1 - ulei cu vâscozitate redusă; 2 - același ulei cu vâscozitate
Sistemele de lubrifiere ale motoarelor autoturismelor moderne sunt utilizate este îngroșat uleiurile multigrad. Puterea lor a motorului utilizat este crescută cu 3-7% (cu condiția ca indice de viscozitate ridicat și capacitatea de a reduce vâscozitatea uleiurilor îngroșate în perechi de frecare la viteze mari de forfecare), o pornire ușoară și reducerea timpului de încălzire, a redus pierderile de frecare mecanică, și ca o consecință, consumul de combustibil, o durabilitate crescută a pieselor și durata de viață a uleiului. Economia de combustibil de până la 5% pentru serii mari și 15% pentru cursele scurte în timpul iernii, cu porniri frecvente ale motorului (fig. 5).
Fig. 5. Consumul redus de combustibil în timpul conducerii
ca motorul se încălzește
Dezavantajele uleiurilor îngroșate includ aditivi de stabilitate scăzute îngroșat la temperaturi ridicate, ceea ce determină deteriorarea caracteristicilor de temperatură a viscozității uleiurilor în timpul funcționării prelungite perpetuare motoarele lor.
Indicele de viscozitate (VI), estimarea proprietăților de temperatură a viscozității uleiurilor este un indicator schematic al gradului de modificare a viscozității în funcție de temperatură și se determină prin compararea viscozității uleiurilor cu două uleiuri de referință, proprietăți de temperatură vâscozitate una dintre care este luată ca 100, și al doilea - pentru 0 unități.
Indicele de viscozitate se determină conform unui nomograma (fig. 6), sau prin calcul din tabele speciale. Pentru determinarea VI nomograma este necesar să se cunoască valorile viscozitatea cinematică a uleiului la temperaturi de +50 ° C și +100 0 C.
Fig. 6. Nomograma pentru determinarea viscozității uleiurilor de motor
Cu cat mai mare VI, curba mai mică adâncime (Fig. 7), se caracterizează prin ulei și mai bine proprietățile sale viscozitate și temperatură. Dintre cele două uleiuri cu aceeași viscozitate la temperatura de +100 ° C, dar cu diferite IV, una (1) poate fi utilizat numai în vreme caldă, deoarece la temperaturi scăzute, se pierde fluiditatea, iar celălalt (2) - în toate anotimpurile, deoarece oferă motor ușor de pornire la temperaturi scăzute și frecare fluid la temperaturi de funcționare.
Fig. 7. Dependența viscozității de temperatură a uleiurilor de motor
pentru diferite valori ale indicelui de viscozitate: 1-90 IV; 2 - IW 140
Luând în considerare faptul că indicele de viscozitate uleiului și vâscozitatea determinată unitatea de frecare performanță, în standardele petroliere pe normalizarea acestor parametri în termeni cantitativi. BPI trebuie să fie de cel puțin 90 pentru uleiuri de motor.
Prin urmare, fabricarea uleiurilor de motor trebuie să fie orice metode disponibile și eficiente pentru a reduce temperatura uleiului zavisimostvyazkosti, adică. E. Creșterea ponizittemperaturu lor VI și punctul de curgere. Acest lucru se aplică în primul rând pentru brandurile de iarnă uleiuri multigrad.
Caracteristicile de temperatură ale uleiurilor de motor, după cum urmează:
Punct de aprindere - cea mai scăzută temperatură la care o pereche de ulei încălzit în condiții standard pentru a forma un amestec de aer, care descompune flacără deschisă, dar stins repede din cauza evaporării insuficient intense.
Temperatura de aprindere - acea temperatură la care perechea de ulei încălzită în condiții standard, cu aer, pentru a forma un amestec, care se aprinde și arde de foc deschis timp de cel puțin 5 secunde. Flashpoint este un indicator de ulei periculos foc. Așa cum este posibil să se judece în prezența unei fracțiuni de ulei volatil, care se poate evapora rapid în funcțiune a motorului și creșterea consumului de ulei. Scăderea temperaturii blițului uleiului indică diluarea cu ulei combustibil.
Punct de curgere (temperatura de debut fluiditate) - cea mai scăzută temperatură la care uleiul are încă o anumită fluiditate. Determinată în condiții standard, punctul de curgere este de 3 ° C peste temperatura de funcționare de solidificare, la care, pentru 5 la petrol este staționar.
Punctul de nor - una în care există cristale fine de ceară și ulei tulbure. Ulterior, cristalele formează un cadru și ulei pierde mobilitatea. Intre cristale ulei rămâne lichid și sub agitare puternică fluiditate poate recupera. Punctul de nor depinde de rata, tratamentul termic de răcire și uleiul de la impacturi mecanice.
Punctul de curgere este minimă turnarea limită de temperatură și de ulei parțial funcționează. Temperatura minimă de funcționare a uleiului de motor este determinată prin caracteristici de viscozitate la temperatură joasă și de pompare.
Maturare - proprietate care determină pierderea randamentului uleiului. Când temperatura este coborâtă până la o anumită cantitate de debitul de ulei este redusă și, în continuare coborârea se solidifica. Cu o creștere a viscozității uleiului din acesta hidrocarburi mai punct ridicat de topire alocate (parafină, cerezină), și atunci când pierderea completă a microcristalelor randament ulei hidrocarburi solide (parafine) formează un grilaj spațial care leagă tot uleiul într-o masă fixă unică.
Temperatura la care uleiul nu mai curge, numit punctul de curgere. Aplicarea mai joasă limită de temperatură a uleiului de circa 8-12 ° C peste temperatura de solidificare, adică.:
unde: t s - temperatura limită inferioară a aerului ambiant (acest ulei de motor de brand cerere), 0 C;
t3 - specific pour grad ulei punct, reglementat prin standardul 0 C.
Reducerea punctului de curgere a uleiurilor de deparafinării realiza (îndepărtarea parțială a parafine) sau adăugarea aditivilor depressare în timpul producției lor. Depresanți împiedică formarea rețelei cristaline, cristalele de ceară atunci când combinate într-o structură volumetrică. Prin scăderea punctului de curgere a uleiului, depresanți nu afectează proprietățile de vâscozitate.
Uzare (lubrifiere) proprietăți de ulei caracterizează capacitatea de a preveni uzura suprafețelor de frecare. Formate pe suprafețele de frecare de film durabil exclude detaliile de contact. ulei de tal proprietăți antiuzură sunt în special în cerere, la viteze reduse ale motorului atunci când sarcinile specifice ridicate, iar când geometric forma sau dimensiunile pieselor au anomalii semnificative in bătăuși corporale, înțelegerea și distrugerea suprafețelor de frecare.
Proprietățile anti-uzură ale uleiului depind de vâscozitate, caracteristica viscozitate și temperatură, onctuozitatea, curățenia uleiului.
Odată cu creșterea temperaturii stratului de adsorbție ulei este slăbit, iar atunci când temperatura critică a 150-200 ° C, până la punctul de rezistență film și frecare uscată distruse. Uleiuri de antiuzură, capabil să formeze, pentru a preveni un mod de uzură prin frecare, care elimină contactul direct al suprafețelor metalice frecare. Prin urmare, în acest caz, eventuala uzura cauzată de sarcini ciclice ale secțiunilor individuale ale frecare metal și oboseala suprafețelor de fractură (fisuri de oboseală în fileurile de cotiti).
Despre lubricitate ( „gras“) ulei este judecat prin compoziția sa chimica, viscozitatea, prezența aditivilor. Pe lubricitate afectează conținute în uleiuri și având proprietăți de agent tensioactiv de înaltă substanță rășinoasă, acizi moleculară mare, compus sulfuros.
Alegerea corectă a vâscozității uleiului afectează foarte mult rata de uzură. ulei cu viscozitate ridicată îngroașe la temperaturi joase și sunt slab la suprafețele metalice ale componentelor. În același timp, de pornire și încălzirea motorului la uleiurile mai puțin vâscoase (lichid) a facilitat modul de frecare lichid este mai rapid.
Pentru a reduce pierderile prin frecare în uleiul de motor este introdus aditivi antifricțiune, care constituie baza fără cenușă compuși organici care conțin elemente nobile (nichel, cobalt, crom și molibden). agenți activi de suprafață ușor solubile ale acestei forme de tip în mai multe straturi de frecare pelicule de protecție cu introducerea metalelor aliere în zona de frecare. Locul special în acest atomi membru molibden care sunt capabile de atomi de fier de legare și formează o structură rezistentă la corodare (criblurii de metal local), fremătătoare și altele. În plus, numai această formă de metal, ca urmare a oxidării straturilor de suprafață ale oxizilor, punctul de topire și duritate care este mai mică decât cea a frecării suprafață metalică.
Lubrifierea proprietăți ale uleiului de motor. precum și alte uleiuri pentru mașini și mecanisme, datorită vâscozității și lubricitate sale, efectul și mecanismul de acțiune care sunt diferite.
Vâscozitatea ca proprietate asociată cu frecarea internă (molecular) se manifestă atunci când fluid (hidrodinamică) frecare. Onctuozitatea este importantă atunci când o frecare limită de ulei. În aceste condiții, rezistența peliculei de ulei este un factor decisiv împiedicând contactul direct al pieselor frecare.
Se constată că rezistența peliculei de ulei depinde de activitatea moleculelor de ulei polare, adică. E. Capacitatea lor de a forma fibre puternice molecule strict orientate.
câmp Tentative molecula polară activă formează un tip de suprafață de frecare piese gramada. Cu cât molecula uleiurile polare-active și mai puternic decât se leagă la suprafață frecarea pieselor, cu atât mai mare vascozitatea unui ulei. Dar aceasta este o explicație foarte simplificată, care să permită să înțeleagă numai esența de bază a acestui fenomen.
De fapt, nu în condiții reale există de obicei monomolecular, straturi multimolecular și orientate în care frecarea intramolecular dobândește caracter special, care constă în faptul că există frecare între straturile individuale ale moleculelor, mai degrabă decât între molecule individuale. Prin selectarea corespunzătoare a substanțelor polare active în ulei, numărul de straturi poate fi de până la o mie de ori mai mult, iar grosimea lor totală de 1,5-2 microni. Cu creșterea temperaturii, straturile superioare, fără o legătură puternică cu suprafața componentei sunt destabilizate și distruse, dar primul strat monomolecular este greu de distrus.
Sa stabilit experimental că coeficientul de frecare între piesele este doar puțin dependentă de numărul de straturi monomoleculare și, practic, la fel ca într-unul sau la mai multe zeci de astfel de straturi. Acest lucru poate explica faptul că adăugați suficient ulei în foarte puține substanțe cu activitate ridicată polar sub formă de ulei onctuozitate, t. E. sale creste puterea filmului de ulei brusc.
Procesele legate de onctuozitate, studiul pe mașini speciale de frecare. Determinarea cantitativă a proprietăților de lubrifiere ale uleiurilor sunt utilizați mașina cu patru bile (GOST 9490-75 *). Principiul de funcționare al acestei mașini este după cum urmează.
Trei bile de 12,7 mm din oțel cu diametrul SH-15 (seria lagăr) montate într-un triunghi fix într-o cușcă specială în formă de cupă, care a fost apoi turnat în ulei de testare. Aceste perle aplicate pe partea de sus a aceleiași perle (a patra), montat într-o rotire, ca și în axul mașinii de foraj.
Viteza axului 1460 ± 70 min -1. Rotirea bile mai mici în testul nu este permis.
Patru mașină a efectuat o serie de definiții, fiecare dintre acestea fiind efectuate pe un nou eșantion de ulei de testare și mingi noi. Cu masina, determina sarcina critică, sarcina de sudura, indicele scuffing și indicele de uzură. La determinarea parametrilor primei durata de trei test este de 10
gripare și caracterizează capacitatea critica uleiului indice de sarcină de a proteja suprafața de frecare de daune și griparea și sarcina de sudură estimează sarcina maximă care poate rezista la acest ulei. Indicator de uzură determină efectul materialului lubrifiant pe suprafețele de uzură ale lubrifiat.
Estimarea lui diametrului spoturilor (urme), pe toate cele trei mingi inferioare. Măsurătorile efectuate cu ajutorul unui microscop cu mărire de 24x și scala de referință, cu o scală nu mai mare de 0,01 mm. Fiecare spot a fost măsurat în două direcții: în direcția de alunecare și perpendicular la acesta.
Rezultatul este considerat a fi media aritmetică a tuturor măsurătorilor celor trei bile mai mici.
Principiul de funcționare al mașinii patru bile prezentată în Fig. 8.
Fig. 8. Principiul de funcționare al mașinii patru bile
pentru a determina proprietățile antiuzură și uleiuri:
și - piramida de încărcare schema Ballpoint; b - schema
Patru titular; în - structura principală a corpului;