Principalii indicatori de calitate a uleiurilor lubrifiante - studopediya
O caracteristică importantă a uleiurilor lubrifiante este proprietăți de viscozitate și viscozitate-temperatură.
Chemat proprietăți de vâscozitate a fluidului pentru a rezista la deplasarea reciprocă a straturilor sale de o forță exterioară. Vâscozității uleiului depinde de ușurința pornirii motorului pe vreme rece, uzura pieselor frecare, consumul de ulei și puterea motorului (pierderi prin frecare).
Distinge vâscozitatea dinamică, cinematică și condiționată. Viscozitatea dinamică (h) se măsoară în poise (poise), dimensiunea poise sistemul SI Pa. s (kg / m. s). Majoritatea folosesc o vâscozitate cinematică (n), numeric egală cu raportul dintre uleiul de viscozitate dinamică la densitatea
n = h / r, unde vâscozitatea dinamică h-, Pa. cu
r - densitatea uleiului, kg / m s.
Unitatea de vâscozitate cinematică este Stokes (Cm 1 = 1 cm2 / s), o parte sutime numită cSt (1 cSt = 1 mm2 / s).
Pentru a evalua produsele intunecate foarte vâscoase sunt viscozitate condițional (BV), care este definit ca raportul timpului de curgere printr-un anumit volum standard de orificiu viscozimetru (de exemplu 200 ml) a fluidului de test la timpul de expirare a aceluiași volum de apă distilată la 20 ° C Hidrocarburile, precum cinematic poate fi determinată la diferite temperaturi. Pentru conversia reciprocă a diferitelor unități de vâscozitate sunt formule, tabele și nomograme.
Viscozitatea produsului lichid depinde de temperatura de fierbere. Fracțiunea cu punct de fierbere mai mare, cu atât mai mare vâscozitatea acestuia. Printre diferitele hidrocarburi au cea mai mică parafina vâscozitate, cele mai mari - hidrocarburi aromatice. Viscozitatea crește odată cu numărul de cicluri în moleculele de hidrocarburi naftenice și aromatice, precum și extinderea lanturilor laterale. Valoarea absolută a viscozității ca bază pentru clasificarea și etichetarea lubrifianților. De exemplu, uleiul de motor M-8 și M-6h / 12 T și compresor K-19 au o viscozitate cinematică la 100 ° C, respectiv, 8, 12 și 19 mm 2 / s și industriale și 12A și-38 IGP - vâscozitate cinematică la 50 ° C, respectiv 12 și 38 mm2 / s.
Pentru a determina vâscozitatea produselor petroliere lichide sunt dispozitive folosite numite viscozimetre. Principiul de funcționare al acestor dispozitive sunt împărțite în trei grupe:
1. Viscozimetre se bazează pe capilare determinarea fluxului de fluid prin capilarele - viscozitatea cinematică.
2. Rotary bazat pe rezistenta la forfecare măsurare straturi relativ voluminoase și lichizi - timpul de călătorie standard în volumul fluid al corpului pentru a determina vâscozitatea dinamică.
3. Viscozimetre, în care măsurarea viscozității fluidului se bazează pe măsurarea timpului de curgere a unui volum standard de lichid la timpul de curgere aceeași cantitate de proba de referință (de exemplu, apă), concepute pentru a măsura vâscozitatea relativă.
Pentru a măsura vâscozitatea combustibilului, distilate de petrol, uleiuri și alte produse petroliere ușoare utilizate cel mai larg viscozimetre capilare. Pentru a măsura viscozitatea uleiului închis la culoare vâscozității convenționale.
De o importanță deosebită în funcționarea mecanismelor pentru o gamă largă de temperaturi capătă dependență de viscozitate de temperatură. La pornirea la rece o temperatură a uleiului de motor, de obicei egală cu temperatura mediului ambiant. Cand turatia motorului creste temperatura uleiului și poate depăși 100 ° C. Pentru a facilita pornirea vascozitatea uleiului de motor trebuie să fie cât mai mic posibil și, de preferință, atunci când motorul este cald, vâscozitatea este suficient de mare pentru a permite frecarea fluidului între componentele sale. proprietăți de viscozitate și temperatură ale uleiurilor lubrifiante sunt măsurate indice de viscozitate (VI). Acest indice este determinat prin calcul cu viscozități cinematice cunoscute la 40 și 100 C. scădea vâscozitatea modificărilor petroliere cu temperatură mai mare indicele de viscozitate. Indicele de viscozitate depinde de compoziția de hidrocarburi. posedă cele mai mari hidrocarburi parafinice indicelui de viscozitate, condensate mai mici naphthenoaromatic policiclice și hidrocarburi naftenice.
capacitatea de lubrifiere. Principalele funcții ale uleiurilor petroliere sunt o frecare scăzută între suprafețele solide ale pieselor în mișcare, reducând uzura și prevenirea gripare, sechestrarea și sudarea suprafețelor metalice Sub onctuozitate pentru a fi uleiuri înțeleasă capacitatea de a condiționa o rezistență redusă la suprafețele de contact cu forțe de forfecare tangențiale și convergența rezistenței lor ridicate în sarcină normală. Există două moduri de bază de frecare, care se manifestă acțiunea uleiuri - lichid hidrodinamic) și limita. În ceea ce privește frecarea suprafețelor de alunecare a fluidului sunt separate un strat continuu de lubrifiant la frecare delimitare - este un strat subțire (0,1 - 0,5 microni) și inegale de film. În lumea reală cea mai mare parte frecarea este amestecat, iar lichidul, și limita.
Dacă frecarea lichid rol fundamental în manifestarea compoziției uleiului joacă acțiune antifricțiune și structura hidrocarburilor constituente cu frecare granit acest efect depinde în primul rând compoziția dizolvată într-un ulei de agenți naturali activi de suprafață (surfactanți), și în special a aditivilor. În condiții de ungere la limită microroughness suprafețelor metalice duce la deformarea sau separarea microareas individuale microparticulelor metalice atunci când se deplasează suprafețe
Astfel, acțiunea de lubrifiere uleiuri depinde de multe fenomene fizice, chimice și fizico-chimice și cauzate de procese de adsorbție și chemisorption pe suprafețe solide și modificarea acestora.
Stabilitatea la oxidare cu oxigenul atmosferic este unul dintre cei mai importanți indicatori ai proprietăților operaționale ale uleiurilor. Deosebit de important este rata de uleiuri de motor și alte petrol, pompat în mod repetat, prin intermediul unităților de frecare (sistem de ungere de circulație) sau destinate utilizării prelungite și înlocuire fără realimentare. Explorarea oxidării uleiului de petrol și soluția multor probleme importante dedicate muncii fundamentale N.I.Chernozhukova, S.E.Kreyna și K.I.Ivanova.
În oxidarea uleiurilor în condiții de exploatare crește aciditatea lor și poate agrava alte proprietăți de performanță. Primul se datorează acumulării de uleiuri în acid mică și mare. Low molecular acizi cu greutate cauza crescută la coroziune a metalelor, în special feroase. Creșterea uleiurilor aciditate datorită acizilor macromoleculare (până la 3-5 mg KOH / g) nu pot afecta coroziunea și uzura pieselor lubrifiate. Acizii macromoleculare Reactivitate manifesta numai la temperaturi ridicate si apa ajunge în ulei. În aceste condiții, ele interacționează cu hidroxidul de fier pentru a forma sarea, precipitat primar și catalizează reacția de oxidare. Acumularea de produse cu conținut de oxigen cauzează o creștere nedorită conductivitatea electrică a uleiurilor electroizolante. Produse macromoleculare de oxidare (rășini, asfaltene, etc ..) puțin solubile în uleiuri și sunt cauza formării pe suprafețe metalice ale peliculelor de lac, depozite de carbon și depozite carbonifere, cauzând pierderea mobilității și lipirea segmenti, precum și supraîncălzirea componentelor motorului. Aceasta crește uzura grupul motor cilindru-piston; precipitații și depozitele carbonifere (mărimea particulei poate ajunge la 1-2 mm) infunda filtre și duze, ulei de viscozitate crește, ceea ce face dificil accesul la nodurile de frecare.
Oxidarea uleiurilor este accelerată la temperaturi ridicate, acțiunea catalitică a anumitor metale (cupru, plumb, și altele.) Efecte ale produșilor de oxidare autocatalitice, etc. Uleiurile sunt oxidați într-un volum (în carter, și altele asemenea) și într-un strat subțire (pe suprafața rulmenți, inele, pistoane, unelte etc.). Oxidarea filmelor subtiri de uleiuri pe părțile fierbinți ale motorului sunt formate pe pelicula de suprafață metalică lac. Laking debutează de obicei la 230 - 260 ° C și atinge un maxim la 300-320 C. Dacă o temperatură mai mare este descompus termic film de vopsea cu evoluția produselor gazoase. Intensitatea laking determinat de temperatura, compoziția uleiului și metal. În acest sens, la temperaturi ridicate și expunerea la metale catalitice este în mod tipic despre uleiurile vorbesc de stabilitate termooxidative. Rezistența la oxidare a uleiurilor în volumul este uneori numit stabilitate chimică. Legile de bază ale oxidării uleiurilor în volumul și într-un strat subțire, la temperaturi de pana la 250 ° C sunt aproape. Temperaturile mai ridicate determină profunde conversie oxidativă termică a hidrocarburilor și formarea sporită a produselor volatile.
Coroziune și proprietăți de protecție. Fiabilitatea și durabilitatea mașinilor și mecanismelor sunt determinate în mare măsură de eficiența de protecție a suprafețelor metalice împotriva coroziunii. Absența coroziunii metalelor și a le proteja de componentele corozive ale mediului extern - cerința pentru toate uleiurile din petrol. Acestea sunt cerințe deosebit de ridicate pentru uleiurile de conservare concepute special pentru a proteja mașini și echipamente de la coroziunea atmosferică. Sub stratul de lubrifiant poate curge chimic și coroziunea electrochimică a metalului.
coroziune chimică - un metal reacționează cu medii și componente ale lubrifiantului corozive, ceea ce duce la distrugerea acestuia nu este însoțită de apariția curentului electric în metal. În ceea ce privește coroziunea chimică a vorbi despre proprietățile corozive ale uleiurilor, de exemplu, capacitatea lor de a provoca (corozivitate) sau prevenirea (proprietăți anticorozive) metale corozive la temperaturi ridicate. Trăsăturile caracteristice ale proceselor chimice la suprafața metalică, sunt dependența ratei de temperatură și de menținere a eliberării sau absorbția căldurii lor.
Electrochimică de coroziune - distrugerea metalului în contact cu un mediu coroziv (electrolit), însoțită de apariția curentului electric în metal. Rata de coroziune electrochimică controlate perechi operație mikrogalvanicheskih pe suprafața metalului depinde de diferența de potențial dintre porțiunile sale anod și catod. Când procesele de produse de reacție electrochimice sunt îndepărtate de pe suprafața metalică în lubrifiant; ionizarea atomilor metalici (proces anodic) și asimilare formate în exces de metal electroni depolarizer (proces catodic) să apară ca rezultat al separării spațiale a siturilor de reacție nu este, în același timp, aplicate proprietăți de protecție la coroziune electrochimică sugerează ulei, adică pe capacitatea sa de a proteja stratul subțire de metal împotriva efectelor corozive ale factorilor externi (în special electroliți).
uleiuri corozive, în contrast cu capacitatea lor de protecție se manifestă la temperaturi ridicate (la 80 la 300 ° C) și de metal vine în contact cu ulei, în care electrolitul apos este absent sau cantitatea sa este neglijabilă. Contribuie la coroziune ca produse secundare de oxidare și degradare termică a uleiurilor.
În ultimii ani, uleiuri din petrol pentru diferite scopuri face cerințe ridicate privind proprietățile de protecție. Baza efectului protector ridicat asupra capacității uleiurilor deplasa apa rapid de pe suprafața metalică, să-l țină în volum de lubrifiant și care formează pe acesta un puternic film de adsorbție și chemisorption, împiedicând dezvoltarea proceselor electrochimice. uleiuri din petrol de bază nu sunt capabile să protejeze permanent metalelor împotriva coroziunii electrochimice. Proprietățile lor de protecție îmbunătățite prin administrarea de 5,3% dintre inhibitori de coroziune (oxidare parafină și cerizină, uleiuri azotici, sulfonati, succinimide, etc.).
Proprietățile Moyuschedispergiruyuschie caracterizează capacitatea uleiului de a asigura curățarea necesară a pieselor motorului, pentru a menține produsele de oxidare și contaminanți în suspensie. Proprietățile de mai sus moyuschedispergiruyuschie uleiuri, mai multe produse de îmbătrânire - materii insoiubiie pot fi păstrate într-un ulei de lucru fără precipitații, lăcuire și mai puține depozite și depozite de carbon format și rămâne pe părțile fierbinți. Compușii activi de suprafață speciale pentru a reduce sau preveni formarea depunerilor de carbon în uleiul de motor este introdus (surfactanți) numite aditivi moyuschedispergiruyuschimi. Acestea includ sulfonații, Fenații, salicilați metale (avantajos bariu, calciu și magneziu), precum și compusul fără cenușă (succinimide, diverse produse copolimerice et al.).
Moyuschedispergiruyuschie aditiv adsorbiți pe suprafața metalică, formând pe acesta un strat dublu electric. Acest strat are efectul de ecranare și previne formarea depunerilor. Participarea moyuschedispergiruyuschih aditivi moleculari în procesele de suprafață care au ca rezultat o scădere a tendinței de a forma depozite, se numește convențional acțiunea corespunzătoare de curățare și aditivi - aditivi detergent.
Detergenții prezintă eficacitate diferite în diferite direcții. Un aditiv nu este în măsură să asigure nivelul necesar de spălare a detergentului. Prin urmare, în motor modern uleiuri folosesc o combinație de detergenți, care diferă prin natura acțiunii. În mod tipic compoziții de aditivi în uleiurile de motor domestice includ un nivel ridicat de calitate în structura sa unul - doi detergenți de cenușă și una - cu două fără cenușă.
Pentru a evalua detergente, precum și pentru a obține reprezentarea cât mai completă a nivelului uleiului detergente folosind diferite metode. Dintre acestea, cele mai frecvente în practica internă sunt metodele de determinare a capacității de detergent și proprietățile de curățare pentru instalarea VLE.
Baza uleiului de uleiuri lubrifiante cuprind în mod tipic fracțiuni de petrol cu punct de fierbere ridicat, cu interval de C. uleiuri volatilitate crescută de 300-500 °, adică de fierbere pierderea de ulei fracțiunilor ușoare, observate în principal în activitatea sa. Pe lângă îmbunătățirea explozivitate volatilitate ridicată a uleiului duce la consumul său a crescut. Evaporarea reglată compoziție de ulei fracționat și punct de aprindere.
Proprietățile la temperaturi scăzute ale uleiurilor sunt caracterizate prin punctul de curgere și vâscozitatea la temperaturi scăzute.
Punct de curgere menționat la temperatura la care uleiul își pierde mobilitatea. Pierderea mobilității poate condiționa două motive: 1st - o creștere semnificativă a viscozității la temperaturi scăzute; 2-I - formarea cadrului structural de cristale hidrocarburi solide eliberate în timpul răcirii. Această rată este importantă atunci când transportul și aplicarea de ulei în condiții de iarnă.
Vâscozitatea la temperaturi scăzute, în special, la -18 ° C afectează proprietățile de pornire, în principal, uleiurile de motor și viteze.
Cocsificabil evalueaza tendinta uleiurilor la formarea carbonului. Acest parametru caracterizează gradul de purificare a substanțelor rășinoase uleiurilor asfaltice. aditiv Prsutstvie crește viteza.