Смазочные масла

Таблица 4.4.

Температура застывания зимних масел.

Класс вязкости	0W	5W	10W	15W	20W	25W
Температура застывания, ˚С, не выше	-40	-30	-25	-20	-15	-10

Марки 20, 30, 40, 50, 60 - летние масла. Для них  наиболее значимым показателем является вязкость при 100°С для обеспечения надежной смазки деталей прогретого до нормальной температуры двигателя.

Таблица  4.5.

Вязкость  летних масел при 100 °С, мм ²/с

 

Класс вязкости	20	30	40	50	60
Вязкость: - не  менее - не  более	5,6 9,3	9,3 12,5	12,5 16,3	16,3 21,9	21,9 26,1

 

 

Примеры обозначения классов вязкости:

SAE 30 - летнее масло;

SAE 15W - зимнее масло;

SAE 15W-30 - всесезонное масло (15W - зимний  показатель, 30 - летний показатель).

Система SAE разделения масел на классы вязкости предоставляет широкие возможности для выбора масел по этому признаку в зависимости от климатических условий, условий хранения машин, финансовых возможностей потребителя и других факторов.

Наиболее  массовое и сравнительно недорогое  масло 15W-40. Но его вязкостно-температурные свойства недостаточно высоки, оно замерзает при -20°С, что в условиях Севера создает большие проблемы с запуском двигателей зимой.

Масло класса 10W-30 замерзает при более  низкой температуре (не выше —25 °С), является также недорогим (оно минеральное), но его вязкость в летний период может быть недостаточна.

Лучше свойства масла 10W-40 на полусинтетической основе, но оно значительно дороже.

Наилучшими  свойствами обладают синтетические  масла классов 5 W-40 и OW-40, но их стоимость  еще выше.

В целом  нужно отметить, что чем больше разница между летним и зимним показателями, тем лучше его вязкостно-температурные свойства, так как в этом случае вязкость масла в меньшей степени зависит от температуры.

По  качеству (области применения) масла  разделяются на ступени (группы) по классификации API (American Petroleum Institute - Американский институт нефти). При этом к обозначению группы масла для бензиновых двигателей добавляется буква S, для дизельных - буква С.

Обозначение групп масел для бензиновых двигателей и область их применения приведены в табл. 4.6.

Таблица  4.6.

 Группы масел по API и области их применения

Группа  масел по API	Область применения	Группа  масел по отечественной классификации
SC SD SE SF SG SH SJ	Для двигателей выпуска 1964-1967 гг. Для двигателей выпуска 1968-1972 гг. Для двигателей выпуска 1972-1979 гг. Для двигателей выпуска 1980-1988 гг. Для двигателей выпуска 1989-1995 гг. Для двигателей выпуска после 1995 г. То  же с высокими экологическими характеристиками	Б1 В1 Г1 Г1 Д1 Е1

Примечание. Годы выпуска берутся по среднемировому уровню.

Для дизельных двигателей выпускаются  масла следующих групп:

СС - для средненапряженных дизельных  двигателей, соответствует отечественному маслу группы Г₂;

CD - для высоконапряженных дизельных  двигателей, в том числе и с  турбонаддувом, соответствует Д₂,

СЕ - для высоконапряженных дизельных  двигателей, работающих в тяжелых условиях, соответствует Е₂;

CF —  масла с наивысшим уровнем  свойств, обеспечивающих длительный период работы в тяжелых условиях без замены.

Полное  обозначение марки моторного  масла состоит из обозначения  класса и группы масла, например:

SAE 15W-30 API SE - масло моторное, всесезонное,  вязкостью не менее 9,3 и не  более 12,5 мм²/с при 100 °С, предназначено для бензиновых двигателей выпуска 1972...1979 гг., соответствует отечественному маслу

М-5₃/10-Г₁

SAE 30 API CC - масло моторное, летнее, вязкостью 9,3 ... 12,5 мм²/с при 100 °С, предназначено для средненапряженных дизельных двигателей, соответствует отечественному маслу М-10-Г₂.

Примерное соответствие отечественных и зарубежных (по API) марок моторных масел и  их применяемость приведены в табл. 4.7.

Таблица 4.7.

 

Соответствие  отечественных и зарубежных (по API)

марок моторных масел

Обозначение марки		Применение
Отечественное	Международное	Климатический сезон	Марка двигателя
М-8-В1 М-10-В1	SAE 10W-20API SD SAE 30 API SD	Всесезонно  Летний	ЗИЛ-130,ГАЗ-53
М-8-Г1 М-10-Г1	SAE 10W API SE(SF) SAE 30 API SE(SF)	Зимний Летний	ВАЗ, МЗМА
М-8-В2 М-10-В2	SAE 10W API CB SAE 30 API CB	Зимний Летний	СМД-14Б,ЯМЗ-236
М-8-Г2 М-10-Г2	SAE 10W API CC SAE 30 API CC	Зимний Летний	КамАЗ-740, ЯМЗ-238, -240.СМД-14БН.-18
М-8-ДМ М-10-ДМ	SAE10WAPICD SAE 30 API CD	Зимний Летний	Двигатели большегрузных автомобилей и промышленных тракторов
М-53/10-Г1 М-53/12-Г1 М-63/10-Г1 М-6з/12-Г1	SAE15W-30APISE(SF) SAE15W-30APISE(SF) SAE20W-30APISE(SF) SAE20W-30APISE(SF)	Всесезонно	ВАЗ, МЗМА
М-63/Ю-В	SAE 20W-30 API SD/CB	Всесезонно	ЗИЛ-130ГАЗ-53, СМД-14Б,ЯМЗ-236

 

Физико-химические  свойства масел.

Для   каждого   из   типов   масел,   в   зависимости   от   назначения,   важны   отдельные характеристики. Вязкость является одной из важнейших характеристик смазочных масел, определяющих силу сопротивления масляной пленки разрыву. Чем прочнее масляная пленка на поверхности

трения, тем лучше уплотнение колец в  цилиндрах, в частности для моторных масел, меньше расход масла на угар.

Вязкость  динамическая - это сила сопротивления  двух слоев смазочного материала  площадью 1  см², отстоящих друг от друга на расстоянии 1  см и перемещающихся один относительно другого со скоростью 1 см/с. Вязкость кинематическая определяется как отношение 
динамической вязкости  к плотности   жидкости. Индекс вязкости - относительная величина, показывающая степень изменения вязкости в 
зависимости  от температуры.  Индекс вязкости  рассчитывают по значениям  кинематической вязкости при 40 и 100 ˚С или находят по таблицам. Вязкостно-температурные свойства масел оценивают также   по   кинематической   вязкости   при   низкой   температуре   (0   и   -18   °С).

Температура застывания - это предельная температура,  при  которой  масло теряет подвижность. Масла, имеющие температуру застывания -15 °С и выше, относятся к летним. Если же температура застывания -20 °С и ниже, то масла относятся к зимним.

Противоизносные свойства характеризуют способность  масла уменьшать интенсивность  изнашивания трущихся деталей, снижать затраты энергии на преодоление трения.

Моюще-диспергирующие свойства подразделяются на моющие и  диспергирующие свойства. Моющие свойства характеризуют способность масла  обеспечивать необходимую чистоту  деталей двигателя и  противостоять  лакообразованию на горячих поверхностях, а также препятствовать прилипанию углеродистых соединений. Диспергирующие свойства характеризуют способность масла препятствовать слипанию углеродистых частиц, удерживать их в состоянии устойчивой суспензии и разрушать крупные частицы продуктов окисления при их появлении.

Противоокислительные  свойства определяют стабильность масла, от которой зависит срок работы масел  в двигателях, характеризуют их способность  сохранять первоначальные свойства и противостоять внешнему воздействию при нормальных температурах.

Коррозионная  активность всех масел зависит, прежде всего, от содержания в них сернистых  соединений, органических и неорганических кислот и других продуктов окисления.

Зольность масла позволяет судить о количестве несгораемых примесей в маслах без присадки, а в маслах с присадками - о количестве введенных зольных присадок. Зольность определяют в лабораторных условиях и выражают процентным отношением образовавшейся золы к массе пробы масла, взятой для анализа. Зольность масел, не содержащих присадок, не превышает 0,02-0,025 % по массе. У масел с присадками зольность не должна быть менее 0,4%, а у высококачественных марок масел не менее 1,15-1,65 % по массе. Содержание механических примесей и воды. Механических примесей в маслах без присадок не должно быть, а в маслах с присадками их значение не должно превышать 0,015% по массе, причем механические примеси не должны оказывать абразивного действия на трущиеся поверхности. Вода в моторных маслах должна отсутствовать. Даже небольшое количество воды вызывает деструкцию присадок, «происходит процесс шламообразования. Присадки применяются для придания маслам новых свойств или изменения существующих. Присадки подразделяют: на антиокислительные - повышают антиокислительную устойчивость масел; противокоррозионные - защищают металлические поверхности от коррозионного воздействия кислото- и серосодержащих продуктов; моюще-диспергирующие - способствуют снижению отложений продуктов окисления на металлических поверхностях; противоизносные, противозадирные и антифрикционные - улучшают смазочные свойства масел; депрессорные -понижают температуру застывания масел; антипенные - предотвращают вспенивание масел.

Трансмиссионные, индустриальные и  прочие масла.

Масла   для смазывания коробок передач раздаточных коробок, дифференциалов, механизмов рулевого управления, представляющих собой зубчатые передачи называют трансмиссионными.

В первую очередь, масла этого типа должны обладать хорошими противоизносные, противозадирные  и противопиттинговыми свойствами, характеризоваться пологой вязкостно-температурной кривой, низкой температурой застывания, обладать хорошей термической и термоокислительной стабильностью, а также высокой стабильностью при хранении, минимально воздействовать на резинотехнические уплотнительные материалы, не допуская их разрушения, иметь хорошие антикоррозионные свойства, не содержать механические примеси и воду.

В соответствии с ГОСТ 17479.2-85 трансмиссионные масла  делят на четыре класса по вязкости (9, 12, 18, 34) и на пять групп по эксплутационным свойствам.

Группа  ТМ-1 (масла без присадок) - предназначена  для зубчатых передач с напряжением  в зоне контакта до 1600 МПА и объемной температуры до 90°С.

Группа  ТМ-2 (с противоизносными присадками) - то же, но с напряжением до 2100 МПА и объемной температурой до 130°С

Группа  ТМ-3 (с противозадирными присадками) - то же, но с напряжением до 2500 и  температурой до 150°С.

Группа  ТМ-4 (с противозадирными присадками высокой эффективности) - то же, с напряжением до 2000 МПА и температурой до 150°С, а также для гипоидных передач при высокой скорости и низком крутящем моменте.

Группа  ТМ-5 (с присадками высокой эффективности) - для гипоидных передач при высокой скорости, ударных нагрузках, высоком крутящем моменте и объемной температуре до 150°С.

Расшифровка маркировки масел приведена на примере  марки ТМ-2-9. ТМ означает трансмиссионное  масло; 2 - группа масла по эксплутационным  свойствам; 9 - класс вязкости.

Индустриальные  масла представляют собой дистиллятные нефтяные масла малой и средней  вязкости (5-50 мм²/с при 50 °С). Используют главным образом как смазочные масла в узлах трения станков, кузнечно-прессового оборудования, текстильных машин, вентиляторов, насосов и другого оборудования, а также в качестве гидравлических жидкостей, базовых масел для производства пластичных смазок и т.д. Ранее индустриальные масла вырабатывали под названиями "велосит", "швейное масло", "веретенные масла", "машинные масла" и др. Наряду с традиционными, индустриальными маслами вырабатывают масла с комплексом присадок (антиокислительной, противоизносной, антикоррозионной и др.) - так называемые масла серий ИГП (гидравлические), ИРП (редукторные), ИСП. 
Назначение индустриальных масел - обеспечить снижение трения и износа деталей металлорежущих станков, прессов, прокатных станов и другого промышленного оборудования. Одновременно, индустриальные масла должны отводить тепло от узлов трения, защищать детали 
от коррозии, очищать поверхности трения от загрязнения, быть уплотняющим средством, не допускать образования пены при контакте с воздухом.

Авиационные масла.

Используют  в поршневых и газотурбинных  двигателях. В поршневых двигателях применяют масла селективной очистки МС-14 и МС-20. В турбинных двигателях используют масла фенольной очистки МС-6 и МС-8; синтетическое масло на основе эфиров жирных кислот Б-ЗВ и 36/1-КуА. Для турбиновинтовых двигателей применяют смеси, приготавливаемые из масел МК-8 и МС-20. Эти масла содержат загущенную, противоизносную и антиокислительную присадки.

Специальные масла: цилиндровые, турбинные, компрессорные и масла для компрессоров холодильных машин.