Свойства моторных масел

Основными эксплуатационными свойствами моторных масел являются:

- антифрикционные;

- противоизносные и противозадирные;

- противоокислительные свойства и склонность к лакообразованию;

- защитные и коррозионные.

Антифрикционные свойства характеризуют способность масел снижать затраты энергии на преодоление трения и обусловливаются вязкостью, вязкостно-температурными свойствами и подвижностью масел при пониженных температурах.

Вязкость (единицей кинематической вязкости является мм²/с) определяет возможность создания жидкостного трения. Чем больше вязкость, тем надежнее жидкостное трение и меньше износ. С увеличением вязкости улучшается уплотнение зазоров и уменьшается расход масла, обусловленный угаром и утечками.

Вместе с тем при увеличении вязкости возрастают затраты энергии на трение внутри масляного слоя, затрудняется циркуляция масла в системе смазки, ухудшается отвод тепла и удаление продуктов износа из узлов трения.

Для смазки двигателей обычно выбирают масло по возможности небольшой вязкости, но такое, чтобы оно надежно обеспечило жидкостное трение. Так, масло, применяемое летом, имеет, как правило, большую вязкость, чем масло, применяемое зимой; для эксплуатации техники в северных и арктических районах выбираются масла с наименьшей вязкостью; в сильно изношенных двигателях целесообразно применять масла с большей вязкостью. Вязкость масел указывается в их маркировке.

Вязкостно-температурные свойства показывают изменение вязкости смазочных масел в зависимости от температуры. Лучшими являются те масла, у которых вязкость с понижением температуры возрастает не особенно резко. Это облегчает пуск двигателя и трогание машины с места при низких температурах.

Потеря подвижности масла происходит при его значительном охлаждении и характеризуется температурой застывания. По температуре застывания можно судить о нижней температурной границе применения моторного масла при холодном пуске двигателя. Этот предел должен быть ориентировочно, на 10 °С выше температуры застывания масла.

Противоизносные и противозадирныесвойства масел проявляются в способности масел образовывать на поверхности трения прочную пленку, предотвращающую непосредственный контакт трущихся деталей, уменьшающую их износ и опасность возникновения задиров.

Противоокислительные свойства и склонность масел к лакообразованию характеризуют способность масел противостоять окислению под воздействием окружающей среды.

Скорость и глубина окислительных процессов зависят от температуры, площади соприкосновения масла с кислородом воздуха и каталитического действия металлов.

При температуре до 30 °С окисление протекает очень медленно.

В камере сгорания двигателя при температуре, достигающей 2000 °С, масло сгорает, образуя нагар, что отрицательно сказывается на работе двигателя.

Уменьшению нагара способствует работа двигателя с полной нагрузкой на высоком тепловом режиме, при снижении теплового режима двигателя слой нагара увеличивается.

В области боковой поверхности поршня и соответствующих участков гильзы цилиндра температура составляет от 150 до 300 °С, масло покрывает детали тонким слоем. Окисление масла в этих условиях приводит к образованию на металлических поверхностях лаковых отложений – тонких лакоподобных пленок от светло-коричневого до темного цвета.

Накопление лаковых пленок в канавках поршневых колец ведет к потере подвижности или, как говорят, «пригоранию» колец. Пригоревшее кольцо не выходит из канавки и перегревается, газы, прорываясь в картер, сдувают масляную пленку со стенок цилиндров, вследствие чего резко увеличивается износ.

Степень лакообразования зависит от теплового режима двигателя, технического состояния поршневой группы и качества применяемого масла.

Склонность масла к лакообразованию характеризуют показатели: моющие свойства масла и термоокислительная стабильность.

Под моющими свойствами понимают способность масла противостоять лакообразованию на горячих поверхностях.

Защитные и коррозионные свойства масел. Смазочным маслам присущи функции защиты металла от коррозии.

Вместе с тем в маслах практически всегда содержатся вещества, которые сами могут коррозировать металлы. К ним относятся органические кислоты и сернистые соединения, а также неорганические кислоты и щелочи. Особенно усиливается коррозионность масла в присутствии воды.

Коррозионно-агрессивные продукты, содержащиеся в масле, способны вызывать коррозию всех металлических поверхностей, но наиболее уязвимым местом являются вкладыши подшипников коленчатого вала, изготовленные из свинцовистого баббита, свинцовистой бронзы или кадмиево-серебряного сплава. В результате коррозии свинец вымывается из сплава, а остающаяся основа не выдерживает механических нагрузок и разрушается.