Моторное масло температура вспышки: Температурные характеристики масел — Автомасла

Температурные характеристики масел — Автомасла

23 декабря 2020

Температурные характеристики показывают критические точки эксплуатации масла – высокотемпературные и низкотемпературные.

Высокотемпературные характеристики:
— температура вспышки
— температура воспламенения

Низкотемпературные характеристики:
— температура застывания
— равновесная (стабильная) температура застывания
— температура помутнения

Предельные температуры работоспособности моторного и трансмиссионного масла в холодном состоянии определяются по изменению вязкости, на приборах, имитирующих реальные условия эксплуатации.

Температура вспышки (flash point) – это самая низкая температура, при которой пары нагреваемого нефтепродукта образуют с окружающим воздухом такую смесь, которая вспыхивает от открытого огня, но быстро гаснет из-за недостаточно интенсивного испарения. При дальнейшем нагревании достигается температура воспламенения (fire point), при достижении которой масло горит не менее 5 с (ГОСТ 4333-48).

Температура вспышки масла почти всегда указывается в списке типовых характеристик. Она связана с фракционным составом масла и структурой молекул базовых компонентов и является важной по нескольким причинам. Во-первых, это показатель пожароопасности масла, поэтому предпочтительнее более высокое значение температуры вспышки. Во-вторых, она показывает присутствие летучих фракций в масле, которые быстрее испаряются в работающем двигателе (расход масла на угар). В-третьих, при анализе работающего масла, по понижению температуры вспышки легко определяется разбавление масла топливом. В сочетании со снижением вязкости масла, понижение температуры вспышки служит сигналом поиска неисправностей системы зажигания или системы подачи топлива.

Температура вспышки масла определяется двумя методами: в открытом и в закрытом тигле. Метод открытого тигля (open flash) называется методом Кливленда СОС (Cleveland Open Cup COC) (ISO 2592, ASTM D 92, ГОСТ 6356-75), метод закрытого тигля (closed cup) – методом Пенски-Мартенса РМС (Pensky-Martens Cup) (ISО 2719, ASTM D 93, ГОСТ 6356-75).

Обычно численные значения, найденные этими двумя методами, различаются примерно на 20 ̊С. Для масел чаще всего применяется метод открытого тигля по Кливленду (СОС), а для топлива – закрытого тигля по Пенски-Мартенсу (РМС). На практике температуру вспышки масла иногда определяют и по методу закрытого тигля.

Температура застывания (pour point) или температура потери текучести – это самая низкая температура, при которой масло ещё обладает способностью течь. По зарубежным стандартам температурой застывания называется температура, которая на 3̊С выше действительной температуры затвердевания (solidification temperature) – при которой в течение 5 с масло находится в неподвижном состоянии.

Температура застывания указывает только на возможность переливания масла (например, из тары), не прибегая к предварительному подогреву. Однозначной взаимосвязи температуры застывания масла с его пусковыми свойствами на холоде не существует. Температура застывания обязательно должна быть ниже той температуры, при которой определяют прокачиваемость согласно классификации SAE J 300.

Минеральное масло – это многокомпонентная система, застывание которой является сложным многостадийным процессом, зависящим от взаимодействия отдельных компонентов, их взаимного растворения и пр. В минеральном масле при понижении температуры в первую очередь зарождаются и растут кристаллы парафина. С появлением мелких кристаллов масло мутнеет, и эта температура называется температурой помутнения (cloud point). В дальнейшем кристаллы парафина растут, соединяются, слипаются и в конечном итоге образуют кристаллический каркас, масло становится неподвижным, желеобразным. Таким образом, температура застывания фактически является температурой желеобразования. Между кристаллическим каркасом масло ещё остаётся жидким и при встряхивании или перемешивании текучесть  всей массы масла может частично восстановиться. Такой процесс затвердевания, как специфический процесс кристаллизации, зависит от скорости охлаждения и от термической и механической предыстории масла  (низкотемпературного режима, интенсивности и продолжительности принудительного течения, в интервале времени до изменения температуры застывания).

Поэтому при определении этой температуры требуется строгое соблюдение предписанной процедуры охлаждения и выдержки жидкости.

Военное ведомство США, для масел военного транспорта, потребовало определение так называемой равновесной (стабильной) температуры застывания (stable pour point).

Низкая температура застывания важна для зимних и всесезонных масел. При запуске холодного двигателя или в начале движения с непрогретым двигателем, моторное масло в первый же момент своей работы должно поступать в самые узкие и отдалённые места трения. Поэтому температура застывания должна быть ниже минимальной предполагаемой температуры окружающей среды.

Температура застывания часто служит показателем предельной минимальной температуры заливки, переливки и, частично, эксплуатации масла. Поэтому она включается в список типовых характеристик масел и гидравлических жидкостей для автотранспорта. Минимальная температура эксплуатации моторных масел, согласно спецификации SAE J300 APR97, определяется по низкотемпературным характеристикам вязкости и прокачиваемости.

Поделиться

Поделится

Поделится

Новый комментарий

Войти с помощью

Отправить

Температура возгорания масла: градус воспламенения моторного нефтепродукта

Чем отличаются температуры вспышки и возгорания моторного масла. Что включают в себя эти понятия. Почему тепловые характеристики играют такую роль. Ответы на эти и другие вопросы – в статье

В оборудовании, автомобильном моторе в качестве смазки используется масло. Температурные показатели жидкости заметно влияют на проявляемые свойства. Но наиболее опасно превышение тепловых характеристик.

Какие же значения считаются нормой? Чем угрожает вспышка и воспламенение субстанции? Как действовать в таких ситуациях?

Содержание

1. Оптимальная температура моторного масла
2. Вспышка и воспламенение индустриального масла
3. Определение
4. Причины
5. Признаки
6. Опасность
7. Что делать при возгорании моторного масла

Оптимальная температура моторного масла

Используемые в промышленности группы материалов, предназначенные для смазывания гидравлических передач, оборудования, измерительной аппаратуры, станков, имеет разнообразный режим эксплуатации.

Как правило, рабочая температура находится в диапазоне 40–60 °C. Но с развитием технологий все чаще стали появляться механизмы с повышенным уровнем нагрузок, требованиями к стойкости масла к окислению в течение нескольких тысяч часов эксплуатации, функциональным режимом до 100 °C.

Рабочая температура материала зависит от его вязкости. Чем выше ее уровень, тем при больших тепловых нагрузках будут сохраняться эксплуатационные свойства индустриального масла.

Нормирование параметров для мало- и средневязкого материала производится при температуре 50 °C, а тяжелого (высоковязкого) – при 100 °C.

Рабочий диапазон эксплуатации масла ограничивается двумя величинами. Нижнее значение – это температура застывания, а верхнее – воспламенения паров.

Для механизмов опасна любая крайность, а при достижении больших тепловых показателей появляется угроза загорания мотора.

Вспышка и воспламенение индустриального масла

Эти два параметра относятся к высокотемпературным критическим точкам эксплуатации.

Определение

При повышении температуры материала начинается его испарение с образованием газовой смеси над поверхностью. Если к возникшему облаку поднести источник открытого огня, произойдет быстрогаснущая вспышка, которая не приведет к возгоранию масла.

Наименьшая температура, при которой происходит описанный процесс, называется температурой вспышки вещества.

Если продолжать нагрев материала, то в определенный момент загорится само масло, причем огонь продержится в течение пяти секунд и дольше. В этот момент фиксируется температура возгорания масла.

Причины

Во-первых, тепловые параметры вещества могут изменяться в течение его эксплуатации. Во время использования смазки происходят процессы окисления, внутренние химические реакции. Образуются смеси с лаками, красками, появляются нагар, вкрапления мелких частиц, образующихся при трении деталей мотора.

Данные процессы ускоряются при работе агрегата в условиях повышенных температур, самовоспламенении.

Во-вторых, при возникновении подтекания горючего, например, в автомобильном двигателе. Бензин или дизельное топливо имеют более низкие тепловые показатели вспышки. Смешиваясь со смазкой, они понижают значения температуры возгорания моторного масла.

Для жидких веществ наиболее часто устанавливают и используют показатели вспышки. Есть два метода определения ее температуры в открытой емкости (Кливленда) и закрытом тигле (Пенкси-Мартенса). Эти два способа дают приблизительно одинаковые значения, погрешность составляет не более 20 °C.

Для топлива температуру вспышки определяют в закрытом тигле в соответствии с ГОСТ 6356-75, тогда как для моторных масел применяют метод Кливленда (открытый).

Рассмотрим значения тепловых показателей для некоторых жидкостей.

Продукт	Температура вспышки, °C
Автобензин	–39
Дизельное топливо	78
Топливо Т-1	28
Моторное масло МК-22	259
Смазка ТП-22 (турбинная жидкость)	198
Индустриальное масло И5А И20А И50А	140 200 225
Мазут флотский Ф-12	158
Этиловый спирт	13

Из таблицы видно, что тепловые показатели топлива заметно ниже, чем у веществ, применяющихся для смазки двигателей.

Для масел, применяемых в процессе приготовления пищи, используется показатель «точка дымления». Это температура, при которой субстанция начинает разлагаться и терять свойства.

Например, подсолнечное нерафинированное масло становится непригодным для употребления уже при 107 °C. А самую высокую тепловую обработку допускается проводить с использованием топленого масла (гхи). Оно сохраняет характеристики до 252 градусов Цельсия.

Признаки

Основанием для того, чтобы заподозрить критическое повышение температуры в двигателе, могут стать:

• показания приборов, которые монтируются в автомобилях и на некотором промышленном оборудовании: если стрелка термостата приближается к красной зоне, необходимо принять меры для охлаждения механизма;
• характерный звук закипания смазки или хлопо́к при вспышке;
• появление дыма вокруг оборудования или из-под капота машины;
• выхлопы автомобиля черного цвета.

При возникновении одного или нескольких признаков перегрева мотора стоит немедленно приступить к устранению появившейся проблемы.

Опасность

При перекаливании снижается вязкость смазывающего состава.

Это, в свою очередь, приводит к:

• уменьшению зазора между деталями механизма;
• ускорению процессов окисления, вступлению состава в химические реакции, старению масла;
• появлению нагаров, отложений, способных спровоцировать детонационный взрыв двигателя;
• образованию пленки, которая запекается на внутренних поверхностях;
• вспышке и возгоранию механизма, который может уничтожить оборудование или автомобиль за считаные минуты.

Что делать при возгорании моторного масла

Если все-таки первые признаки перегрева оборудования были проигнорированы, и начался процесс горения, то прежде всего надо вызвать бригаду МЧС. Затем остановить работу механизма, по возможности его обесточить и приступить к тушению пламени.

Гасить огонь, возникший в масляной среде, водой нельзя. Вода тяжелее масла и не растворяет его, а опускается ниже, начинает испаряться и затруднять мероприятия по ликвидации пожара. Лучше всего использовать углекислотный или порошковый огнетушитель, который перекроет доступ воздуха к пламени и остановит реакцию окисления.

Чтобы не допустить возгорания моторного масла, надо постоянно контролировать температурный режим работы агрегатов, заботиться об охлаждении нагревающихся механизмов и своевременно производить замену смазочного материала.

Детальная информация видна на видео:

Что такое точка воспламенения?

Мы используем тест на температуру воспламенения, чтобы определить степень разбавления топливом вашего масла. С технической точки зрения, температура воспламенения — это самая низкая температура, при которой жидкость образует достаточно паров, чтобы вспыхнуть (воспламениться) при контакте с источником воспламенения или огня. Другими словами, при какой температуре воспламеняются пары, исходящие от вашего масла? Для большинства образцов бензинового масла она составляет около 380°F. Для большинства образцов дизельного топлива она составляет около 410°F.

Каждая марка/тип масла имеет ожидаемое «должное» значение температуры воспламенения, и когда результаты лабораторных испытаний ниже этого значения, это указывает на присутствие в масле загрязнителя. Чаще всего этим загрязняющим веществом является топливо, хотя на температуру вспышки могут влиять и другие факторы, такие как растворители (например, присадки для очистки двигателя) или вода. Мы рассчитываем количество присутствующего топлива на основе того, где точка воспламенения находится по отношению к «должному» значению, и летучести типа топлива, которое вы используете в двигателе. Альтернативные виды топлива, такие как B20, могут иметь другое влияние на температуру воспламенения, чем стандартные виды топлива, поэтому обязательно сообщите нам, если вы используете в качестве топлива для своего двигателя что-либо, кроме стандартного газа/дизеля.

Исходя из погрешности метода, который мы используем для измерения температуры вспышки, самое низкое значение разбавления топлива, которое вы увидите в одном из наших отчетов, составляет <0,5%. Это наш способ, по сути, сказать, что в масле не было обнаружено заметного разжижения топлива. Если температура воспламенения вашего образца совпадает со значением «должно быть», мы сообщим о «TR» (или следе) разбавления топлива. Другими словами, вероятно, присутствовало очень небольшое количество разбавления топлива, но недостаточное для количественной оценки. После этого вы увидите разбавление топливом в процентах от образца. Максимальное количество топлива, которое наш тест может точно определить, составляет 10%. Если у вас больше, мы сообщим о> 10% (и вам следует обратиться к механику).

Сколько топлива слишком много? Это зависит. У нас есть разные допуски для разных типов двигателей в зависимости от их типичных условий эксплуатации, и мы разделяем эти значения в столбце «должно быть». Если вы постоянно превышаете эти значения, вы можете рассмотреть тип операции, которую движок видит непосредственно перед выборкой. Вы глушите двигатель, чтобы прогреть его? Вы просто бегали по городу? Заменяет ли дилер вам масло (и ненадолго запускает двигатель, чтобы поднять автомобиль на подъемник)? Этот тип операции может привести к небольшому разбавлению топлива топливом в масле и, как таковой, не обязательно вызывает беспокойство. Если количество топлива в масле постоянно превышает 2,0-3,0% или увеличивается от образца к образцу, это может указывать на более серьезную проблему.

Небольшое разбавление топливом — тип, который вы получаете в своем масле из-за эксплуатационных факторов, — выпарится из масла, как только масло достигнет рабочей температуры. Однако, если есть проблема с разжижением топлива, вы увидите явные признаки: повышение уровня масла, высокие показания разбавления топлива при тестировании, сильный запах топлива в масле, а также, возможно, показания низкой вязкости и повышенный износ. Опасность чрезмерного разжижения топлива заключается в том, что оно разбавляет и разжижает масло, что может ограничить способность масла эффективно защищать и охлаждать двигатель.

Топливо > Температура вспышки

Топливо > Температура вспышки

Температура вспышки и температура самовоспламенения обычных автомобильных жидкостей

Лабораторные измерения

 

Лабораторные измерения температуры вспышки дают полезную информацию о температуре, при которой жидкость может выделять достаточно паров, чтобы поддерживать пламя в идеальных условиях. Измерения температуры самовоспламенения требуют дополнительной интерпретации. В лаборатории самовоспламенение измеряется путем помещения образцов в почти закрытые камеры без доступа воздуха и с помощью приборов для выявления даже хрупких и мимолетных воспламенений. Значения, показанные в следующей таблице, указывают на самые низкие возможные температуры воспламенения для перечисленных жидкостей в идеальных условиях.

Значения в таблице представлены для общего ознакомления и не требуют запоминания. Табличные значения позволяют сравнивать относительную воспламеняемость различных жидкостей и могут использоваться в качестве источника для практических исследований пожаров.

 

Жидкости	Точка возгорания [12] или F	Температура самовоспламенения [13] o Ф
Автоматическая коробка передач. Жидкость [ 2, 4]	302-383	410-417
Тормозная жидкость [ 2, 4, 10, 11]	210-375	540-675
Компрессорное масло (ПАГ и сложный эфир) [4, 8]	392-500	410-714
Охлаждающая жидкость
Этиленгликоль (100%) [ 1, 2, 4]	232-260	725-775
Этиленгликоль (90%) [ 2]	270	н/д
Пропиленгликоль (100%) [ 1, 4]	210-230	700
Дизельное топливо [1, 2, 3, 4]	100-204	350-625
Этанол (в газоголе) [ 1, 3, 5]	55	685
Бензин (октановое число 50-100) [1, 2]	от -36 до -45	536-853
Бензин (неэтилированный) [ 4]	-45	495-833
Моторное масло (обычное и синтетическое) [ 1, 2, 4]	300-495	500-700
Метанол (в жидкости для ветрового стекла) [ 1, 2, 3, 4, 5,14]	52-108	725-878
Жидкость гидроусилителя руля [ 2, 4]	300-500	500-700
Хладагенты
R134a 140 кПа (5,5 фунт/кв. дюйм изб.) [ 7]	350
R134a[ 7,15,16]	Не воспламеняется при температуре окружающей среды. и атмосферное давление	1370-1418
Фреон 12 [17]		>1382
ГХФУ-22 [ 9]		Воспламеняется при манометрическом давлении 60 фунтов на кв. дюйм
Углеводородные хладагенты	Легковоспламеняющийся	Легковоспламеняющийся
Стартерная жидкость (этиловый эфир) [ 5,18]	-49	320

 

Примечание к таблице: когда разные источники имели разные значения температуры воспламенения или температуры самовоспламенения для одного и того же материала, диапазон в таблице был увеличен, чтобы включить все найденные значения.