, що труться, і необхідний тиск в системі. Для забезпечення необхідної в'язкості у всьому діапазоні робочих температур всесезонні моторні олії виготовляють з малов'язкої основи і полімерних присадок, що загущають (модифікаторів в'язкості). Основа, що має невелику в'язкість, забезпечує необхідні низькотемпературні характеристики. Молекули загущаючих присадок є "клубки" полімерів (речовин, молекули яких складаються з великої кількості ланок, що повторюються), "набухають" при нагріванні, що зберігає достатню в'язкість при високій температурі. В'язкість загущеного всесезонного масла залежить також і від швидкості переміщення його шарівщодо один одного. З її збільшенням в'язкість тимчасово знижується, оскільки "клубок" полімерної присадки "розтягується" і чинить менший опір переміщенню шарів. Здатність знижувати в'язкість в залежності від швидкості зменшує втрати на внутрішнє тертя в олії і, відповідно, втрати потужності двигуна. Наприклад, при русі поршня від верхньої або нижньої мертвої точки його швидкість зростає і в певний момент виникає гідродинамічний режим мастила (масло повністю поділяє поверхні деталей). Полімерна присадка, що загущає, в цей час знижує в'язкість масла, тим самим знижуючи втрати потужності, що розвивається двигуном.

Індекс в'язкості

Індекс в'язкості (скорочено VI, від англійського Viscosity Index) безрамерний показник характеризує залежність в'язкості олії від зміни температури. Чим більший індекс в'язкості, тим менше в'язкість олії змінюється при коливанні температури. Він залежить від вуглеводневого складу олії, наявності в'язкісних (загущаючих) присадок, глибини очищення масляних фракцій. Для мінеральних масел без присадок в'язкості індекс в'язкості становить 85-100, масла з в'язкісними присадками і синтетичні масла-компоненти можуть мати індекс в'язкості 120-150. У малов'язких глибокоочищених олій індекс в'язкості може досягати 200.

Температура спалаху

При підвищенні температури з олії виділяються пари, які при піднесенні відкритого вогню спалахують. Ця температура називається температурою спалаху, яку можна вимірювати або у відкритому (Cleveland), або закритому тиглі (Pensky-Martens). Показник характеризує наявність у маслі легкокиплячих фракцій, він пов'язаний з випаровуванням масла в процесі експлуатації.

Температура застигання

Температуразастигання - це найнижча температура, при якій масло ще повністю не втратило плинність при нахиленні пробірки, в якій його охолодили.Температура застигання характеризує момент різкого збільшення в'язкості при зниженні температури, або кристалізації парафіну разом з підвищенням в'язкості настільки, що масло стає твердим.

Лужне число (TBN) та кислотне число (TAN)

У процесі експлуатації в мастилах накопичуються кислі та/або лужні продукти, які утворюються в результаті окислення, руйнування молекул базової олії та присадок, забруднення олій, у тому числі накопичення в них продуктів неповного згоряння палива, сажі. Загальне лужне число (TBN) та загальне кислотне число (TAN) аналізуються в лабораторних умовах. TBN виражається через кількість гідроксиду калію в міліграмах, еквівалентне кількості всіх лужних компонентів, що містяться в 1 г олії (мг КОН/г). TAN виражається через кількість гідроксиду калію в мг, необхідне для нейтралізації кислих продуктів, що містяться в 1 г олії (мг КОН/г).