книги / Присадки к смазочным маслам (вопросы синтеза, исследования и применения присадок к маслам, топливам и полимерным материалам)
..pdfАлкилфенолятные присадки отечественного и зарубеж ного производства более интенсивно, чем сульфонатные при садки, снижают коррозионность масел, и при высоких кон центрациях практически доводят ее до нуля (табл. 3).
Таблица 3
Влияние алкилфенолятных присадок на коррозионность масел
|
|
|
|
Коррозия, г/.иэ |
|
|
Наименование продукта |
Концентрация |
присадок, %1 |
вес. |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
1,5 |
|
3 |
8 |
20 |
Д-11 (бак.)+БФК |
185 |
|
122 |
97 |
1 |
|
Д-11 |
(бак.) аде. оч.+БФК |
137 |
|
95 |
57 |
4 |
ДС-11 |
(вост.)+БФК |
170 |
' |
162 |
146 |
11 |
Д-11 (бак.)+АзНИИ-7 |
230 |
211 |
137 |
15 |
||
Д-11 (бак.)+МОНТО-613 |
226 |
|
190 |
52 |
2 |
|
Д-11 (бак.)+ОЛОА-2054 |
220 |
|
140 |
22 |
1 |
|
Д-11 (бак.)+ОЛОА-218 |
157 |
|
100 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Результаты испытаний группы присадок, эффективно сни жающих коррозионность масел при малых концентрациях, приведены в табл. 4. В эту группу присадок входят антиокцелительные присадки различного состава, применяемые в качестве компонентов в композиции с моющими присадками.
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
|
Влияние антиокислительных присадок |
на коррозионность масел |
|||
|
|
Коррозия, г{м2 |
|
|
Наименование продукта |
Концентрация присадок, |
% вес. |
||
|
|
|
|
|
|
0,5 |
1 |
1,5. |
4 |
Д-11 (бак.)+ИНХП-21 |
1.0 |
14,0 |
1.2 |
1.51 |
Д-11 (бак.Ь-ДФ-11 |
2,0 |
2.2 |
3,0 |
|
Д-11 (бак.)-}-ЛАНИ-317 |
29 |
4,4 |
3.0 |
1,3 |
ДС-11 (вост.)+Л АНИ-317 |
1 |
2,2 |
2,2 |
1.8 |
ДС-11 (вост.)+ВНИИ НП-354 |
1,5 |
0.4 |
0,6 |
0,5 |
Д-11 (бак.)+Сантолюб-493 |
1,8 |
1.7 |
1.5 |
1,5 |
Д-11 (бак.)+ОЛОА-267 |
1,4 |
2.4 |
2,6 |
2,8 |
Если изобразить зависимость коррозионности масел от концентрации этих трех групп присадок в одной системе координат, то каждая из этих групп займет свое место, как это показано на рисунке.
188
Зависимость коррознйнОстн масел от концентрации различных присадок.
1. 1 — Д-116.+СБ-3; 2 - Д-Пв.+СБ-З; 3 - Д-11в.+ +СК-3; 4 — Д-Пб.+в. зольн. СБ-3; 5 — Д-Пб.+в.
зольн. СК-3.
II. 1 — Д-116.+БФК; 2 — Д-Пв.+БФК; 3 - Д-116.+ +МОНТО-613; 4 — Д-11В.+МОИТО-613: 5 — Д-116.+ +ОЛОА-2054; б - Д-116.+ОЛОА-2112; 7 - Д-116.+ +ОЛОА-218; 8 — Д-116.+MOHTO-702; 9 — Д-116.+ +АзНИИ-7.
III. 1 — Д -116.+ Сантолюб-493; 2 — Д-116.+ОЛОА-267; 3 — Д-11б.+пф-11; 4 —Д-116.+ИНХП-21; 5 -Д -116 .+ + ЛАНИ-317; 6 — Д-11в.+ВНИИП-354.
189
При содержании в масле сульфонатных и алкилфенолятных присадок решающую роль в снижении коррозионной агрессивности масла играют алкилфенолятные присадки (табл. 5).
Т а б л и ц а 5
Коррозионность масел, содержащих алкилфенолятные
|
и сульфонатные присадки |
|
|
Наименование продукта |
Коррозия, г/л** |
Д-11 |
(бак.)+1% БФК+4% СБ-3 |
259 |
Д-11 |
(бак.)-{-2,5% БФК+2,5% СБ-3 |
171 |
Д-11 (бак.)+5% БФК+2% СБ-3 |
135 |
|
Д-11 |
(бак.)+7% БФК+3% СБ-3 |
71 |
Д-11 (бак.)+Т1% БФК+4% СБ-3 |
44 |
|
АС-10+2,5% АзНИИ-7+2,5% СК-3 |
208 |
|
АС-10+5% АзНИИ-7+2% СК-3 |
93 |
По-разному действуют антиокислительиые присадки на масла, содержащие раздельно сульфонатные и алкилфено лятные присадки. Так, Сантолюб-493, ДФ-11, ОЛОА-267 рез ко снижают коррозию масел, содержащих судьфонатные присадки СБ-3, СК-3 и алкилфенолятные присадки Монто-613, ОЛОА-2054. Это может быть объяснено тем, что под влия нием указанных антиокислителей масла из пределов, зани маемых присадками I и II группы, перемещаются в группу Ш. (см. рисунок).
Что касается масел, содержащих присадку БФК, то они не поддаются влиянию большинства антиокислительных при садок (табл. 6).
Т а б л и ц а 6
Влияние антиокислителей на коррозионность масел, содержащих присадку БФК
|
Наименование продукта |
Коррозия, г\м2 |
||
Д-11 |
(бак.)+7% |
БФК |
72 |
|
Д-11 |
(бак.)+1% |
Сантолюб-493 |
43 |
|
Д-11 |
(бак.)+1 % ОЛОА-267 |
36 |
||
Д-11 |
(бак,)+1%ДФ-11 |
65 |
||
АС-10 |загущенное)+5% БФК+2% |
126 |
|||
ДС-11 (воет.) 8% БФК-41% АН-22 |
||||
75* |
* Коррозия определялась в присутствии нафтената меди.
190
Проведенной работой утановлена возможность посред ством применения видоизмененного стандартного метода определять принадлежность исследуемых синтезированных соединений к группам присадок, обладающим различными функциональными свойствами. Кроме того, этот метод поз воляет решать вопрос о совместимости присадок и подби рать оптимальные композиции, обеспечивающие максималь ное снижение коррозионной агрессивности масел и умень шение износа таких деталей двигателя, как вкладыши под шипников из свинцовистой бронзы или сплавов типа СОС
6- 6.
При этом следует отметить, что только величиной кор розии, какой бы малой она ни была, масло йе может быть охарактеризовано, если не определены и не оценены другие его эксплуатационные свойства.
В.Е. БАШАЕВ
ОПРОИСХОЖДЕНИИ ПРИМЕСЕЙ В ОТРАБОТАННЫХ МОТОРНЫХ МАСЛАХ В НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД
РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ
При эксплуатации современных форсированных двигате лей одной из характерных особенностей условий работы картерного масла является ускоренный темп его загрязне ния, приводящий в ряде случаев к нарушению нормального функционирования узлов и агрегатов системы смазки. Для предупреждения этого отрицательного явления применяются различные средства: начиная от конструктивных, кончая введением в масло присадок. Последнее во многих случаях оказывается наиболее рентабельным! Но и при этом для правильного назначения типа присадок необходимо четко представлять, каковы причины и источники возникновения нерастворимых в масле загрязнений.
Существуют различные точки зрения на причины воз никновения примесей в отработанных маслах.
: -Одни, например [1], доказывают, что основным источни ком загрязнения картерного, масла являются продукты его окисления, образующиеся в процессе работы двигателя. К. В. Джорджи ['2] и L. В. Matthews [3] придерживаются противоположной-точки зрения, Считая, что в автомобиль ных двигателях масла загрязняЕогся главным образом в ре зультате проникновения в них продуктов неполного сгорания топлива из камеры сгорания.
Но, по-видимому, имеют место оба явления. Доминирую щее же значение одного из указанных процессов должно определяться в первую очередь условиями эксплуатации двигателя и, как указывают многие исследователи, такими факторами, как конструкция двигателя и его состояние.
192
Данный вопрос имеет принципиальное значение, так как от правильности его понимания зависит, во-первых, успех мероприятий, разрабатываемых с целью увеличения рабо тоспособности моторных масел, и, во-вторых, целесооб разность использования тех или иных методов контроля качества последних.
В настоящей статье изложены результаты опытов, прове денных автором на двигателе при низкотемпературном ре жиме работы, которые позволяют составить представление о том, возникают ли продукты загрязнения в начальный пе риод работы масла в двигателе вследствие окисления самого масла или попадают в него из камеры сгорания.
Известно, что весьма распространенный в эксплуатации низкотемпературный режим работы двигателя является не желательным и даже опасным, так как способствует обиль ному образованию мазеобразных осадков на ответственных участках системы смазки двигателя. Предположив, что мас ло загрязняется продуктами, попадающими из камеры сго рания, мы провелд серию 10-часовых испытаний, в которых
величина прорыва газов в
каждого испытания в пробах отработанного масла опреде лялось содержание нерастворимого осадка (рис. 1).
По кривой „Осадок" видно, что количество нераствори мых в масле примесей с увеличением числа компрессионных
190-13 |
193 |
дом пятичасовом этапе испытания определялись средние зна чения: а) скорости изменения количества примесей в отсто явшемся масле VM.i.; б) скорости выпадения примесей из масла в’осадок, 1/осл.; в) скорости уноса примесей из систе мы смазки двигателя с угарающим маслом—Уугл. и утечки по формулам:
У _ ■‘Ум ь Oj— 1) *Oj—1
МА’ |
Дт- i’lOO |
час |
( 1 ) |
|
|||
__ |
X o c . i . ’ G [ — X o c f i—1) ' G l —i |
C M 3 |
(2) |
|
AT-Y*100 |
час |
|
|
|
||
|
Х с у м А . - b ^ c y M .( i- l) д Q |
|
|
|
______2_________ **' , CM3 |
(3), |
|
|
Дх-Y-lOO |
час |
|
|
|
где:
^rM.(i-i) и Х м,\—объем ные концентрации примесей, содержащихся в масле во взвешенном состоянии, в пробах, отобранных в нача ле и конце 1-го этапа ра боты двигателя, после от стоя, %у Aoc(i—1) И Х 0сЛ.— объемные концентрации примесей, выпавших в оса док, в указанных выше про бах после отстоя в %: Gi-i
иG[—количества масла в системе двигателя в начале
иконце 1-го этапа, г; ЛGyr.— количество' масла, уга-
рающего и теряемого через неплотности -двигателя за один этап, г; Дх—продолжи тельность одного этапа ра боты двигателя, ‘^ “ удель ный вес масла., г/с*3.
Причем: -Л'сум.—Х и+*ос
В табл. 1 представлены результаты вычисления ско ростей Кы, Кос, КУГ и их суммы для каждого этапа,
бремяработы, &8цеФпелп
Рис. 5,
195
которые позволяют судить о скорости поступления примесей в систему смазки двигателя1.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
|
Интервал работы |
От 0 до 5 ч От о до 10 ч От 10 до 15 |
ч От 15 до 20 ч |
||||
двигателя |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
|
ч |
|
0,156 |
-0,056 |
-0,023 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 , ££? |
|
0,305 |
0,508 |
0,439 |
0.419 |
|
Vос ч |
|
||||
|
смз |
|
0,010 |
0,031 |
0,056 |
0,088 |
|
Vr'~7 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ZV — |
|
0.471 |
0,483 |
:о,472 |
0,507 |
|
|
Ч |
|
|
|
|
|
Из табл. 1 |
видно, что в условиях проводимых |
нами опы |
||||
тов суммарная |
скорость поступления |
примесей |
в систему |
|||
смазки |
меняется настолько |
незначительно, что |
ее можно |
|||
считать |
практически постоянной во всех пятичасовых эта- |
см^
пах и равной в среднем 0,483 — .
ч
В табл. 2 приведены результаты расчета скоростей попа дания примесей в масло для второго образца (AC-6-f-0,5% СБ-3), а в табл. 3—для третьего образца (АС-6+1% СБ-3), из которого даже при длительном отстое| вообще не наблю далось выпадения2осадка.
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
||
Интервал работы |
От 0 до 5 ч|от 5 до 10 ч От 10 до 15 |
ч От 15 до 20 ч |
||||
двигателя |
||||||
|
|
|
|
|||
К “ “ |
0.182 |
,'0,157 |
0,162 |
—0,318 |
||
»м |
ч |
|||||
VoC4 |
0,091 |
0.101 |
0,120 |
0,572 |
||
|
|
|
|
|||
v |
с± 3 |
0.006 |
0,018 |
0,034 |
0,055 |
|
СМ* |
0,279 |
0,276 |
0,316 |
0,309 |
||
|
к |
|||||
|
|
|
|
|
1 Примесями, осевшими на деталях двигателя, пренебрегаем ввиду практической чистоты деталей, наблюдавшейся при опытах.
196
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3 |
Интервал |
работы |
От 0 до |
5 ч От 5 до 10 ч От 10 до 15ч От 15 до 20 ч |
||||
двигателя |
|
||||||
|
Ч |
|
|
0.157 |
0.169 |
0,163 |
0,135 |
,, |
СЛ* |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
Voc ^ |
|
|
|||||
. |
см3 |
|
|
0,003 |
0,010 |
0,020 |
0.035 |
Vvr — |
|
|
|||||
|
'/ |
|
|
|
|
|
|
^ |
Ч- |
|
' |
0,160 |
0.179 |
0.183 |
0.170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Наибольшее отклонение суммарной скорости поступления |
|||||||
примесей |
в масло от среднеарифметического значения ее за |
||||||
все время испытания для второго и |
третьего |
образцов не |
|||||
превосходит |
7,5%. |
Разница в величинах 21/ в трех испы |
|||||
таниях объясняется тем, |
что они проводились в различное |
время и, по-видимому, не была обеспечена совершенная иден тичность и регулировка рабочего процесса двигателя и гер метичность цилиндропоршневой группы. Однако для реше ния поставленной задачи это обстоятельство не имеет значения. На основании полученных данных мы пришли к заключению, что при низкотемпературном режиме в началь ный период работы двигателя основным источником загряз нения масла являются продукты, прорывающиеся из камеры сгорания.
Кроме того, известно, что в процессе окисления минераль ных масел продукты окисления появляются не с начала ре акции, а по прошествии индукционного периода. Наблюде ния же показывают, что при испытаниях на тщательно очи щенном от загрязнений и промытом двигателе на холодном режиме масло начинает загрязняться буквально с первых минут работы. В другом случае при испытаниях на том же микростенде антиокислителя фирмы „ОРОБИС“ было зафик сировано следующее явление. При температуре охлаждаю
щего агента в рубашке двигателя |
около 200°С интенсивность |
|||||
накопления |
примесей |
в масле в |
присутствии |
антиокисли |
||
теля |
была |
значительно меньшей, чем |
при |
испытании |
||
того |
же масла без антиокислителя. При |
температуре же |
||||
охлаждающего агента |
около 50°С присутствие в масле ан |
тиокислителя вообще не отражалось на скорости накопления в нем примесей. Это, по-видимому, свидетельствует о том,
197