Общие сведения об автомобильных смазочных материалах

Все масла нефтяного происхождения делятся на четыре группы: моторные (для авиационных, газотурбинных, бензиновых и дизельных двигателей), трансмиссионные (в том числе для гидропередач гидродинамических и гидрообъёмных приводов), специальные (турбинные, компрессорные и др.) и различного назначения.

Современные моторные масла подразделяются на три вида: минеральные, синтетические и полусинтетические (прил. 1). Все они состоят из базовых масел и точно подобранного пакета присадок, которые вводятся для улучшения эксплуатационных свойств.

Любое масло должно обеспечивать:

уменьшение износа деталей;

снижение потерь энергии на трение;

уплотнение зазоров между деталями;

отвод тепла от нагретых деталей;

вынос из зон трения продуктов износа и перенос их в фильтрующие устройства систем смазки;

защиту металлических поверхностей от коррозии.

Для успешного выполнения этих функций моторные масла должны удовлетворять ряду эксплуатационных требований: иметь минимально возможную температуру застывания и определенные вязкостные показатели, быть достаточно физически и химически стабильными, обладать минимальным коррозионным воздействием на металлы и не содержать механических примесей и воды.

Трансмиссионные и редукторные масла применяются в большинстве современных машин и зубчатых механизмов и служат для смазывания зубчатых передач различных типов, а также являются гидравлическим рабочим телом при передаче мощности в гидродинамических коробках передач.

По уровню напряженности работы зубчатых передач трансмиссионные масла можно разделить на следующие виды:

универсальные;

общего назначения, применяющиеся в цилиндрических, конических, червячных передачах автомобилей;

масла для гипоидных передач грузовых и легковых автомобилей.

Пластичные смазки занимают промежуточное положение между твердыми смазочными материалами и маслами. Их можно рассматривать как двухкомпонентные системы, состоящие из масла (дисперсной среды) и загустителя (дисперсной фазы). В качестве дисперсной среды (75….95% объёма) используют различные смазочные жидкости, изготавливаемые в основном, из нефтяных масел. Дисперсная фаза (5…25%) образует в смазках трехмерный структурный каркас, в ячейках которого удерживается масло. Поэтому при небольших нагрузках смазки ведут себя как твердые тела, а при критических нагрузках, превышающих прочность структурного каркаса, они текут подобно маслам.

Вязкость – важнейшее свойство масел. Она очень сильно зависит от температуры. В рабочем диапазоне – от температуры холодного пуска двигателя зимой до максимального его нагрева летом при работе с полной нагрузкой – вязкость моторного масла изменяется в сотни раз, а нередко и более. В меньшей степени вязкость зависит от давления: с его увеличением она растет.

Вязкость – это мера трения между слоями жидкости. Различают динамическую (абсолютную) вязкость и кинематическую вязкость, равную отношению динамической вязкости к плотности масла. Единицами измерения для динамической и кинематической вязкости в системе СИ служат соответственно Па•с (паскаль-секунда) и м²/с. Часто в документации используют устаревшие единицы вязкости пуаз (П) и стокс (Ст). Их соотношение с единицами в системе СИ: 1 Па•с =10П или 1 мПа.с=1 сП; 1 Ст=0–4 м²/с=1 см²/с или 1 сСт =1 мм²/с.

Большое значение имеет вязкостно-температурная характеристика масла, называемая индексом вязкости. Чем больше его величина, тем более полога зависимость вязкости от температуры. Величину ИВ рассчитывают по значениям кинематической вязкости при 40 и 100°С согласно ГОСТ 25371-82.

ИВ сильно зависит от молекулярной структуры соединений составляющих базовые минеральные масла. При очистке базовых масел их ИВ повышается, что в основном связано с удалением из масла ароматических соединений. Высоким ИВ обладают масла каталитического гидрокрекинга и синтетические базовые масла. Высокий ИВ моторного масла можно также получить при введении большего количества полимерных модификаторов вязкости в обычное базовое масло. Но такие моторные масла можно применять только при эксплуатации при умеренных нагрузках, и в отсутствии высокой деформации сдвига, так как при высокой нагрузке и высокой скорости сдвига длинные молекулы загустителей разрываются на мелкие фрагменты, вследствие чего эффективность загустителя при эксплуатации уменьшается.

ИВ хорошо очищенных минеральных масел из благоприятного сырья равен 90–105. Поэтому без присадок, повышающих ИВ (загущающих), минеральные масла не могут быть всесезонными. Синтетические масла имеют индекс вязкости от 120 до 150. В тех же пределах находится ИВ базовых масел, получаемых гидрокрекингом. Всесезонные масла имеют ИВ от 120 до 200 и более. Синтетические всесезонные масла могут быть загущенными и незагущенными. Масло с более высоким ИВ имеет лучшую текучесть при низкой температуре (обеспечивая запуск холодного двигателя) и более высокую вязкость при рабочей температуре двигателя.

Контрольные вопросы:

1. Классификация масел нефтяного происхождения.

2. Функции моторных масел.

3. Эксплуатационные требования к моторным маслам.

4. Виды трансмиссионных масел.

5. Состав пластичных смазок.