Химический состав моторного масла: Состав и классификация моторного масла

Состав моторного масла | АвтоЖидкость

Масла для поршневых двигателей — группа технических жидкостей для смазки, очистки и охлаждения рабочих элементов мотора. В зависимости от компонентного содержания получают продукты с различными физико-химическими свойствами. Рассмотрим подробный химический состав моторных масел и назначение компонентов.

Классификация масел

По способу получения масла для ДВС делят на 3 группы:

• Минеральное (нефтяное)

Получают путём прямой нефтеперегонки с последующим отделением алканов. Подобный продукт содержит до 90% разветвлённых насыщенных углеводородов. Характеризуется высокой дисперсностью парафинов (неоднородностью молекулярных масс цепей). Как итог: смазочный материал термически нестабилен и не сохраняет вязкостные показатели в процессе эксплуатации.

• Синтетическое

Продукт нефтехимического синтеза. Сырьём служит этилен, из которого посредством каталитической полимеризации получают базу с точной молекулярной массой и длинной полимерных цепей. Также возможно получить синтетические масла путём гидрокрекинга минеральных аналогов. Отличается неизменными эксплуатационными качествами на протяжении срока службы.

• Полусинтетическое

Представляет смесь минерального (70-75%) и синтетического масла (до 30%).

Помимо базовых масел готовый продукт включает пакет присадок, которые корректируют вязкостные, моющие, диспергирующие и прочие свойства жидкости.

Общий состав смазочных моторных жидкостей представлен в таблице ниже:

Компоненты	Процентное содержание
Базовая основа (насыщенные парафины, полиалкилнафталины, полиальфаолефины, линейные алкилбензолы, а также сложные эфиры)	~90%
Пакет присадок (вязкостные стабилизаторы, протекторные и антиокислительные добавки)	До 10%

Состав моторного масла в процентах

Содержание основы достигает 90%. По химической природе можно выделить следующие группы соединений:

• Углеводороды (предельные алкены и ненасыщенные ароматические полимеры).
• Сложные эфиры.
• Полиорганосилоксаны.
• Полиизопарафины (пространственные изомеры алкенов в полимерной форме).
• Галогенпроизводные полимеры.

Подобные группы соединений составляют до 90% по массе готового продукта и обеспечивают смазывающими, моющими и чистящими качествами. Однако свойства нефтяных смазок не отвечают требованиям эксплуатации в полной мере. Так, насыщенные парафины при высокой температуре образуют коксовые отложения на поверхности двигателя. Сложные эфиры подвергаются гидролизу с образованием кислот, которые приводят к коррозии. Чтобы исключить подобные эффекты вводят специальные модификаторы.

Пакет присадок — состав и содержание

Доля модификаторов в моторных маслах составляет 10%. Существует множество готовых «пакетов присадок», которые включают набор компонентов для повышения требуемых параметров смазочного материала. Перечислим наиболее важные соединения:

• Высокомолекулярный алкилсульфонат кальция — моющий агент. Доля: 5%.
• Диалкилдитиофосфат цинка (Zn-ДАДТФ) — защищает металлическую поверхность от окисления и механических повреждений. Содержание: 2%.
• Полиметилсилоксан — термостабилизирующая (антипенная) присадка с долей 0,004%
• Полиалкенилсукцинимид — моюще-диспергирующая присадка, которую вводят вместе с антикоррозионными агентами в количестве до 2%.
• Полиалкилметакрилаты — депрессорные добавки, которые препятствуют осаждению полимеров при понижении температуры. Доля: менее 1%.

Наряду с вышеописанными модификаторами готовые синтетические и полусинтетические масла могут содержать деэмульгирующие, противозадирные и другие присадки. Общее процентная доля пакета модификаторов не превышает 10–11%. Однако в некоторых типах синтетических масел допускается содержание добавок до 25%.

О том, как создают смазку для мотора — maslomotors.

ru

Смазка помогает работе мотора

Как вы думаете, что жизненно важно для работы движка вашего автомобиля? Конечно, ему необходимо горючее. Но если внутри мотора нет смазочной жидкости, даже при наличии бензина он вряд ли будет функционировать. Его металлические части будут тереться друг о друга, пытаясь преодолеть возникающее сопротивление. Но сила трения окажется сильнее и не даст частям двигателя проворачиваться. Картина радикально меняется, как только в мотор попадает смазка. То, из чего состоит моторное масло, обволакивает детали внутри движка, образовавшаяся пленка защищает металл от повреждений при трении. Теперь двигатель работает без проблем.

Как же появилось моторное масло? В 1866 году американский врач Джон Эллис экспериментировал с сырой нефтью, изучая её свойства с целью применения в медицине. Неожиданно для себя он обнаружил, что это отлична смазка, добавив сырье внутрь заевшего парового двигателя. Клапаны освободились, начали двигаться плавно и свободно.

Доктор Эллис запатентовал свой открытие, а мир получил первую марку моторной смазки.

Чтобы состав продукта справлялся со своей задачей, нужно:

• соответствие свойств масла механическим, химическим, температурным реакциям, происходящем при эксплуатации авто;
• сочетание модели двигателя, марки смазки и условий езды.

Только при наличии всех этих факторов мотор будет работать стабильно и долго.

Смазывающие жидкости призваны:

• предотвращать трение;
• снижать износ;
• отводить тепло от трущихся частей мотора.

Производители всего мира трудятся над тем, чтобы создать совершенный состав смазки. На сегодняшний день выпущены несколько десятков видео с подробной информацией на эту тему. Тем, кто интересуется научными достижениями в данной области, будет полезно их посмотреть.

Классификации смазок

Заправка мотора смазкой

Моторные смазочные средства создаются для разных типов двигателей:

• бензиновых;
• дизельных;
• универсальные – работающих на любом топливе.

По сезонному предназначению моторное вещество подразделяется на:

• зимнее;
• летнее;
• пригодное для любого сезона.

По химическому составу, способу производства масло бывает:

• синтетическим – обозначается на упаковке Synthetic;
• минеральным – Mineral;
• полусинтетическим – Semi-Synthetic.

Выбирайте моторное смазочное средство строго в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля!

Чтобы масло стало полезным для мотора, в его состав добавляются присадки. Они улучшают и корректируют свойства смазки. А еще помогают достичь конкретных целей, например, моющих. Или усиливают вязкость смазочной жидкости. Производители смазок никому не раскрывают секретный состав присадок. На этом держится их бизнес и они скрупулезно отслеживают соответствие выпускаемых продуктов международным стандартам и сертификатам.

Моторное масло подразделяется на группы в зависимости от:

• сбалансированного состава присадок в нем;
• коэффициента вязкости;
• допусков производителей.

Каждое моторное вещество получает рекомендации для использования в той или иной модели автомобиля. Все потому, что двигатели изготавливаются из разных металлов и имеют свои особенности конструкции. Есть движки для гоночных, спортивных авто. Есть для внедорожников или машин постоянной эксплуатации в условиях большого города. Для каждой модели должен быть специальный мотор, а для него – особый состав масла.

Из чего состоят смазки для двигателей?

Минеральные масла делают путем очистки нефтяных фракций. Синтетические – с помощью каталитического синтеза из газов. Комбинация того и другого, в которой не менее четверти синтетики, называется полусинтетической смазкой. Состав этого продукт представляет собой углеводороды с заданным количеством атомов углерода, соединенных цепочками

Бывают прямые, длинные, как веревка, цепочки атомов. Бывают ветвистые, как кроны деревьев. Формы цепочек напрямую влияют на свойства продукта. Максимально хорошие – с цепочками веревочного типа. Разветвленные цепи легче сворачиваются клубком. Следовательно, такое масло будут замерзать при достаточно высоких температурах. Потребителей же интересует смазочная жидкость, которая не замерзает даже в жестокие морозы.

При производстве минерального средства природные извилистые цепочки выпрямляют особым способом. Синтетику изготавливают искусственно, насаживая на линейные цепи количество атомов углерода до достижения заданной длины.

Смазка имеет определенные характеристики

Если принять рабочие характеристики минеральных продуктов за отправную точку и обозначить единицей, то:

• полусинтетика превосходит его в два раза;
• синтетическая смазка, в зависимости от состава, в три, четыре и пять раз.

Классификация Американского института нефти API четко определяет, какие бывают моторные масла.

1. Простые минеральные, полученные методом селективной очистки нефти.
2. Улучшенные минеральные моторные средства. Они высокорафинированные, прошли гидрообработку, с высокой окислительной стабильностью, малым содержанием парафинов и ароматизаторов.
3. Полусинтетическое масло с высоким коэффициентом вязкости. К нему применяют специальную гидрокрекинговую обработку, улучшающую молекулярную структуру вещества.
4. Синтетические смазки. Имеют самый высокий уровень вязкости, отличную стабильность при окислении. Их состав свободен от молекул парафинов. Получены путем химической реакции.

Все остальные синтетические смазки, не попавшие в 4 группу, а также смазочные средства на растительной основе.

Особенности каждого вида смазок

Огромный ассортимент моторных смазок

Самые недорогие – минеральные масла. Их химический состав зависит от качества нефти. Играет роль степень очистки, её технология. Молекулы продукта имеют разную форму и длину. Отсюда нестабильные свойства минералок. Они слабоустойчивы к окислению, быстро испаряются, вязкость их плохо удерживает нужный уровень при изменении температурного режима. Существуют видео опытов, наглядно демонстрирующих изменение вязкости масел при разных температурах.

С целью улучшения таких веществ производители подвергают их состав гидрокрекингу. Это сложный физико-химический процесс, с помощью которого закрученные длинные цепи атомов разрываются на короткие. Затем гидрированием короткие цепочки дополняют атомами водорода.

Гидрокрекинг подразумевает глубокую очистку и видоизменение молекул, а значит, затрагивает и нужные, полезные свойства основы. Поэтому такое масло улучшают присадками. Получаемая в результате полусинтетика по стоимости ближе к минеральной смазке. По показателям – что-то среднее между минералкой и синтетикой.

Наиболее совершенными характеристиками отличается масло синтетическое. Из таких нефтяных газов, как бутилен и этилен, выделяют короткие углеводородные цепочки из 3-5 атомов. Путем полимеризации создают их них длинные, по 10-12 атомов. Запрограммированная длина цепочек определяет постоянство свойств синтетики:

• стабильность вязкости при температурах до минус 50, 60 градусов позволяет запускать двигатель в жестокие морозы;
• сохраняется нужный уровень вязкости при температуре до 100 ºС;
• благодаря однородной структуре вещество имеет отличную устойчивость к деформации сдвига;
• склонность к образованию лаков и нагаров крайне мала;
• такое масло почти не угорает;
• слабо испаряется.

Синтетическое моторное вещество стойкое. Порой вообще не требует присадок. При применении синтетики двигатели гораздо меньше изнашиваются, но стоимость её значительно выше, чем у двух других видов.

Как бензин, так и моторное смазочное средство получают из нефти. Но задачи у данных продуктов разные. Чтобы узнать, как из одной основы посредством современных технологий создают вещества, предназначенные для разных целей, можно посмотреть видео в Интернете.

Моторное масла, его классификация, состав, свойство

Моторное масло предназначено для смазывания узлов и агрегатов поршневых и роторных ДВС.

Моторное масло делится на следующие типы:

— Синтетические.

— Полусинтетические.

— Минеральные.

Основные функции моторного масла:

— снижение трения,

— охлаждение,

— защита от износа,

— очищение.

Состав моторных масел

Моторное масло получают путем смешивания базового масла и различного пакета присадок.

• Многофункциональный пакет присадок                  8-20 %
• Загущающая присадка                                            0,8-2,0 %
• Депрессорная присадка                                          0,1-1,0 %
• Базовое масло                                                             77-91 %

( базовое масло может включать компоненты разных групп)

Базовое масло делится на 5 групп:

Группа базового масла	Содержание серы, % (масс. )		Индекс вязкости
Группа I	0,03	минеральное	80-120
Группа II	<0,03	минеральное	80-120
Группа III	<0,03	Гидрокрекинг (синтетическое)	>120
Группа IV	Полиальфаолефины (ПАО)
Группа V	Все масла, не входящие в I—IV группы

 

Назначение базовых масел

• Определяют вязкостно-температурные свойства  товарных масле;
• Влияют на термоокислительную стабильность товарных масел;
• Обеспечивают растворимость присадок;
• Существенно влияют на совместимость масел с эластомерами

Что такое присадки?

Присадки — сложные органические и металлоорганические соединения, получаемы в процессах химического синтеза.

Пакет присадок состоит из:

— Депрессорная присадка снижает температуру застывания, что обеспечивает более легкий запуск двигателя при низких температурах;

— Загущающая присадка применяется для улучшения индекса вязкости моторного масла;

— Противоизностные присадки создают на смазывающихся поверхностях более прочную защитную пленку, что предотвращает соприкосновенние металлических поверхностей в узлах и агрегатах двигателя;

— Противокоррозионные присадки предотвращают образование коррозии на металлических поверхностях;

— Антиокислительные присадки используются для увеличении срока эксплуатации готового масла;

— Моющие и дисперегирующие присадки применяются для очистки двигателя от загрязнений и и поддерживают нерастворимые загрязнения в виде мелких взвешенных частиц.

— Антизадирные присадки создают защитную пленку, предотвращающую образование задиров.

 

Классификация моторных масел

 Уровень эксплуатационных свойств моторных масел определяют по результатам комплекса моторно-стендовых испытаний, проводимым по специально разработанным методам.

      Основные виды классификации моторных масел

• SAE (по вязкости)
• ACEA 
• JASO 
• ILSAC (API+JASO) 
• API

 Во всех классификациях единый подход к оцениваемым показателями и методами оценки.

Требования и методы оценки физико-химических свойств унифицированы.

Различия классификаций в моторной оценке определяются различиями в автомобильном парке и условиями эксплуатации в разных регионах мира.

                                                      Классификация SAE (по вязкости)

Вязкость — это сопротивление течению жидкости.

По классификации SAE (Общество Автомобильных Инженеров США) моторные масла делятся на 12 классов от 0W до 60. 

W-означает, что эти масла могут использоваться при низких температурах.

XW Y- означает что масло является всесезонным

Класс вязкости SAE	Максимальная вязкость		Кинематическая вязкость при 100 °С  и малой скорости сдвига		Вязкость HTHS мПа/с при высокой скорости сдвига   МИН
	проворачиваемость при низкой температуре	проворачиваемость при низкой температуре
			МИН	МАКС
0W	6200 при -35°С	60000 при -40°С	3,8	—	—
5W	6600 при -30°С	60000 при -35°С	3,8	—	—
10W	7000 при -25°С	60000 при -30°С	4,1	—
15W	7000 при -20°С	60000 при -25°С	5,6	—	—
20W	9500 при -15°С	60000 при -20°С	5,6	—	—
25W	13000 при -10°С	60000 при -15°С	9,3	—	—
20	—	—	5,6	<9,3	2,6
30	—	—	9,3	<12,6	2,9
40	—	—	12,6	<16,3	2,9*
40	—	—	12,6	<16,3	3,7**
50	—	—	16,6	<21,9	3,7
60	—	—	21,9	<26,1	3,7

2,9* Классы: 0W40; 5W40; 10W40

3,7** Классы: 15W40; 20W40; 25W40

 

  Основные категории моторных масел 

Тип двигателя	ACEA	API
Бензиновые	A3/B3, A4/B4 C1 – C3	SJ, SL, SM, SN
Дизельные	E4, E5, E7	CG-4, CI-4 CJ-4

 

 

 Классификация по API

 

«С» — масла для дизельных двигателей.

В настоящее время действует 5 категорий качества:

CF-4, CG-4, CH-4, CI-4, CJ-4

 

«S» — масла для бензиновых двигателей.

В настоящее время действует 4 категории качества:

SJ, SL, SM, SN 

Сдвоенная индексация (API CI-4/SL) свидетельствует о возможности использования данного масла как в дизельных так и в бензиновых двигателях.

Вернуться к списку статей

Химический состав моторных масел и присадок к ним

Химический
состав моторных
масел
и присадок к ним
Мирзомуддинов
Исомуддин гр. 311(1)
Вологодской ГМ ХА
13 декабря 2019 г.

2. Моторные масла

Моторные масла — масла, применяемые главным образом
для снижения трения между движущимися деталями
поршневых и роторных двигателей внутреннего сгорания.
Все современные моторные масла состоят из базовых масел
и улучшающих их свойства присадок. В качестве базовых
масел обычно используют дистиллятные и остаточные
компоненты различной вязкости (углеводороды), их смеси,
углеводородные компоненты полученные гидрокрекингом и
гидроизомеризацией, а также синтетические продукты
(высокомолекулярные углеводороды, полиальфаолефины,
сложные эфиры и другие). Большинство всесезонных масел
получают путём загущения маловязкой основы
макрополимерными присадками.

3. История

Самое первое в мире моторное масло было запатентовано в 1873 году
американским доктором Джоном Эллисом. В 1866 году Эллис изучал
свойства сырой нефти в медицинских целях, но обнаружил, что сырая
нефть обладает хорошими смазочными свойствами. Эллис залил
экспериментальную жидкость в заклинившие клапаны большого Vобразного парового двигателя. В результате клапаны освободились и
стали двигаться свободнее, а Джон Эллис зарегистрировал бренд
Valvoline (от Valve — «клапан» и Oil — «масло», то есть «клапанное
масло») — первый в мире бренд моторного масла.
Для смазывания цилиндров паровых машин использовались сначала
животные жиры, а затем — специальные высоковязкие остаточные
нефтяные масла (цилиндровые масла: цилиндровое 24 — вискозин,
цилиндровое 52 — вапор, и другие) с добавкой животных жиров,
обладающие достаточно высокой температурной стабильностью и
водоотталкивающими свойствами. По сравнению с современными
моторными маслами цилиндровые масла отличались очень высокой
вязкостью (даже по сравнению с современными высоковязкими
моторными маслами), вследствие чего для смазывания двигателей
внутреннего сгорания оказались неприменимы.
В первых двигателях внутреннего сгорания для смазывания использовались самые
различные материалы, от минеральных масел до растительных. Касторовое, или
рициновое, масло в этой роли дожило до Первой мировой войны, в годы которой оно
широко использовалось для смазки радиальных авиамоторов, а в СССР могло
применяться и в конце 1920-х годов из-за дефицита нефтепродуктов; оно обеспечивало
хорошую смазку благодаря высокой вязкости, но быстро засоряло двигатель нагарами
и смолистыми отложениями, ввиду чего требовалась его очень частая — каждые
500…600 км — разборка для очистки. Со временем, однако, доминирующее положение
окончательно заняло минеральное (нефтяное) масло, получаемое из нефти путём
дистилляции по топливно-масляному варианту (масляный дистиллят нефти,
получаемый вакуумной перегонкой мазута или смеси гудрона с мазутом).
Вплоть до 1930-х — 40-х годов все моторные масла представляли собой чистое
минеральное масло без каких либо добавок (автол), аналогичное обычному машинному
маслу, используемому для смазки станков. Качество масла определялось степенью его
очистки — хорошо очищенные масла имели золотисто-медовый или янтарный оттенок и
высокую прозрачность, они содержали меньше вредных для двигателя примесей и
оставляли в нём меньше отложений. Изначально для очистки смазочных масел
использовался известный ещё с середины XIX века кислотный метод, в ходе которого
масло обрабатывалось концентрированной серной кислотой, расщеплявшей
содержащиеся в нём непредельные углеводороды и азотистые основания, а затем
остатки кислоты нейтрализовались щёлочью. При кислотно-контактной очистке масло
после обработки кислотой подвергалось дополнительной обработке белой глиной,
адсорбирующей высокомолекулярные асфальто-смолистые соединения, что давало
более качественный продукт. С 1920-х — 30-х годов постепенно начинает получать
распространения очистка масел селективными растворителями (фенольная,
фурфурольная), которая позволяла получать масла ещё более высокого качества, в
первую очередь — обладающие более высокой стабильностью.
Тем не менее, даже наиболее качественные масла тех лет при работе в маломальски форсированных моторах ввиду своей низкой термоокислительной
стабильности очень быстро окислялись, особенно при работе в зоне поршневых
колец, что вызывало накопление в двигателе высокотемпературных (лаки, нагары)
и низкотемпературных (шламы) отложений, закоксовывание (пригорание)
поршневых колец, а также коррозию постелей коренных подшипников коленчатого
вала из-за накопления в масле образующихся при его окислении органических
кислот. Накопление отложений, в свою очередь, приводило к снижению
компрессии, ухудшению теплоотвода, повышению износа и целому ряду других
негативных явлений. Само масло быстро старело из-за накопления в нём
загрязнений и продуктов окисления и износа, причём загрязнения в его составе
быстро слипались в крупные асфальто-смолистые частицы, резко затрудняющие
фильтрацию. Поэтому интервалы между заменой масла в двигателе были очень
малы — менее 1000 км пробега, а в авиации — несколько десятков часов. Систему
смазки двигателей приходилось периодически промывать маловязким
(веретённым) маслом, а сам двигатель — регулярно разбирать для удаления
отложений в камере сгорания, на поршнях и в масляном картере. Особенно
большие проблемы возникали при эксплуатации дизельных двигателей, в которых
из-за более жёсткого теплового режима особо остро стояла проблема
закоксовывания поршневых колец и потери компрессии, что в случае дизеля, в
котором воспламенение рабочей смеси происходит за счёт её сжатия, приводило
сначала к резкому ухудшению пусковых свойств, а затем и полной потере
работоспособности. Конструктивные меры, вроде использования принудительного
масляного охлаждения днищ поршней специальными форсунками, помогали мало.

8. Общие требования к моторным маслам

Моторное масло — важный элемент
конструкции двигателя. Оно может
длительно и надежно выполнять свои
функции, обеспечивая заданный ресурс
двигателя, только при точном
соответствии его свойств тем
термическим, механическим и
химическим воздействиям, которым
масло подвергается в смазочной системе
двигателя и на поверхностях
смазываемых и охлаждаемых деталей.
Взаимное соответствие конструкции
двигателя, условий его эксплуатации и
свойств масла — одно из важнейших
условий достижения высокой надежности
двигателей. Современные моторные
масла должны отвечать многим
требованиям, главные из которых
перечислены ниже:
высокие моющие, диспергирующе-стабилизирующие и солюбилизирующие
способности по отношению к различным нерастворимымзагрязнениям,
обеспечивающие чистоту деталей двигателя за счёт предотвращения осаждения
на них загрязнений, находящихся в составе масла;высокие термическая и
термоокислительная стабильности позволяют использовать масла для охлаждения
поршней, повышать предельный нагрев масла в картере, увеличивать срок
замены;достаточные противоизносные свойства, обеспечиваемые прочностью
масляной плёнки, нужной вязкостью при высокой температуре и высоком
градиенте скорости сдвига, способностью химически модифицировать
поверхность металла при граничном трении и нейтрализовать кислоты,
образующиеся при окислении масла и из продуктов сгорания топлива,отсутствие
коррозионного воздействия на материалы деталей двигателя как в процессе
работы, так и при длительных перерывах;стойкость к старению, способность
противостоять внешним воздействиям с минимальным ухудшением
свойств;пологость вязкостно-температурной характеристики, обеспечение
холодного пуска, прокачиваемости при холодном пуске и надежного смазывания в
экстремальных условиях при высоких нагрузках и температуре окружающей
среды;совместимость с материалами уплотнений, совместимость с
катализаторами системы нейтрализации отработавших газов;малая
вспениваемость при высокой и низкой температурах;малая летучесть, низкий
расход на угар (экологичность). К некоторым маслам предъявляют особые,
дополнительные требования. Так, масла, загущённые макрополимерными
присадками, должны обладать требуемой стойкостью к механической термической
деструкции; для судовых дизельных масел особенно важна влагостойкость
присадок и малая эмульгируемость с водой; для энергосберегающих —
антифрикционность, благоприятные реологические свойства.Для двухтактных
бензиновых двигателей применяются специально предназначенные для них масла.

10. Основные свойства моторных масел

Вязкость — одно из важнейших свойств масла, определяющее его применимость в
двигателях различных типов. Различают динамическую, кинематическую и
техническую вязкость. Динамическая вязкость обусловлена внутренним трением
между движущимися слоями масла и измеряется в пуазах (П). Кинематическая
вязкость — определяется как отношение динамической вязкости к плотности при
той же температуре и измеряется в сантистоксах (сСт). Техническая, или условная
вязкость определяется как отношение времени истечения из вискозиметра 200 мл
масла, взятого в секундах, ко времени истечения из того же вискозиметра при тех
же условиях 200 мл воды. В настоящее время для оценки этого свойства масла как
правило используется индекс вязкости, характеризующий пологость кривой
зависимости кинематической вязкости масла от температуры.Коксуемость —
определяет склонность масла к образованию нагаров и смол. Низкую коксуемость
имеют хорошо очищенные масла. В ходе эксплуатации автомобиля коксуемость
масла, залитого в его двигатель, повышается из-за процессов окисления и
смолообразования. Склонность масла к образованию нагара характеризует его
коксовое число, определяемое по результатам испарения 10 г масла в
безвоздушной среде. Для маловязких масел коксуемость обычно составляет не
более 0,1 — 0,15 %, для масел с большой вязкостью — до 0,7 %.
Мирзомуддинов Исомуддин гр. 311(1)
Вологодской ГМ ХА 13 декабря 2019 г.
Проверила: Полянская И.С.

Химический состав смазочных масел — Справочник химика 21

    Базовые масла различаются между собой вязкостью, химическим составом и некоторыми другими свойствами. Базовое масло — это основа товарного масла, готовая к смещению, но еще без присадок. Сырьем для смазочных масел могут быть минеральные и синтетические базовые масла. Химический состав минеральных масел зависит от нефти, из которой произведено масло. Химический состав синтетических масел зависит от исходного сырья (мономеров) и метода синтеза. [c.10]
    Церезином называется Микрокристаллический парафин, получаемый при очистке озокерита и ранее добывавшийся только из этого сырья. Тер- I мин нефтяной церезин относится к такому же микрокристаллическому Парафину, выделяемому из нефти. Минерал озокерит, несомненно, получившийся из нефти, церезин из озокерита и микрокристаллический парафин из нефти, по-видимому, имеют в основном один и тот же состав, ту же структуру и те же физические и химические свойства, Петролатумом обычно называют сырой микрокристаллический парафин, содержащий масла. Процентное содержание масла в сыром петролатуме изменяется в широких пределах в зависимости от процесса производства очень мягкий, низкоплавкий, очищенный петролатум, обычно продаваемый для фармацевтических целей, готовят из очищенного петролатума с добавлением высоко-очищенного смазочного масла или белого медицинского масла.  [c.41]

    Стабильность масел против окисления. При работе в узлах трения масло окисляется кислородо.ч воздуха. В результате этого изменяется его химический состав, появляются новые вещества, накопление которых ухудшает качество масла и вызывает неполадки в работе механизма. Металлы каталитически ускоряют окисление смазочных масел. Для определения стабильности масла против окисления существует несколько методов. [c.176]

    Жестко контролируют также смазочные свойства масел, их коррозионную агрессивность. В спецификации M1L-L-7806G (так же, как и в других спецификациях на синтетические масла для авиационных ГТД) контролируют спектральными методами химический состав масел до и после внесения в них функциональных присадок. Впервые в практике контроля качества в спецификации введено ограничение содержания в неработавшем масле различных металлов. [c.71]

    Химический состав смазочных материалов является доминирующим фактором и характеризует потенциальную возможность воздействия на окружающую среду и человека, а также определяет, в случае необходимости, наиболее экологически и экономически обоснованный способ утилизации отработанных смазочных материалов (ОСМ). Смазочные материалы, как правило, содержат основу — базовое масло (от 70 до 90%, в основном нефтяное или из альтернативного сырья синтетических продуктов, природных жиров), а также добавки различного функционального назначения. [c.26]

    Необходимо отметить, что химический состав, структура и физические свойства нафтеновых кислот до сих пор недостаточно изучены. По мнению многих исследователей, нафтеновые кислоты представляют собой главным образом производные пятичленных нафтенов, реже это могут быть производные шестичленных нафтенов, а также бициклических нафтенов. Возможно также, что молекулы некоторых нафтеновых кислот могут иметь карбоксильную группу у углеродного атома цикла, хотя такие структуры, видимо, встречаются редко. Товарные нафтеновые кислоты обычно имеют молекулярную массу около 240 (от 12 до 18 атомов углерода в молекуле), нафтеновые кислоты, выделенные из фракции керосина и газойля, имеют среднюю молекулярную массу 200—250, а нафтеновые кислоты, выделенные из дистиллятов смазочного масла, имеют молекулярную массу около 440.  [c.83]

    Большое значение имеют различные способы борьбы с питтингом. К их числу относятся изменение конструкции узла трения, выбор конструкционного материала, подбор смазочного материала. Смазочный материал следует подбирать с учетом его различных физико-химических показателей (химический состав основы масла, его вязкостно-температурная характеристика, поверхностная активность присадок, содержащихся в масле, и др.). [c.254]

    По плотности того или иного смазочного масла можно определить тип сырья, из которого оно получено, а также его химический состав- Например, масла из пенсильванских нефтей парафинового основания обладают меньшей плотностью по сравнению с маслами соответствующей вязкости, полученными из какого-либо другого сырья. Смазочные масла пз нефтей смешанного основания обладают средней плотностью по API, тогда как масла, полученные из нафтеновых нефтей (например, костальских, содержащих большее количество ароматических уг- [c. 71]

    Нефть — ископаемое, жидкое горючее, сложная смесь органических веществ предельных углеводородов (парафинов), нафтенов (циклопарафинов), ароматических углеводородов и др. В нефти различных месторождений обычно преобладает какой-либо из названных классов углеводородов. В состав Н. обычно входят также кис-лород-, серо- и азотосодержащие вещества. Н.— маслянистая жидкость с характерным запахом, темного цвета, легче воды, в которой не растворяется. Существует несколько теорий происхождения нефти. Н.— важнейший источник топлива, смазочных масел и других нефтепродуктов, а также сырья для химической промышленности. Основным (первичным) процессом переработки И. является ее перегонка, в результате которой получают различные нефтепродукты бензин, лигроин, керосин, соляровые масла, мазут, вазелин, парафин, гудрон. Вторичные процессы переработки нефти (крекинг, пиролиз) позволяют получать дополнительно жидкое топливо, различные углеводороды, главным образо.м ароматические (бензол, толуол и др. ). Большое значение имеют как топливо и химическое сырье попутные нефтяные газы и газы крекинга нефти. [c.89]

    Работы, проведенные в этом направлении, показали, какие возможности (с точки зрения качества масла) заложены в масляном сырье и какой химический состав должно иметь масло с высокими эксплуатационными свойствами. Результаты этих исследований нашли отражение в технологии получения смазочных масел. [c.141]

    В состав нефти входят различные, главным образом жидкие, углеводороды с разной температурой кипения. Нефть не имеет поэтому определенной температуры кипения, и состав ее нельзя выразить одной химической формулой. Подвергая нефть фракционной разгонке, из нее извлекают эти жидкие углеводороды, т. е. получают бензин, керосин, смазочные масла и другие нефтепродукты. [c.107]

    Химический состав неиспарившейся части масла после экспериментов не контролировали, хотя автор отмечает, что цилиндровое и компрессорное масло сильно окислялись с образованием нагаров. По результатам этих экспериментов, производившихся при различных условиях, не только трудно сравнить одно масло с другим, но нельзя даже с уверенностью сказать, с какими продуктами производились эксперименты, так как одновременно шли процессы испарения и окисления, а возможно и разложение масла. Поэтому содержание в воздушном тракте компрессорной установки помимо паров, тумана и брызг свежего смазочного масла, паров, тумана и брызг продуктов различных стадий разложения и окисления масел осложняет проводимые исследования. [c.8]

    Боуден и Тейбор [13] показали, что коэффициент трения при перемещении одной смазываемой поверхности относительно другой зависит от материала, из которого изготовлены эти две поверхности, характера и скорости их движения и химического состава масла. Первые два фактора определяют при конструировании машин, а состав смазочного материала можно изменить так, чтобы получить желаемые характеристики трения. В важном значении последнего фактора можно убедиться на следующем примере коэффициент трения несмазанных металлических поверхностей составляет около 1, в то время как для этих же поверхностей, но в условиях граничной смазки коэффициент трения равен 0,05—0,15 .  [c.38]

    При хранении и эксплуатации смазочного материала в особо влажной атмосфере его химический состав меняется и свойства ухудшаются за счет порал епия масла микроорганизмами. Излишнее количество влаги, накапливающееся в этих условиях, активирует питательную среду для развития бактерий. Для работы в такой атмосфере требуется повышенная биостойкость [c.220]

    Неодинаковый химический состав нефти обусловливает и различные ее свойства. Так, например, меняется ее удельный вес (0,77—1,04 т/м ), содержание сырого бензина (3—40%), сырого керосина (осветительного керосина и газойля О—60%) и тяжелых масел (смазочные и горючие масла, осадок 5—97%) (табл. 143). Неодинакова также и точка кипения (температура перехода из жидкого состояния в газообразное), температура воспламенения (наименьшая температура воспламенения нефтяных паров при открытом пламени), температура затвердевания (температура, при которой еще жидкая нефть теряет текучесть и вязкость). Незначительное изменение вязкости нефти при изменяющейся температуре дает возможность использовать данный сорт нефти для получения из него смазочных масел (таким свойством обладают, например, сорта нефти, добываемые в штате Пенсильвания и в северном Иране). Неодинаковые свойства различных сортов нефти обусловливают способы их добычи и переработки, а также транспортирование и область их применения. [c.184]

    Состав примесей производственных конденсатов весьма разнообразен. Так, при нагреве в поверхностных теплообменниках технологических вод в конденсат поступают примеси, близкие по составу к примесям природной воды. В аппаратуре нефтеперерабатывающих заводов в конденсат проникают нефтепродукты, на машиностроительных заводах — смазочные масла. Химические производства дают свои специфические примеси, известные для каждой ТЭЦ. Перечень специфических примесей, которые встречаются на ТЭЦ, снабжающих паром химические предприятия, так велик, что привести его практически невозможно. В то же время многие из них очень опасны и могут вызывать серьезные нарушения в работе ТЭЦ. Так, часты случаи попадания в конденсат, возвращаемый с химических предприятий, хлорпроизводных дихлорэтана, хлороформа, четыреххлористого углерода. Присутствие этих веществ не обнаруживается обычным химическим контролем конденсатов. В котловой же воде при высокой температуре вещества эти подвергаются термолизу по следующим реакциям для дихлорэтана [c.112]

    По этому методу основным критерием состояния смазочного масла является интенсивность суммарного износа двигателя, зависящая от изменения свойств масла в процессе его работы. Предполагается, что суммарный износ деталей двигателя можно считать состоящим из суммы двух составляющих (рис. 105) износа, происходящего под влиянием свойств основной части масла, который зависит от физико-химических свойств углеводородов, входящих в состав масла, т. е. это износ, получающийся, если предположить, что масло не меняет своих свойств в процессе работы  [c. 202]

    Многие присадки выпускаются под фирменными названиями, но, как правило, при этом сообщаются типы входящих в их состав химических соединений, а иногда приводятся даже их формулы. Зачастую присадки выпускают в виде концентрата , содержащего все компоненты, необходимые для того или иного смазочного масла. Такие концентраты присадок часто имеют вид дисперсии или раствора в масле. [c.93]

    Химически активные смазки. В данную группу входят противозадирные присадки и различные химические вещества, добавляемые к жидкостям (маслам) или применяемые в газообразном виде. Они взаимодействуют с металлической поверхностью, в результате чего образуется смазочный слой. Так, дисульфид молибдена может образовываться на поверхности металла, в состав которого входит молибден, в результате реакции молибдена с газообразным сероводородом при температуре около 300 °С. В качестве химически активных смазочных материалов применяют также фосфаты, хлориды и некоторые окислители.  [c.14]

    Состав летучих продуктов автоокисления смазочных масел также зависит от химического состава исходного масла и температуры окисления [30 31]. В продуктах окисления содержится тем больше воды, чем богаче водородом смазочное масло и чем ниже температура автоокисления. [c.45]

    Влияние смазочного масла на величину коэффициентов трения между зубьями шестерен значительно, поскольку от вязкости масла зависит возможность установления гидродинамического режима смазки, а также относительная доля жидкостного трения в общем режиме трения. Химический состав масла влияет на величину коэффициентов трепия в условиях граничного режима смазки. [c.165]

    Противоизносные и противозадирные свойства. Износ деталей двигателей внутреннего сгорания является результатом механических воздействий или химических превращений, возникающих на их трущихся поверхностях. Максимальное снижение износа деталей можно обеспечить разделением трущихся поверхностей прочным слоем масла. Однако в реальных условиях эксплуатации это не всегда представляется возможным. В этих случаях степень износа можно снизить, регулируя химический состав масла и содержание в нем поверхностно-активных веществ, определяющих прочность смазочной пленки. [c.41]

    Основными требованиями к смазочным маслам любого назначения являются узкий фракционный состав химическая и термическая стабильность пологая кривая вязкости, особенно для моторных масел и масел специального назначения хорошие моющие, диспергирующие, противокоррозионные, противоизносные свойства и др. [c.16]

    Применение того или иного бензина, осветительного керосина, дизельного, газотурбинного или котельного топлива обычно зави-0 от скорости и полноты окисления газообразных во время реакции сгорания. В производстве химических продуктов промышленное значение имеет прямое частичное окисление углеводородов при невысоких температурах. В то же время, для некоторых случаев использования нефтепродуктов окислительные реакции нежелательны, и прилагаются большие усилия, чтобы не допустить процессов окисления. Так например, более или менее длительные сроки эксплуатации нефтяных масел как смазочных, так и изоляционных, зависят от их антиокислительной стабильности в условиях работы при повышенных температурах. Образование шлама при эксплуатации турбинного масла в большой степени зависит от окисления углеводородов, входящих в состав данного шлама. По той же причине при хранении крекинг-бензинов увеличивается их смолосодержание, и при продолжительном использовании таких бензинов в автомобильных двигателях отлагается углеродистый осадок. [c.68]

    Сложность однозначного решения вопроса о влиянии вязкости смазочного масла на износ двигателей заключается в практической трудности приготовления образцов, различающихся по величине вязкости, но имеющих в то же время одинаковый химический состав. Можно также полагать, что в зависимости от конструктивных особенностей двигателя и условий его эксплуатации вязкость масла оказывает различное влияние на износ. По-видимому, высказанными соображениями в какой-то мере объясняется очевидная противоречивость выводов о степени влияния вязкости масла па износ.  [c.323]

    Для зубчатых механизмов характерно полужидкостное трение. В зависимости от условий работы шестерен (скорости, нагрузки, чистоты обработки зубьев, конструктивных особенностей и т. д.) режим трения несколько изменяется. В относительно слабо нагруженных редукторах режим трения может приближаться к жидкостному. При нормальных условиях работы таких редукторов главную роль играют гидродинамические силы и важным качественным показателем масла является вязкость. При более высоких нагрузках начинают превалировать граничные условия трения и гидродинамические силы, а, следовательно, вязкость играет очень небольшую роль в процессе смазки. Важное значение здесь приобретают не объемные свойства смазочных материалов, а свойства отдельных (граничных) слоев их молекул, адсорбировавшихся на поверхности металла. Повышается значение химической природы, структуры и свойств молекул, входящих в состав смазочных масел. [c.477]

    Так как нефти представляют собой чрезвычайно сложные смеси многих углеводородов от имеющих низкий молекулярный вес и относительно простую химическую структуру до имеющих очень высокий молекулярный вес н очень сложное строение, то первым шагом при производстве масел является разгонка нефти на фракции, в состав которых входят углеводороды приблизительно одинакового молекулярного веса. Так как температура кипения нефтяных углеводородов приблизительно пропорциональна их молекулярным весам, перегонка разделяет нефть на фракции, молекулы которых примерно одинаковы по размеру или весу. Перегонка не дает, однако, заметного разделения по типам молекул, вследствие чего фракции смазочного масла, полученные после перегонки, содержат приблизительно то н с соотношение парафинов, нафтеиов и аролхатическнх углеводородов, что и исходная нефть. Сырые фракции смазочного масла — дистилляты — требуют поэтому дополнительной очистки для удаления нежелательных компонентов и сохранения в масле наиболее ценных. [c.109]

    Сложность получения достоверной информации о значении толщины смазочной пленки описанным методом обусловлена высоким удельным электрическим сопротивлением большинства смазочных материалов, что приводит к необходимости решения задачи измерения очень малых значений токов или напряжений. Кроме того, смазочные материалы обладают неоднозначными электрическими свойствами, зависящими от многих факторов. На электропроводность пленки смазочного материала влияет не только ее толщина, но и химический состав материала, наличие в нем каких-либо включений или присадок-, влажность, элекгрические и магнитные поля, действующие на пару трения. Существенное влияние на электротехнические свойства масла оказывают также давление в контакте, время, в течение которого проводится эксперимент, и даже степень освещенности. При этом свойства смазочного материала во многом определяются толщиной пленки, в зависимости от которой в материале наблюдается различный физический механизм проводимости (более подробно рассмотрено в п. 6.4.1). [c.521]

    В случае разработки смазочных композиций, не уступающих по качествам лучшим зарубежным стандартам, вначале исследуют физико-химические и функциональные свойства масла с зарубежной композицией присадок. Результаты этих исследований являются эталоном при разработке эквивалентных отечественных композиций. Исследователь, опираясь на имеющиеся в его распоряжении сведения о свойствах отечественных присадок, составляет несколько вариантов смазочной композиции и определяет их физико-химические и функциональные свойства. Сравнивая полученные результаты с эталонными данными, отбирают оптимальную композицию, которую и испытывают на стендах и в эксплуатационных условиях. Если на одном из указанных этапов результаты испытаний неудовлетворительны, состав композиции корректируют и цикл испытаний повторяют. Положительные результаты эксплуатационных испытаний являются достаточным основанием для стандартизации предлагаемой смазочной композиции. [c.215]

    Хотя точный химический состав этих сульфонатов неизвестен, однако подробное изучение важнейших из них — маслорастворимых сульфонатов — показало [61], что они являются смесью веществ, напоминающих длинноценочечные алкилбензолсульфонаты. Для их получения применяются такие же методы сульфирования, как и для получения длинноцепочечных алкилбензолсульфонатов [143], включая применение олеума, паров SO3 [148, 222] и SO3, растворенного в жидком SO 2 [186]. Все эти методы осуществлены в промышленности. Применение в качестве растворителя SO 2 не связано с затратами на растворитель, так как он образуется в результате побочных реакций во время сульфирования. Реагенты и условия реакции, применяемые для сульфирования смазочных масел, в общем, аналогичны реагентам и условиям реакции сульфирования додецилбензола. Однако имеются и отличия, связанные с тем, что додецил-бензол представляет собой относительно чистый материал, в то время как смазочные масла являются смесью углеводородов от очень легко сульфируемых до инертных. Поэтому производители нефтяных сульфонатов уделяют большое внимание выбору сырья и методу его очистки, а также способам отделения продуктов сульфирования от кислого гудрона и непрореагировавшего масла. В отличие от додецилбензола нефтяные углеводороды не образуют ангидридов при сульфировании серным ангидридом. [c.79]

    Эрих В. Н., Химия нефти и газа, 2 изд.. Л., 1969 Соколове. А., Бестужев М. А., ТихомоловаТ. В., Химический состав нефтей и природных газов в связи с их происхождением, М., 1972. 3. В. Дриацкая. НЕФТЯНЫЕ МАСЛА (манеральные масла), жидкие смеси высококипящих углеводородов ((кип 300—бОО С), гл. обр. алквлнафтеновых и алкилароматических, получаемые переработкой нефти. По способу произ-ва делятся та дистиллятные, остаточные и компаундированные, получаемые соотв. дистилляцией нефти, удалением нежелат. компонентов из гудронов или смешением дистиллятных н остаточных по областям применения — яа смазочные масла, электроизоляционные масла, консервационные масла. Для придания необходимых св-в в Н. м. часто входят присадки. На основе [c.376]

    В режиме граничного трения пленка смазочного материала становится очень тонкой, при этом в точках микроконтактов зубчатых колес возникают очень высокие температуры, которые в десятитысячные доли секунды достигают и превосходят температуру плавления металла. При этом активные элементы противозадирных и противоизносных присадок вступают в химическое взаимодействие с металлом, образуя модифицированные слои (так называемые эвтектические смеси ) с более низким напряжением сдвига, чем у металлов. Эти модифицированные слои представляют собой сульфиды, оксиды, фосфаты или фосфиды железа (в зависимости от присадки, входящей в состав масла). Модифицированная пленка образуется мгновенно и предотвращает задир зубчатых колес. Далее, под воздействием сил, возникающих в агрегате трансмиссии, эта пленка может быть подвергнута частичному сдвигу. При этом в точке контакта зубьев колес снова происходит быстрое повышение температуры, которое вызывает повторение реакции и повторное образование пленки. И такдалее. [c.187]

    Определение химического состава топлив и масел представляет большой научный и технический интерес. Однако разнообразие химических соединений, входящих в состав этих продуктов, сильно усложняет их анализ. Определение группового состава широко распространенными методами—трудоемкая и кропотливая операция, а определение индивидуальных углеводородов часто оказывается трудно разрешимой задачей даже в отношении низкокипящих фракций, состоящих из сравнительно небольшого количества компонентов. Анализ еще более осложняется при переходе к таким высокомолекулярным смесям, какими являются, например, смазочные масла. Количество углеводородов, присутствие которых возможно в этих смесях, настолько сильно возрастает с увеличением их молекулярного веса (число изомеров н.-октана, например, равно 18, а у углеводорода С15Н32 число возможных изомеров составляет уже 4357), что определение отдельных углеводородов становится невозможным. Групповой анализ таких смесей, помимо трудности его выполнения, в ряде случаев дает результаты, мало характеризующие продукт. С возрастанием количества и длины боковых цепей бензольного ядра, например, характерные свойства ароматических углеводородов все более ослабляются, и отнесение таких соединений к какой-либо общепринятой химической группе (парафиновые, нафтеновые или ароматические углеводороды) становится все более условным. [c.3]

    Смазочные масла должны иметь высокую температуру вспышки (что обусловливает снижение испарения и угара прц эксплуатации двигателей). При эксплуатации масла с высокой Термической устойчивостью (которая. нормируется коксовым числрм, термоокислитель-ной стабильностью и моющими свойствами) образуется меньше высокотемпературных отлож ний. В маслах не должно быть коррозионноактивных соединений. Содержание нестабильных или малостабильных углеводородов, вызывающих появление во время работы масла в двигателе агрессивных продуктов, должно быть минимальным. Следовательно, масла должны иметь определенный химический состав, низкую коррозионность, небольшое количество органических кислот содержание минеральных кислот и воды в них недопустимо. [c.103]

    Стабильность масла против окисления. При работе в узлах трения масло окисляется кислородом воздуха. В результате этого из-1Леияетея его химический состав, появляются новые вещества, накопление которых ухудшает смазочные свойства масла (увеличивается содержание кислот, смол, асфалтенов и др.). При этом также изменяются некоторые физико-химические свойства масла-, увеличивается вязкость, повышается кислотное число и др. Для определения стабильности масла против окисления существует несколько методов, которые указываются в-стандартах и технических условиях на отдельные сорта масел (компрессорные, турбинные, трансформаторные). Нормы масла на стабильность оцениваются методами ВТИ, НАМИ, АзНИИ и др. У моторных масел термоокислительная стабильность оценивается по склонности образовывать лаковые пленки на деталях двигателя при определенных температурах окисления. [c.7]

    Химический состав еще мало выяснен. Содержат 2,5—3,5% антрацена, фенантрен, карбазол, флуорен, акридин, около 6% высших фенолов и мн. др. По выделении антрацена остаток носит название карболинеума, применяемого для пропитки дерева. К нему часто, для увеличения дезинфицирующей силы, добавляется х.пористЫ1Й цинк. Из этой же фракции получаются каменноугольные смазочные масла. После перегонки [c.121]

    Обобщая опубликованные ранее и рассмотренные выше представления о механизме противонзносного действия компонентов смазочных масел и присадок к ним, можно утверждать, что основным фактором в любом механизме является формирование состава и структуры пленки на трущейся поверхности металла. В условиях жидкостного трения эта пленка состоит в основном из адсорбированных на металле молекул присадки и углеводородов масла. В условиях граничной и эласто-гидродинамической смазки, наиболее характерных для современной техники, состав и строение пленки весьма сильно зависят от вида присадки и химического состава базового масла. Однако их изучение затрудняется из-за отсутствия достаточно чувствительных методов исследования. [c.86]

    При рассмотрении с химической точки зрения процесса контактного гидрирования окиси углерода в углеводороды можно наметить следующие шесть групп вопросов 1) исходная газовая смесь, ее получение, состав, очистка 2) катализаторы, их приготовление, состав, активность, стойкость, регенерация 3) условия процесса, температура, давление, объемная скорость, аппаратура, тепловой режим 4) продукты реакции, состав, идентификация индивидуальных соединений, зависимость состава от условий процесса 5) переработка продуктов реакции для особых целей (высо-коактановое топливо, смазочные масла и т. п.) 6) теория, механизм процесса. [c.241]

    Химический состав нефтяных смазочных масел зависит от природы исходного сырья и от способа их получения. Грозненское авиационное масло МС-20 является остаточным продуктом и вырабатывается из смеси концентратов карачухуро-сураханских нефтей и грозненского цилиндрового дестиллата. Технологический процесс производства масла состоит из ряда последовательно осуществляемых операций, включающих в себя получение концентрата на вакуумной установке, очистку его фенол-крезольной смесью в растворе пропана, денарафинизацию рафи-ната в растворе дихлорэтанбензола и контактную очистку денарафи-нированного масла порошкообразной естественной глиной (гумбрином). [c.90]

    Три основные группы современных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), применяемых в промышленности при обработке черных и цветных металлов, также содержат ПАВ различных классов. В состав группы эмульсионных СОЖ в качестве эмульгаторов- входят анионоактивные (мыла жирных кислот, сульфонаты) и неионогеннце ПАВ (полиоксиэтилированные фенолы, полиоксиэтилированный моноолеат сорбитана и т. д.). Остальные составляющие эмульсионных СОЖ базовое масло, антифрикционные и противозадирные присадки, пассиваторы коррозии, смачиватели, антивспениватели, бактерицидные присадки. В состав группы масляных СОЖ в качестве поверхностно-активных присадок входят ПАВ тех же классов — мыла жирных кислот, сульфонаты, животные и растительные жиры, эфиры высших жирных кислот, полимерные соединения. Остальные составляющие антифрикционные и противозадирные присадки, твердые смазочные компоненты, стабилизированные в масляной среде. Группа химических СОЖ на водной основе (без минерального масла) содержит анионоактивные ПАВ (мыла жирных кислот), антифрикционные и противозадирные присадки. [c.286]

---

Что из себя представляют базовые масла?

Luckyres » Статьи » Что из себя представляют базовые масла?

Вернуться в раздел

Всем известно, что моторное масло состоит из базового масла и присадок. Свойства масла определяются прежде всего химическим составом основы, присадки же предназначены для корректировки и улучшения этих характеристик. С помощью присадок можно значительно повысить эксплуатационные свойства моторных масел, даже изготовленных из не самых лучших базовых масел. Но при длительной эксплуатации и особенно при высоких нагрузках присадки разрушаются, и конечное качество моторного масла, проработавшего в двигателе более половины положенного срока, определяется качеством базового масла.

Базовые масла бывают синтетические, полусинтетические и минеральные. Синтетические получают путём каталитического синтеза из газов. Полусинтетические — комбинация минеральных и синтетических основ, при условии не менее 25 % синтетического базового масла. Минеральные получают путём очистки соответствующей фракции нефти.

Условные эксплуатационные характеристики по убыванию качества, в %:

Синтетическое, эстеровое- 500 %
Синтетическое, полиальфаолефиновое- 300 %
Гидрокрекинговое, улучшенное минеральное- 200 %
Минеральное, обычного качества- 100 %

Синтетические масла обладают исключительными вязкостно-температурными характеристиками. Они имеют более высокую вязкость при рабочих температурах свыше 100°C — благодаря этому масляная пленка, разделяющая поверхности трения, не разрушается в экстремальных тепловых режимах. Синтетические масла обладают гораздо более низкой, чем у минеральных, температурой застывания (-50°С, -60°C) и очень высоким индексом вязкости, что существенно облегчает запуск двигателя в морозную погоду. Немаловажно и то, что синтетика требует введения минимального количества загущающих присадок, а особо высококлассные ее сорта не требуют таких присадок вообще, следовательно, эти масла очень стойкие, поскольку разрушаются в первую очередь именно присадки. Кроме того, их ресурс превышает ресурс минеральных в 5 и более раз. К прочим достоинствам синтетических масел можно отнести повышенную стойкость к деформациям сдвига (благодаря однородности структруры), высокую термоокислительную стабильность, то есть малую склонность к образованию нагаров и продуктов окисления, а также небольшие по сравнению с минеральными маслами испаряемость и расход на угар. Все эти свойства синтетических масел способствуют снижению общих механических потерь в двигателе и уменьшению износа деталей. Основным фактором, ограничивающим применение синтетических масел, является их высокая стоимость. Они в несколько раз дороже минеральных.

В роли синтетической базы, как правило, выступают полиальфаолефины (ПАО) или эстеры, либо их смесь.

ПАО — это углеводороды с длиной цепочки порядка 10…12 атомов. Получают ее путем полимеризации (соединения) коротких углеводородных цепочек – мономеров из 3…5 атомов. Сырьем для этого обычно служат нефтяные газы – бутилен и этилен.
Эстеры — сложные эфиры, т.е. продукты нейтрализации карбоновых кислот спиртами. Они обладают рядом преимуществ перед всеми другими известными основами. Во-первых, молекулы эстеров полярны, то есть электрический заряд распределен в них так, что молекула сама «прилипает» к металлу. Во вторых, вязкость эстеров можно задавать еще на этапе производства основы: чем более тяжелые спирты используются, тем большей получается вязкость. Сырье для производства представляет собой растительные масла, например рапсовое, или, даже, кокосовое. Современная технология позволяет создавать полностью биологически разлагаемые масла на основе эстеров, т. к. эстеры являются экологически чистыми продуктами и легко утилизируются. Однако все эти плюсы могут показаться слишком дорогим удовольствием. Эстеровая база стоит в 5…10 раз дороже минеральной! Поэтому их содержание в моторных маслах обычно ограничено 3-5%, и применяются они лишь в самых совершенных продуктах, обычно составляющих вершину товарного ряда лидирующих компаний.

Полусинтетика – это смесь минеральных и синтетических базовых масел, и может содержать в своем составе 20-40% «синтетики». Специальных требований к производителям полусинтетических смазочных материалов в отношении того, какое количество синтетического базового масла должно быть в готовом моторном масле — нет. Кроме того, нет никаких предписаний, какой синтетический компонент использовать при изготовлении полусинтетического смазочного материала. По своим характеристикам эти масла занимают промежуточное положение между минеральными и синтетическими маслами, т.е. их свойства лучше обычных минеральных масел, но хуже синтетических. По цене же эти масла значительно дешевле синтетических.

Химический состав минеральных базовых масел зависит от качества нефти, пределов выкипания отбираемых масляных фракций, а также методов и степени их очистки. Минеральная основа – самая дешевая. Это продукт прямой перегонки нефти, состоящий из молекул разной длины и разного строения. Из-за этой неоднородности – нестабильность вязкостно – температурных свойств, высокая испаряемость, низкая стойкость к окислению. Минеральная основа – самая распространенная в мире моторных масел.

Совершенствование минеральных базовых масел проводится по двум основным направлениям. Первое, при котором масло очищается только до такой степени, чтобы в нем осталось оптимальное содержание смол, кислот, соединений серы, азота и, дополнительно, вводятся присадки для улучшения некоторых функциональных свойств. Такой метод не позволяет получить масла достаточно высокого уровня качества. Второе направление, при котором базовое масло полностью очищается от всех примесей и проводится молекулярная модификация методом гидрокрекинга. В результате чего получается масло, обладающее ценными свойствами для тяжелых режимов работы (высокая стойкость к деформациям сдвига при высоких скоростях, нагрузках и температурах, высокий индекс вязкости и стабильность параметров).

К какому классу относить такие масла? По цене «гидрокрекинг» ближе к «минералке», а по качеству, как уверяет продавец, ничуть не хуже «синтетики». Если бы дело обстояло именно так, такое дорогое удовольствие, как синтетическое масло, вымерло бы как класс. Гидрокрекинговое масло ближе к минеральному не только по цене, но и по способу получения, потому что оно тоже производится из нефти. Оно проходит более глубокую обработку при помощи гидрокрекинга. А на первых этапах его производство ничем не отличается от производства минерального масла. Из обычного минерального масла разнообразными физико-химическими методами удаляются нежелательные примеси, вроде соединений серы или азота, асфальтеновые (битумные) вещества и ароматические полициклические соединения, которые усиливают коксование и зависимость вязкости от температуры. гидрокрекинговые масла — это продукты перегонки и глубокой очистки нефти.

Гидрокрекинговое масло получается близким по качеству к «синтетике», но быстрее стареет, теряет свои свойства. Зато они обладают высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к деформациям сдвига, а от износа могут защищать даже лучше, чем синтетические. С другой стороны, «синтетика» более однородна в смысле линейности углеводородных цепей, что дает преимущества, например, в температуре замерзания. Гидрокрекинг — процесс каталитический, как, впрочем, и синтез. Но если первый идет, например, на никеле, то второй — на углероде. Понятно, что углерод в этом смысле лучше, так масло будет избавлено от нежелательных примесей соединений катализаторов. Депарафинизацией удаляются парафины, повышающие температуру застывания масел. Однако понятно, что удалить все ненужные примеси таким методом невозможно — грубо говоря, это и служит причиной худших свойств «минералки». Обработка масла может продолжиться и дальше. Ведь остались еще ненасыщенные углеводороды, которые ускоряют старение масла из-за окисления, да и примеси тоже остались.

Гидроочистка (воздействие водородом при высокой температуре и давлении) превращает непредельные и ароматические углеводороды в предельные, что увеличивает стойкость масла к окислению. Таким образом, масло, прошедшее гидроочистку, обладает дополнительным преимуществом. Это еще более глубокий вид обработки, чем гидрокрекинг, когда одновременно протекает сразу несколько реакций, где удаляются все те же ненавистные серные и азотистые соединения. Длинные цепочки разрываются (крекинг) на более короткие с однородной структурой, места разрывов в новых укороченных молекулах насыщаются водородом (гидрирование). Отсюда и название – «гидрокрекинг». Таким образом, при гидрокрекинге налицо все признаки синтеза – создания из исходного сырья нового соединения, с новой структурой и свойствами. Поэтому гидрокрекинг часто называют НС- синтезом. Но не все так просто. Некоторые компоненты нефти, которые обычно считаются вредными, местами могут быть весьма ценными. Например, смолы, жирные и нафтеновые кислоты улучшают липкость и стойкость адсорбционной пленки масла и тем самым улучшают смазывающую способность масла. Некоторые соединения серы и азота обладают антиокислительными свойствами. Таким образом, при глубокой очистке масла некоторые его смазывающие, антиокислительные и антикоррозионные свойства могут ухудшиться. Эта неприятность исправляется специальными присадками, которые добавляют уже на маслосмесительных заводах.

Подавляющее большинство моторных масел, которые позиционируют как полусинтетические, и даже полностью синтетические, являются ни чем иным, как гидрокрекинговыми маслами. Это общая тенденция крупнейших производителей масел. Программа BP (кроме Visco 7000), Shell (кроме 0W-40), частично Mobil, Esso, Castrol, Chevron построена на гидрокрекинге. Все масла южно-корейской фирмы ZIC — это только гидрокрекинг.

Минеральное моторное масло для двигателя

Минеральные моторные масла – наиболее простой по технологии производства класс смазочных материалов, где в качестве базы используются нефтепродукты. Низкая стабильность такой базы и повышенное содержание посторонних соединений, особенно при переработке высокосернистых сортов нефти, ограничивают применяемость минеральных масел для двигателей, рассчитанных на современные экологические нормы, требуют уменьшать сроки замены. Они оптимальны для старых автомобилей с большим пробегом, особенно имеющих заметный расход на угар.

Технология производства

Нефтяная индустрия при переработке исходной нефти разделяет ее на различные фракции, отличающиеся по химическому составу (от нефтяного газа к мазуту и твердому остатку). Часть этих фракций имеет свойства, подходящие для использования в качестве смазки. Но даже старые моторы не могут длительно работать на продуктах нефтепереработки, даже достаточной очистки, без коррекции свойств.

Для этого к минеральной основе добавляется пакет присадок, задающих основные эксплуатационные свойства масла.

• Антифрикционные присадки снижают трение, уменьшая расход топлива, снижая нагрузки на механизмы.
• Противоизносные присадки увеличивают ресурс двигателя, а при предельных нагрузках вступают в действие противозадирные, борющиеся с повреждениями при разрушении масляной пленки.
• Модификаторы вязкости расширяют температурный диапазон применения масла.
• Моющие присадки нужны для того, чтобы выносить из зон трения продукты износа и разложения самого масла, позволяя в дальнейшем отфильтровать их, не давая выпадать в осадок.
• Антиокислительные присадки уменьшают темпы разрушения базы под действием кислорода, агрессивных картерных газов.

Также специальные присадки, применяемые ROLF Lubricants GmbH, снижают вспениваемость, ограничивают коррозионную активность масла. В итоге при сохранении доступной цены удается значительно улучшить свойства базового масла, позволяя успешно применять этот тип смазки и сейчас.

Чем отличается минеральное масло от синтетики и полусинтетики?

Моторные масла на синтетической основе производятся несколькими способами.

• Глубокий гидрокрекинг нефти (или HC-синтетика). Эта классификация несколько спорная, поскольку фактически база имеет минеральную природу, но здесь происходит не отбор нужных фракций из сырья, а разрушение цепочек тяжелых углеводородов с получением более легких. По свойствам полученная база близка к настоящей синтетике, в то время как ее себестоимость снижается практически до уровня «минералки».
• Синтез тяжелых углеводородов из легких (этилен-бутиленовая смесь) дает полиальфаолефиновую синтетику (ПАО). Чистая ПАО-база уже сама по себе имеет низкую температуру застывания, малую испаряемость, хорошо сопротивляется окислению.
• Эстеровые масла как сырье используют эфирные компоненты растительного происхождения, проходящие полимеризацию. Базовое масло на полиэфирной основе дороже любых других видов синтетики, но обладает весьма ценными свойствами. Так, его вязкость можно «программировать» уже на этапе синтеза, а пленка эстерового масла прочнее удерживается на металлических деталях.

За счет более однородного состава, меньшей необходимости в коррекции присадками синтетические масла превосходят минеральные в эксплуатационных свойствах. Но существует и компромиссная методика производства масла: к минеральной базе добавляется часть гидрокрекинговой, давая в результате так называемую полусинтетику. По цене и свойствам этот тип попадает в сегмент между минеральными и синтетическими маслами.

Технические характеристики и спецификации

Все минеральные масла ROLF проходят обязательные испытания на соответствие требованиям стандартов качества API/ACEA и вязкости по SAE. Таким образом гарантируется, что среди них можно выбрать моторное масло, которое будет соответствовать требованиям производителя автомобиля. Также проводятся необязательные сертификационные испытания по отдельным требованиям автопроизводителей. Перечень таких допусков указывается в характеристиках конкретного сорта масла, что позволяет выбрать наиболее подходящее по свойствам, если завод-изготовитель указывает в сервисной документации дополнительные требования, помимо вязкости и класса качества API.

Плюсы и минусы минерального масла

Минеральные масла недороги, поэтому их можно считать хорошим выбором для старых автомобилей, где нет высоких требований к качеству масла, а его стоимость имеет важное значение для владельца. В малонагруженных, простых по устройству двигателях минеральные масла по своей эффективности достаточны, а более дорогая синтетика не дает ощутимых преимуществ.

В то же время эксплуатационные свойства минеральных масел довольно специфичны. Обеспечить достаточные характеристики по прокачиваемости и усилию проворота коленчатого вала при низких температурах трудно даже при введении сложных модификаторов вязкости. Именно поэтому у минеральных моторных масел индекс низкотемпературной вязкости по SAE находится обычно в интервале от 20W до 15W, а менее густые масла с индексом 10W и ниже – это уже либо полусинтетика, либо синтетика. В северных широтах применение минеральных масел возможно только при наличии пускового подогревателя.

Меньшая стабильность минеральных масел требует снижать интервалы замены, при больших годовых пробегах это может стать аргументом в пользу более дорогих, но имеющих повышенный срок службы масел.

Каталог минеральных моторных масел ROLF

Советы и рекомендации

Минеральные масла ROLF рекомендованы для двигателей без катализаторов либо с устаревшими однокомпонентными катализаторами, дизелей с механическими ТНВД и насос-форсунками. При выборе учитывайте климатические условия своего региона, поскольку у этих масел выше температура замерзания, чем в линейках полусинтетики и синтетики ROLF.

Состав моторного масла: что вы добавляете в машину?

Почему так важно моторное масло?

Моторные масла должны смазывать многие сложные движущиеся части автомобиля. Поскольку они работают под постоянным принуждением, крайне важно, чтобы двигатели всегда были защищены. Следовательно, моторные масла должны выполнять несколько важных функций, таких как:

• Защита двигателя от коррозии и разрывов при окислении масла
• Уменьшает контакт металла с металлом, создавая масляную пленку.
• Удалите загрязнения на масляном фильтре и очистите текущие отложения.
• Действует как уплотнительное пространство между поршнем и цилиндром.
• Помогает охлаждать двигатель

Базовое масло

Производится из очищенной сырой нефти (минеральное масло) или химического синтеза (синтетическое базовое масло), базовое масло обычно составляет 70-99% смазочного материала. Несколько лет назад Американский институт нефти (API) разделил базовые масла на 5 отдельных групп: 3 группы предназначены исключительно для минеральных масел, а 2 другие — синтетические.

Группа I: Наименее рафинированный тип, группа I обычно состоит из обычных нефтяных базовых масел. API определяет их как базовые компоненты, содержащие менее 90% насыщенных углеводородов и / или более 0,03% серы. Они также имеют индекс вязкости, который больше или равен 80 и меньше 120.

Группа II: Они считаются базовыми маслами более высокого качества, частично получаемыми путем гидрокрекинга. Загрязнения удаляются, и цвет становится более четким. API определяет группу II как базовые компоненты, содержащие больше или равное 90% насыщенных веществ и меньше или равное 0.03% серы. У них также есть индекс вязкости, который больше или равен 80 и меньше 120 дюймов.

Группа III: Лучший сорт нефтяного базового масла, группа III, производится полностью гидрокрекингом с использованием нескольких методов очистки, которые делают масла более чистыми. Эта группа может быть описана как «синтетическая технология», но обычно известна как синтетическое масло.

Группа IV: Состоит из синтетических масел на основе поли-альфа-олефинов (ПАО). Базовые масла группы IV имеют диапазон индекса вязкости 125-200.Масла PAO значительно более стабильны при экстремальных температурах, что делает их более подходящими для использования как в очень холодную, так и в очень жаркую погоду.

Группа V: Группа V — это любые другие базовые масла, не упомянутые в вышеуказанных группах. .

Типы моторных масел

Существует три основных типа моторных масел: минеральное масло, синтетическое масло и полусинтетическое масло. Каждое из этих моторных масел имеет различный состав: в основе либо очищенная сырая нефть, либо полимеры, которые производятся в лабораториях.

Минеральное масло: как оно производится?

Как мы видели, минеральное масло производится из сырой нефти. После транспортировки на нефтеперерабатывающий завод он проходит несколько процедур очистки, чтобы удалить как можно больше примесей. Это масло в основном состоит из углеводородов (насыщенных кислородом или не содержащих кислород), но в некоторых случаях может содержать следовые количества таких соединений, как сера или азот. После обработки в минеральное масло добавляются присадки, которые улучшают его характеристики.

Как сделать синтетическое масло?

Синтетическое масло может быть получено химическим путем в лаборатории, но оно также может быть получено из очищенной нефти. Очистка синтетического масла — гораздо более сложный процесс, чем минерального масла. Его уточнение включает изменение структуры углеводородных молекул, чтобы гарантировать сохранение только лучших молекул. Также добавлено много добавок. Благодаря своему составу «синтетическое моторное масло» считается высококачественным смазочным материалом, который чище и обеспечивает более высокие характеристики, чем минеральное масло.

Из чего состоит полусинтетическое масло?

Полусинтетическое масло представляет собой смесь синтетического масла и минерального масла. Название может ввести в заблуждение, поскольку пропорции в смеси не равны: полусинтетическое масло содержит не более 30% синтетического масла. Фактически, моторное масло, содержащее всего 1% синтетического масла, также называется полусинтетическим маслом.

Почему моторное масло содержит присадки?

Почти все моторные масла на минеральной или синтетической основе содержат присадки.Присадки — это химические соединения, которые предназначены для улучшения характеристик базового масла в нескольких областях. Со временем моторное масло начинает окисляться или разрушаться и становится менее эффективным для смазки движущихся частей. Крайне редко моторное масло может выполнять все основные задачи по защите двигателя без посторонней помощи. Добавки, это лишь некоторые из них, могут улучшить текущий состав базового масла с такими свойствами, как антиоксиданты, антивспениватели или ингибиторы коррозии.

Типы присадок, содержащихся в моторном масле

Моющие присадки: Основная функция моющих присадок заключается в удалении отложений и микрочастиц, которые образуются на поверхностях при эксплуатации автомобиля.

Диспергирующие добавки: Диспергирующие добавки удерживают все отложения и примеси во взвешенном состоянии, предотвращая их накопление на деталях двигателя. Затем отложения попадают в масляный фильтр.

Противопенные присадки: Проблема использования моющих присадок заключается в том, что они могут образовывать пену на поверхности масла, препятствуя надлежащему смазыванию. Эта добавка используется для предотвращения вспенивания.

Противоизносные присадки: Противоизносные присадки, также называемые присадками-модификаторами трения, добавляют слой твердого масла, который смазывает двигатель при запуске автомобиля, избегая трения между деталями.Эта присадка в основном используется в минеральных маслах.

Присадки для ингибиторов коррозии: Двигатель состоит из металлических деталей, чрезвычайно чувствительных к ржавчине. Чтобы противодействовать этому, добавки, ингибирующие коррозию, защищают детали от ржавчины.

Модификаторы индекса вязкости: Эти присадки чрезвычайно чувствительны к температуре и помогают уменьшить разницу в вязкости между горячим и холодным маслом.

Антифризы: Эти присадки помогают адаптировать различные моторные масла к окружающей среде, изменяя температуру застывания масла.Они увеличивают текучесть холодного масла.

Всегда помните, что масло, которое вы покупаете, создано для выполнения определенных функций, установленных производителем оборудования. Присадки, содержащиеся в маслах, специально сбалансированы для выполнения этих функций. Добавление дополнительных присадок отрицательно повлияет на этот баланс, снизив производительность. Всегда следуйте инструкциям в руководстве производителя.

Total Quartz с устойчивой к старению технологией

Как двигатели, разработанные для более быстрых, эффективных и динамичных.Эти достижения приносят с собой новые проблемы, поскольку более высокие температуры и давление увеличивают деградацию масла. Именно здесь вступает в игру революционный прорыв Total Quartz с устойчивой к старению технологией. Благодаря более чем 15000 часов испытаний и разработок, направленных на повышение производительности продукта, Total Quartz с ART усиливает молекулы масла и стремится быть более устойчивым к окислению, помогая бороться с отложениями и износом, а также имеет широкий спектр преимуществ, в том числе:

• Лучшая защита в экстремальных условиях температуры
• Оптимальная производительность двигателя
• Повышенная экономия топлива

Эта инновационная технология смазки, предоставленная Total, может изменить опыт владельца автомобиля на дороге, а также сократить расходы на техническое обслуживание.Чтобы просмотреть полный ассортимент продуктов Total Quartz с технологией ART, просмотрите полный ассортимент синтетических моторных масел или воспользуйтесь приложением «Выбор масла», чтобы узнать, какие из этих инновационных продуктов лучше всего подходят для вас. Вы можете связаться с одним из наших высококвалифицированных технических специалистов по телефону 01-455 5484.

Каков состав моторного масла?

Моторное масло — минеральное, синтетическое или полусинтетическое — состоит из базового масла и присадок. Давайте подробнее рассмотрим, что входит в состав этого важного смазочного материала, а также роль основных используемых присадок.

Состав минерального, синтетического и полусинтетического масла

Существует три вида моторных масел: минеральное масло, синтетическое масло и полусинтетическое масло. Каждое из этих моторных масел имеет различный состав: в основе либо очищенная сырая нефть, либо полимеры, полученные в лаборатории.

Минеральное масло: состав натурального масла

Минеральное моторное масло производится из сырой нефти. После извлечения и транспортировки на нефтеперерабатывающий завод сырая нефть проходит несколько процессов очистки, чтобы удалить как можно больше примесей.Это масло в основном состоит из углеводородов (насыщенных кислородом или не содержащих кислород), но оно также может содержать следы таких соединений, как сера или азот. После обработки в так называемое минеральное моторное масло добавляют присадки для улучшения его характеристик.

Как сделать синтетическое масло?

Синтетическое масло может быть получено химическим путем в лаборатории, но оно также может быть получено из очищенной нефти. Очистка синтетического масла — более сложный процесс, чем минерального масла: он включает изменение структуры молекул углеводородов.Процессы получения масла обеспечивают сохранение только лучших молекул. Также добавлено много добавок. Учитывая его состав, так называемое синтетическое моторное масло считается высококачественным маслом, которое чище и обеспечивает более высокие характеристики, чем минеральное масло.

Из чего состоит полусинтетическое масло?

Полусинтетическое масло представляет собой смесь синтетического масла и минерального масла. Пропорции в смеси не равны: полусинтетическое масло содержит не более 30% синтетического масла.Интересно знать, что масло, содержащее всего 1% синтетического масла, также называют «полусинтетическим маслом».

Для чего используются присадки, применяемые в моторном масле?

Для обеспечения качества, эффективности и срока службы моторных масел в минеральные и синтетические масла добавляются присадки.

Тип добавки	Роль добавки
Присадки к ингибиторам окисления	Со временем моторное масло окисляется.Менее эффективно смазывает детали двигателя. Поэтому моторное масло нужно менять регулярно. Однако присадка-ингибитор окисления замедляет этот процесс, увеличивая срок службы моторного масла.
Моющие добавки	Основным свойством моющей добавки является удаление отложений и микрочастиц, которые образуются на поверхностях при использовании транспортного средства.
Диспергирующие добавки	Диспергирующие присадки удерживают все отложения и примеси, образующиеся при работе двигателя в суспензии, тем самым предотвращая накопление отложений на деталях двигателя.Затем отложения попадают в масляный фильтр.
Пеногасители	Использование моющих присадок может привести к образованию пены на поверхности масла. Это мешает маслу должным образом смазывать детали двигателя. Эта добавка используется для предотвращения этого явления.
Присадки противоизносные	Также называемые присадками-модификаторами трения, противоизносные присадки добавляют слой твердого масла, которое смазывает двигатель сразу после запуска автомобиля, что позволяет избежать трения между деталями.Эта присадка в основном используется в минеральных маслах.
Присадки к ингибиторам коррозии	Двигатель изготовлен из металлических деталей, чувствительных к ржавчине. Присадки, ингибирующие коррозию, защищают детали от ржавчины.
Модификаторы индекса вязкости	Эти присадки уменьшают разницу в вязкости между холодным маслом и горячим маслом.
Присадки к антифризу	Эти присадки помогают адаптировать различные моторные масла к окружающей среде, изменяя температуру застывания масла.Они увеличивают текучесть холодного масла.

Этот список содержит основные добавки, но не является исчерпывающим. Есть и другие виды добавок.

Каков состав моторного масла?

Моторное масло — минеральное, синтетическое или полусинтетическое — состоит из базового масла и присадок. Давайте подробнее рассмотрим, что входит в состав этого важного смазочного материала, а также роль основных используемых присадок.

Состав

минерального, синтетического и полусинтетического масла

Существует три вида моторных масел: минеральное масло, синтетическое масло и полусинтетическое масло. Каждое из этих моторных масел имеет различный состав: в основе либо очищенная сырая нефть, либо полимеры, полученные в лаборатории.

Минеральное масло: состав натурального масла

Минеральное моторное масло производится из сырой нефти. После извлечения и транспортировки на нефтеперерабатывающий завод сырая нефть проходит несколько процессов очистки, чтобы удалить как можно больше примесей.Это масло в основном состоит из углеводородов (насыщенных кислородом или не содержащих кислород), но оно также может содержать следы таких соединений, как сера или азот. После обработки в так называемое минеральное моторное масло добавляют присадки для улучшения его характеристик.

Как сделать синтетическое масло?

Синтетическое масло может быть получено химическим путем в лаборатории, но оно также может быть получено из очищенной нефти. Очистка синтетического масла — более сложный процесс, чем минерального масла: он включает изменение структуры молекул углеводородов.Процессы получения масла обеспечивают сохранение только лучших молекул. Также добавлено много добавок. Учитывая его состав, так называемое синтетическое моторное масло считается высококачественным маслом, которое чище и обеспечивает более высокие характеристики, чем минеральное масло.

Из чего состоит полусинтетическое масло?

Полусинтетическое масло представляет собой смесь синтетического масла и минерального масла. Пропорции в смеси не равны: полусинтетическое масло содержит не более 30% синтетического масла.Интересно знать, что масло, содержащее всего 1% синтетического масла, также называют «полусинтетическим маслом».

Для чего нужны присадки

, используемые в моторном масле?

Для обеспечения качества, эффективности и срока службы моторных масел в минеральные и синтетические масла добавляются присадки.

Тип добавки	Роль добавки
Присадки к ингибиторам окисления	Со временем моторное масло окисляется.Менее эффективно смазывает детали двигателя. Поэтому моторное масло нужно менять регулярно. Однако присадка-ингибитор окисления замедляет этот процесс, увеличивая срок службы моторного масла.
Моющие добавки	Основным свойством моющей добавки является удаление отложений и микрочастиц, которые образуются на поверхностях при использовании транспортного средства.
Диспергирующие добавки	Диспергирующие присадки удерживают все отложения и примеси, образующиеся при работе двигателя в суспензии, тем самым предотвращая накопление отложений на деталях двигателя.Затем отложения попадают в масляный фильтр.
Противовспенивающие добавки	Использование моющих присадок может привести к образованию пены на поверхности масла. Это мешает маслу должным образом смазывать детали двигателя. Эта добавка используется для предотвращения этого.
Противоизносные присадки	Также называемые присадками-модификаторами трения, противоизносные присадки добавляют слой твердого масла, которое смазывает двигатель сразу после запуска автомобиля, тем самым предотвращая трение между деталями.Эта присадка в основном используется в минеральных маслах.
Присадки ингибиторы коррозии	Двигатель изготовлен из металлических деталей, чувствительных к ржавчине. Присадки, ингибирующие коррозию, защищают детали от ржавчины.
Модификаторы индекса вязкости	Эти присадки уменьшают разницу в вязкости между холодным маслом и горячим маслом.
Присадки к антифризу	Эти присадки помогают адаптировать различные моторные масла к окружающей среде, изменяя температуру застывания масла.Они увеличивают текучесть холодного масла.

Этот список содержит основные добавки, но не является исчерпывающим. Есть и другие виды добавок.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Из чего сделаны моторные масла?

Минеральные, синтетические или полусинтетические, из чего состоят моторные масла? Давайте подробнее рассмотрим, что входит в состав этого важного смазочного материала и какую роль играют присадки.

Состав минерального, синтетического и полусинтетического масла

Когда мы обсуждаем состав моторных масел, нам важно знать, что каждое моторное масло состоит из базового масла и присадок. Поскольку минеральные, синтетические и полусинтетические масла имеют разную вязкость, роль и применение, их составы отличаются друг от друга. Базовое масло, как правило, представляет собой очищенную сырую нефть или полимеры, синтезированные в лаборатории.

Из чего состоят минеральные моторные масла?

Минеральные моторные масла — это натуральные масла, полученные из сырой нефти.После извлечения и транспортировки на нефтеперерабатывающий завод эти масла проходят несколько процессов очистки для удаления примесей. Минеральные масла в основном состоят из углеводородов (насыщенных кислородом или не содержащих кислород), но они также могут содержать следы таких соединений, как сера или азот. После обработки минеральных масел в них добавляют присадки для улучшения характеристик.

Из чего состоят синтетические моторные масла?

Синтетические моторные масла могут быть созданы химическим способом в лаборатории, но они также могут быть получены из очищенной нефти.Очистка синтетического масла — более сложный процесс, чем минерального масла, поскольку он включает изменение структуры молекул углеводородов. Процессы получения масла обеспечивают сохранение только лучших молекул. В процесс также добавляется много добавок. Синтетические масла считаются высококачественными маслами с более высокими эксплуатационными характеристиками.

Почему в моторные масла добавляют присадки? Присадки

обеспечивают качество, рабочие характеристики и срок службы моторных масел.К минеральным и синтетическим маслам добавлены присадки.

Существует много видов добавок, и их роли отличаются друг от друга:

1) Присадки-ингибиторы окисления
Моторные масла меняют регулярно, потому что со временем они склонны к окислению и менее эффективно смазывать детали двигателя. В моторные масла добавляются присадки, ингибирующие окисление, для замедления этого процесса и увеличения срока службы моторного масла.

2) Моющие присадки
Моющие присадки, как и название, помогают защитить горячие участки двигателя от отложений и нейтрализуют кислоты, образующиеся в масле.

3) Диспергирующие присадки
Диспергаторы работают вместе с моющими средствами, чтобы двигатели оставались чистыми. Основное применение диспергентов — удерживать загрязняющие вещества подальше от нефти и минимизировать ущерб.

4) Противовспенивающие присадки
Моющие присадки иногда образуют пену, которая попадает на поверхность масла. Это ограничит эффективность моторных масел. Противовспенивающие присадки уменьшают образование пены и, в свою очередь, спасают ваш двигатель.

5) Противоизносные присадки
Противоизносные присадки добавляют слой защитного твердого масла для предотвращения контакта металла с металлом.Как следует из названия, эти присадки уменьшают трение и износ деталей двигателя. Эти присадки в основном используются в минеральных маслах.

6) Присадки ингибиторы коррозии
Предотвращают коррозию и ржавление металлических частей двигателя.

7) Модификаторы индекса вязкости
Эти полимерные присадки предотвращают разжижение масла при различных температурах.

8) Присадки к антифризу
Эти присадки позволяют моторным маслам адаптироваться к различным температурам. Они увеличивают текучесть холодных масел, поскольку в противном случае они имеют тенденцию к загустению.

Мониторинг физических и химических свойств бензинового моторного масла во время его использования

Реферат

Физико-химические свойства бензинового моторного масла на минеральной основе контролировались при 0, 500, 1000, 2000, 3500, 6000, 8500 и 11500 км эксплуатации. Трассировка проводилась с помощью индуктивно связанной плазмы и некоторых других методов. В каждой серии измерений концентрации двадцати четырех элементов, а также физические свойства, такие как: вязкость при 40 и 100 ° C; индекс вязкости; точка возгорания; температура застывания; удельный вес; цвет; общее кислотное и щелочное числа; содержание воды определено.Результаты указывают на тенденцию к снижению концентрации элементов присадок и увеличению концентрации изнашиваемых элементов. Для различных физических свойств наблюдаются разные тенденции. Обсуждаются возможные причины изменения физических и химических свойств.

1. Введение

Анализ масла включает в себя отбор проб и анализ масла на предмет различных свойств и материалов для контроля износа и загрязнения двигателя, трансмиссии или гидравлической системы [1].Регулярный отбор проб и анализ позволяют установить базовый уровень нормального износа и помочь определить, когда происходит аномальный износ или загрязнение. Анализ масла не только позволяет увидеть механическое состояние компонента, но и определяет состояние самого масла, что помогает оптимизировать периоды замены [2–4].

Первое использование анализа отработанного масла датируется началом 1940-х годов железнодорожными компаниями в западных Соединенных Штатах. В связи с покупкой парка новых локомотивов технические специалисты использовали простое спектрографическое оборудование и физические тесты для контроля двигателей локомотивов [5, 6].По мере того как паровозы уступали тепловозам, практика анализа масла на железных дорогах стала популярной. К 1980-м годам анализ масел лег в основу технического обслуживания по состоянию на большинстве железных дорог Северной Америки. Благодаря успеху анализа нефти на железных дорогах, ВМС США использовали спектрометрические методы для контроля реактивных двигателей на своих самолетах в середине 1950-х годов. Примерно в это же время компания Rolls-Royce также экспериментировала с анализом масла для своих реактивных турбин. Анализ нефти начал распространяться, и в 1950-х и начале 1960-х годов в американской армии и военно-воздушных силах были разработаны программы.Затем в начале 1960-х годов впервые появились коммерческие лаборатории анализа нефти [5, 6].

В настоящее время анализ масла является важной частью мониторинга состояния в развитых индустриальных странах. При использовании таких программ была получена значительная экономия времени и средств [7, 8]. Помимо технических отчетов, в литературе можно найти ряд статей, посвященных анализу масел [9–16]. В различных статьях используется широкий спектр аналитических процедур и методов, таких как потенциометрия [15], полярография [16], индуктивно-связанная плазма [17], инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье [18, 19], атомно-абсорбционная спектроскопия [20], были описаны дифференциальная сканирующая гравиметрия [21], рентгенофлуоресцентная спектроскопия [22], лазерно-индуцированная спектроскопия пробоя [23], спектрография [24], феррография [25], масс-спектрометрия [26] и хроматография [27]. .

При анализе масла концентрация ряда элементов, а также количество некоторых физических свойств, таких как вязкость, индекс вязкости, плотность, температура вспышки, температура застывания, общее кислотное и щелочное числа и содержание воды [ 28, 29] определяется. Полученные данные затем используются для диагностики состояния масла и двигателя [2]. Анализ масла может выявить разбавление смазочного масла топливом, загрязнение масла, антифриз в масле, чрезмерный износ подшипников и неправильное применение смазочных материалов.Раннее обнаружение может снизить счета за ремонт, уменьшить катастрофические отказы, увеличить срок службы оборудования и сократить внеплановые простои [2].

Недавно мы участвовали в исследовании смазочных масел [30–32]. В этой статье мы сообщаем о результатах физико-химического мониторинга бензиновой смазки на минеральной основе на разных километрах эксплуатации. Выбранное масло является продуктом компании Sepahan Oil Company. Отслеживание проводилось с помощью ICP-OES и некоторых других методов.

2. Экспериментальная

2.1. Материалы

Непосредственно использовались базовое масло SN-500 и бензиновое масло Speedy SL от Sepahan Oil Company. Метанол, соляная кислота, хлорная кислота, различные буферы, пропан-2-ол, хлороформ, гидроксид калия, уксусная кислота, уксусный ангидрид, хлорбензол, перхлорат натрия, ксилол, ацетон и твердый диоксид углерода были приобретены у компании Merck и использовались без каких-либо обработка. Набор многоэлементных первичных стандартов Spex использовался для элементного анализа ICP-OES.

2.2. Методы испытаний

Применяли следующие методы испытаний: ASTM D-445 для вязкости при 40 ° C и 100 ° C, ASTM D-2270 для индекса вязкости, ASTM D-92 для температуры вспышки, ASTM D-97 для температуры застывания, ASTM D-1298 для удельного веса, ASTM D-1500 для цвета, ASTM D-664 для общего кислотного числа и ASTM D-6304 для содержания воды.

2.3. Instrumental

Все вязкости, индексы вязкости и удельный вес были определены с помощью вискозиметра Anton Paar, модель SVM 3000.Температуры воспламенения оценивали тестером температуры воспламенения Herzog, модель HC 852. Температуры текучести определяли тестером температуры застывания Herzog, модель HC 852. Цвета определяли прибором Dr. TBN определяли с помощью роботизированного титросэмплера Metrohm, модель Dosiono 800. TANs определяли с помощью титратора Metrohm, модель Titrino MPT 789. FTIR-спектр записывали на FTIR-спектре Perkin Elmer model Spectrum 65 с использованием таблеток KBr. Элементный анализ базового масла, то есть SN-500, и сформулированного масла (Speedy SL) был выполнен с помощью ICP-OES Perkin Elmer model Optima 5300 V.Пределы обнаружения (ПП) были получены при одновременных многоэлементных условиях с аксиальной плоскостью двойного обзора плазмы с использованием цилиндрической распылительной камеры и концентрического распылителя. Все пределы обнаружения даны в микрограммах на литр и были определены с использованием металлоорганических стандартов. Выбранные длины волн и значения DL (значения в скобках) для каждого элемента показаны на.

Таблица 4

0) 905 25181 905

Элемент	Длина волны	Элемент	Длина волны	Элемент	Длина волны	Элемент	Длина волны
181,6	Ba (0,03)	233,5	Ni (0,5)	231,6	Ti (0,4)	334,9
Zn (0,2)	9018 9018 9018 206,2	249,7	Na (0,5)	589,6	V (0,5)	290,9
P (4,0)	213,6	Mo (0,5)	202,1	Mn	Пб (1.0)	230.3
Мг (0,04)	285,2	Al (1,0)	396,1	Fe (0,1)	238,2	Cd (0,1)	3281,8
Cr (0,2)	267,7	Cu (0,4)	327,4	Sb (2,0)	206,8
Ca (0,05)	317,9	9018 901 901 901 901 901	Sn (2,0)	189.9	К (1,0)	766,5

2,4. Отбор проб

На каждом погонном километре отбор проб [33] производился сразу после выключения автомобиля. Достаточное количество пробы масла отбирали шприцем на 100 мл.

3. Результаты и обсуждение

Концентрации двадцати четырех элементов в смазочном масле на разных километрах были определены ICP-OES. Соответствующие значения приведены в. Кроме того, в таблице приведены стандартные отклонения для каждого из данных.Результаты были отсортированы на основе тенденции к снижению свежего масла. На первый взгляд полученные данные можно разделить на три группы: (i) элементы с концентрацией более 10 ppm, (ii) элементы с концентрацией менее 10 ppm, но больше LD и (iii) элементы, которые не содержат имеют концентрацию ниже LD. Согласно этой классификации сера, цинк, фосфор, магний, кремний, кальций и барий могут быть расположены в первой группе, бор, молибден, алюминий, серебро, хром, никель и натрий входят во вторую группу, а остальные элементов, то есть марганца, железа, меди, олова, титана, ванадия, свинца, кадмия, сурьмы и калия, принадлежат к третьей группе.С другой стороны, полученные данные показывают, что при непрерывном использовании масла и на более высоких километрах концентрация некоторых элементов непрерывно снижается, в то время как для других элементов наблюдается тенденция к увеличению. Таким образом, по элементам № 2 наблюдается тенденция к снижению. 1–8 (), а для других элементов наблюдается тенденция к увеличению.

Таблица 1

Концентрация элементов, содержащихся в добавках, на разных расстояниях. Значения в скобках относятся к базовому маслу.

11018 9018 (9018) 905 9018,5 738,02 9018 9018 (7) DL 4,81 9018 9018 6,7

9018 9 ) 905 (15) M ) 905 9018 905 K DL)

№	Элемент	Километр рабочего хода
		0	500	1000	2000	3500	6000	8500	11500
970,4	964,7	957,5	960,0	940,0	935,4	907,1
(2)	Zn (6.1)	784,0	743,2	711,6	650,1	580,9	467,5	355,6	249,9
(3)	686,6	603,5	505,1	411,9
(4)	Мг (0,3)	228,9	228,3	22718,6	222,1	214,7	202,7
(5)	Si (3,1)	61,4	60,9	60,1	59,1	5918 50181 9018 59,1	5918 50189	(6)	Ca (	56,7	53,5	51,9	46,9	43,7	36,4	29,4	22,3
29.4	29,1	28,4	27,8	26,9	23,8	23,7	23,4
(8)	B (6,5)	6,7	6,7		3,8	3,5	3,3
(9)	Мо (6,4)	6,5	6,5	6,5	6,6	7,5	8,218 8181		8,218	8
(10)	Al (5,2)	5,1	5,2	5,4	5,9	5,9	7,0	7,3	8,9
1,7	2,1	2,2	2,2	2,3	2,2	2,3	2,3
(12)	Cr (1,1)	1,1	1,6	1,6 .1	2,2	2,3	2,4	2,7
(13)	Ni (1,2)	1,1	1,2	1,3	1,4	1,6	1,6	1,6
(14)	Na (0,4)	0,5	0,7	0,8	1,0	1,1	1,0	1,2	1,2
	0.8	1,1	1,4	2,6	3,2	4,5	15,5
(16)	Fe (		2,4	6,2,9	8,6	10,1	11,8
(17)	Cu (		0,4	0,8	1,2	1,8	1,8	2,5		(18)	Sn (		0.4	0,8	0,8	0,9	1,0	1,3	1,4
(19)	Ti (		0,4 1,1	0,8	1,8	1,9	1,9
(20)	V (		0,5	0,7	1,3	1,8	1,8	1,8
(21)	Pb (					0.1	0,2	0,2	0,6
(22)	Cd (		0,5	0,5	0,5	0,6	0,6	0,6
(23)	Sb (		0,3	0,5	0,6	0,7	0,7	0,8	0,8
							7.4

Таблица 2

Стандартные отклонения данных.

9018 (9018) 905 ± 0,3 0,3 ± 0,4 905 0,7 905 0,3 0,6 0,2

№	Элемент	Километр срабатывания
		0	500	1000	2000	3500	6000	8500	11500
± 0,5	± 0,2	± 0,1	± 0.1	± 0,3	± 0,7	± 0,3
(2)	Zn (± 0,9)	± 0,1	± 0,1	± 0,5	± 0,8	± 0,6	± 0,2	± 0,1
(3)	P (± 0,8)	± 0,3	± 0,3	± 0,3	± 0,3	± 0,3	± 0,3	0,3	± 0,3
(4)	Мг (± 0.6)	± 0,1	± 0,1	± 0,1	± 0,9	± 0,4	± 0,6	± 0,3	± 0,5
(5)	Si (± 0,618)	± 0,1	± 0,7	± 0,5	± 0,2	± 0,2	± 0,6	± 0,1
(6)	Ca (-)	± 0,3	± 0,6	± 0,3	± 0,5	± 0.9	± 0,1	± 0,3
(7)	Ba (-)	± 0,3	± 0,3	± 0,3	± 0,3	± 0,3	± 0,3		± 0,3
(8)	B (± 0,1)	± 0,6	± 0,1	± 0,1	± 0,7	± 0,8	± 0,1	± 0,5
(9)	Мо (± 0,3)	± 0,1	± 0.1	± 0,4	± 0,2	± 0,1	± 0,1	± 0,3	± 0,3
(10)	Al (± 0,3)	± 0,3	± 0,6	± 0,7	± 0,1	± 0,3	± 0,4	± 0,5
(11)	Ag (± 0,1)	± 0,5	± 0,2	± 0,1	0,5	± 0,6	± 0,5	± 0,4	± 0.5
(12)	Cr (± 0,1)	± 0,1	± 0,3	± 0,4	± 0,5	± 0,6	± 0,6	± 0,3	± 0,1	(13)	Ni (± 0,1)	± 0,3	± 0,2	± 0,3	± 0,4	± 0,4	± 0,3	± 0,3	± 0,9
(14)	Na (± 0,2)	± 0,1	± 0,1	± 0.2	± 0,2	± 0,1	± 0,2	± 0,2	± 0,3
(15)	Mn (-)	—	± 0,2	± 0,1		± 0,1	± 0,1	± 0,1	± 0,5
(16)	Fe (-)	—	± 0,2	± 0,5	± 0,3	± 0,3	± 0,1	± 0,2
(17)	Cu (-)	—	± 0.1	± 0,2	± 0,6	± 0,5	± 0,1	± 0,2	± 0,2
(18)	Sn (-)	—	± 0,2	± 0,1		± 0,1	± 0,3	± 0,1	± 0,2	± 0,3
(19)	Ti (-)	—	± 0,5	± 0,7	± 0,4	± 0,1	± 0,1	± 0,3
(20)	В (-)	—	± 0.3	± 0,1	± 0,4	± 0,2	± 0,1	± 0,1	± 0,3
(21)	Pb (-)	—	—	—	± 0,1	± 0,1	± 0,1	± 0,2
(22)	Cd (-)	—	± 0,1	± 0,1	± 0,1	5 ± 0,2	± 0,2	± 0,3
(23)	Сб (-)	—	± 0.1	± 0,1	± 0,1	± 0,3	± 0,4	± 0,1	± 0,2
(24)	K (-)	—	—	—	—	— 90	—	—	—	± 0,3

Одним из источников элементов в свежем масле являются присадки, то есть соединения, которые используются в составе масла и играют роль улучшающих свойств. физико-химических свойств масел [34].В зависимости от области применения используются различные комбинации добавок для достижения требуемого уровня производительности; наиболее важными из них являются детергенты, диспергаторы, противоизносные, антиоксиданты, модификаторы вязкости, ингибиторы пенообразования и депрессанты температуры застывания [35, 36]. Так, диалкилдитиофосфаты цинка (ZDDP) являются обычными противоизносными и антиоксидантами, которые содержат в своей структуре Zn, P и S [37], кальциевые и бариевые соли длинноцепочечных алкиларилсульфоновых кислот являются обычными Са-содержащими детергентами [34], а жидкие силиконы являются наиболее эффективными пеногасителями, в состав которых входит Si [34].

Другим источником элементов в свежем смазочном масле являются те элементы, которые включены в процесс производства базового масла. Ожидается, что из-за органического характера базового масла количество металлических элементов в нем меньше, чем неметаллических.

Таким образом, элементы нет. 1–14 в свежем масле происходят из двух источников: базового масла и присадок. В случае металлических элементов предполагается, что базовое масло имеет незначительный вклад, а основная часть связана с присадками.В других случаях, таких как сера и фосфор, вклад обоих источников может быть значительным.

Чтобы лучше понять источники элементов в свежем масле, его также исследовали на наличие различных элементов. Полученные результаты приведены во втором столбце (значения в скобках). Как видно, кроме S, концентрация других элементов менее 10 ppm. Учитывая, что используемое базовое масло относится к группе (I), такой высокий уровень S не является ненормальным.С другой стороны, из-за органического характера базового масла низкая концентрация металлических элементов не является неожиданной.

Поскольку данные, указанные для свежего масла, действительно имеют наибольшую концентрацию. Это можно объяснить (i) высоким уровнем S в базовом масле и (ii) применением ZDDP, который представляет собой серосодержащую присадку и обычно используется в составах картерных масел.

Цинк и фосфор являются вторыми и третьими элементами по концентрации (). Сравнение уровня этих элементов в свежем масле с уровнем базового масла указывает на значительное увеличение последнего по сравнению с первым.Такое наблюдение также можно отнести к использованию ZDDP (в качестве добавки, содержащей Zn и P) в составе масла.

Повышенные уровни Mg, Si, Ca и Ba могут быть связаны с применением таких добавок, как основные фенаты или сульфонат магния, кремниевый пеногаситель, сульфонат кальция и сульфонат бария [34].

Сравнение концентраций элементов №. 7–14 в базовом масле и свежем масле () не показывает каких-либо значительных изменений. Следовательно, эти элементы происходят только из базового масла.

Ни одного элемента нет. 16–24 () существуют в базовом масле. Также их нельзя найти в свежем масле. Это означает, что в рецептуре смазочного материала не использовались присадки, содержащие новые элементы.

Концентрации элементов нет. 1-7, которые включены в аддитивные структуры, в зависимости от погонного километра. Как видно, во всех случаях при использовании масла концентрации непрерывно снижаются. Это означает, что при нанесении масла происходит истощение присадок.Фактически, при высокой температуре двигателя присадки разлагаются, и некоторые из образовавшихся продуктов разложения поглощаются фильтром [38]. что приводит к снижению концентрации соответствующих элементов в масле. Интересно отметить, что степень восстановления более значительна для цинка и фосфора, что указывает на то, что истощение соответствующих добавок больше, чем других.

Металлы износа будут появляться в масле из-за износа различных частей двигателя, Fe является наиболее распространенным металлом износа.Присутствует в той или иной форме практически во всем оборудовании. Его широкое присутствие означает, что существует множество источников частиц износа. Его можно найти в гильзах цилиндров, поршневых кольцах, клапанном механизме, коленчатом валу, коромыслах, пружинных шестернях, стопорных шайбах, гайках, пальцах, шатунах, блоках цилиндров и масляном насосе. Cu широко используется в качестве легирующего элемента, медь ценится из-за свойств материала, очень пластичной и отличной теплопроводности и электропроводности. Он широко используется в подшипниковых системах, а также в теплообменниках.В двигателе его можно найти во втулке клапанного механизма, втулке кулачкового пальца, кулачковых втулках, сердечнике маслоохладителя, упорных шайбах, регуляторе, подшипниках шатунов и нажимных кнопках клапанного механизма. Олово используется в качестве легирующего элемента с медью и свинцом для протекторных вкладышей подшипников. В двигателе его можно найти во втулке клапанного механизма, втулке кулачкового пальца, кулачковых втулках, сердечнике маслоохладителя, упорных шайбах, регуляторе, подшипниках шатунов и нажимных кнопках клапанного механизма. Алюминий ценится в оборудовании из-за его высокого отношения прочности к весу и отличной коррозионной стойкости.Легирование другими элементами улучшает его износостойкость и термостойкость. В настоящее время он широко применяется в производстве оборудования. В двигателе его можно найти в блоках цилиндров, поршнях, нагнетателях, втулках масляных насосов, подшипниках (некоторых), кулачковых втулках (некоторых) и маслоохладителях (некоторых). Хром используется в качестве конструкционного материала из-за его высокой твердости и коррозионной стойкости. Он присутствует во многих системах, работающих в суровых условиях. В двигателе он может быть найден в кольцах, гильзах, выпускных клапанах и хромат цинка из ингибитора системы охлаждения.Свинец используется в мягком металле, который используется для износостойких поверхностей, таких как опорные подшипники. Широко используются баббиты на основе свинца. Серебро обладает исключительной теплопроводностью и является отличным материалом для опорных пластин, обеспечивающим минимальное трение. Он подвержен коррозии со стороны добавок на основе цинка. В двигателе его можно найти в клапанах, направляющих клапана, гильзах цилиндров и подшипниках. Остальные элементы также можно найти в разных частях двигателя [2].

Приведенные данные свидетельствуют о том, что при увеличении километража количество изнашиваемых элементов постоянно увеличивается.Бор — исключение. Это означает, что во время работы произошел некоторый износ в различных частях двигателя. Среди элементов наибольший износ принадлежит железу и марганцу. Как видно, концентрация железа была изменена на 12 единиц, а концентрация марганца — на 15,5 единиц. При этом изменение концентрации других элементов существенно не изменилось. Таким образом, соответствующее оборудование подверглось большему износу.

Тенденция к снижению концентрации бора может быть связана с образованием соединений бора в масляной матрице, которые поглощаются масляными фильтрами.

Концентрации элементов, не связанных ни с базовым маслом, ни с присадками, приведены в. Как видно, концентрации изнашиваемых элементов, а именно марганца, железа, меди, олова, титана, ванадия, свинца, кадмия и сурьмы, были увеличены. Между тем, концентрация калия, который является загрязняющим элементом [3], резко возрастает на 11500 км. Это может быть связано с утечкой охлаждающей жидкости в масло. Альтернативно, источником этого увеличения может быть водопоглощение.

Консистенция, текучесть или вязкость в случае масел являются ключевыми параметрами для обеспечения эффективности смазки и применения смазочных материалов [39]. Вязкость отработанного моторного масла может снизиться из-за разбавления топлива или из-за высокого содержания воды и / или сдвига присадки, улучшающей индекс вязкости [3]. Вязкость может увеличиваться из-за сильного загрязнения масла сажей, полимеризации, потерь при испарении и эмульсий из-за загрязнения водой и / или окисления масла [3]. Очевидно, что окончательный статус вязкости масла зависит от сочетания понижающих и повышающих факторов.Если факторы падения превзойти повышающие, произойдет падение вязкости. Увеличение собственности будет наблюдаться в обратных условиях.

Как видно из пробега до 2000 км, вязкость при 40 ° C и 100 ° C систематически снижается. После 2000 км наблюдается обратная тенденция. Это указывает на то, что до 2000 км факторы снижения вязкости, такие как разбавление топлива, загрязнение водой и сдвиг присадки, улучшающей вязкость, побеждают факторы увеличения.Между тем, на погонных километрах более 2000 возрастающие факторы, такие как сильное загрязнение масла сажей, полимеризация, потери от испарения и эмульсии из-за загрязнения водой и / или окисления масла, преодолеваются уменьшающими агентами. Поскольку нет сигнала о разбавлении топлива, снижение вязкости в основном может быть связано с загрязнением водой и сдвигом присадки, улучшающей вязкость. С другой стороны, отсутствие полосы 2000 см ⁻¹ в ИК-спектре отработанного масла (), что является важным признаком сажеобразования [18, 19], а также отсутствие удовлетворительных причин потерь на испарение и образования эмульсии, убедитесь, что полимеризация и окисление являются основными причинами увеличения вязкости.

ИК спектр масла после эксплуатации 11500 км.

Таблица 3

Физические свойства на разных погонных километрах.

9017 D 9018 D 9018 по ASTM 9018 при 4018 C Вязкость 9018 при 4018 C 1298 9018 ASTM D8910 9018 9018 9018 2,0 5,9 9018 9018 9018 11,22 9018 наблюдаемое масло в полосах ИК-диапазона ) может быть отнесен к растяжению CH (2924 см ⁻¹ ), карбонилу (1714 см ⁻¹ ), CH ₂ надрезанию (1460 см ⁻¹ ), симметричному изгибу CH ₃ (1376 см ^-1 ) и ароматических соединений (970 см ^-1 ).Наблюдение недавних полос может быть связано с существованием ароматических, нафтеновых и алифатических соединений, которые являются составными частями используемого минерального базового масла (SN-500). Кроме того, наблюдение карбонильной полосы указывает на то, что произошло некоторое окисление. Низкая интенсивность наблюдаемого пика означает, что степень окисления низкая.

Температура вспышки — это самая низкая температура, при которой источник воспламенения вызывает воспламенение паров образца (смазки) при определенных условиях [40].Как и вязкость, проверка температуры вспышки всегда была стандартной частью спецификации смазочного материала. Из-за низких температур вспышки большинства видов топлива резкое падение температуры вспышки картерного масла обычно можно рассматривать как показатель разбавления. Иногда очень высокие локальные температуры могут привести к термическому растрескиванию масла. Поскольку изменения температуры вспышки не наблюдаются, как термический крекинг, так и разбавление топлива исключаются. Фиксация температуры застывания, которая является нормальным результатом термического растрескивания, является еще одним подтверждением отсутствия термического растрескивания.

Разбавление топлива вызывает уменьшение удельного веса. Напротив, загрязнение или окисление кремния вызывает его увеличение [2]. Если одновременно существуют как повышающий, так и понижающий факторы, конечная ситуация будет определяться фактором предпочтения. Наблюдение тенденции к увеличению (), помимо отсутствия разжижения или загрязнения топлива, указывает на то, что окисление является основной причиной увеличения удельного веса.

Общее кислотное число является мерой кислотных компонентов в нефтепродуктах.Кислотность неиспользованных масел и жидкостей обычно зависит от типа и концентрации конкретного присадки, тогда как кислотность отработанного масла представляет интерес для измерения степени окисления жидкости. Общее щелочное число (TBN) характеризует щелочной запас нефтепродуктов [34]. В частности, используется для моторных масел, где кислотные продукты сгорания расходуют щелочной резерв. И TAN, и TBN могут быть получены титрованием кислотной основы.

Графики TAN и TBN в зависимости от километража работы показаны на, поскольку видно, что при увеличении рабочего километра TAN постоянно увеличивается.Тенденцию к увеличению TAN можно объяснить окислением некоторых компонентов смазки и последующим образованием карбоновых кислот. Фактически, с увеличением времени работы масла антиоксидантные присадки постепенно истощаются. Истощение антиоксидантов помимо высокой температуры двигателя и присутствия кислорода создает подходящие условия для окисления. Появление карбонильной полосы в ИК-спектре отработанного масла () является еще одним свидетельством окисления.

Графики TAN (внизу) или TBN (вверху) в зависимости от погонных километров.

В отличие от TAN, для TBN () наблюдается уменьшение дрейфа. Эту тенденцию к снижению можно отнести к истощению добавок, которые в большинстве своем имеют базовый характер. Это согласуется с результатами элементного анализа (), который достоверно подтверждает истощение добавок.

Учитывая это, TBN является мерой щелочной резервирования смазки [29]. Ожидается, что после полного израсходования щелочных материалов нейтрализация будет полностью остановлена ​​и будет наблюдаться резкое повышение ОКЧ.Очевидно, что после этого разрушительное действие кислых продуктов будет очень сильным, и дальнейшее использование масла неразумно. После экстраполяции кривых TBN и TAN можно предсказать, что примерно на 23000 км эти два недавних значения будут равны. Таким образом, можно сделать вывод, что 23000 км — это критическое значение и время замены масла.

Вода является наиболее частым загрязнителем смазочных масел. Он также является одним из наиболее вредных для подшипников и других смазываемых компонентов.Это вызывает коррозию металлических поверхностей, ухудшение качества смазки и плохое смазывание. Вода может присутствовать в смазочных маслах в трех формах: растворенная, эмульгированная и свободная. Концентрация растворенной воды составляет менее 100 частей на миллион и не является вредной и не влияет на внешний вид или характеристики смазки. Эмульгированная вода содержится в количестве более 150 частей на миллион, что придает маслу молочный оттенок. Это самое вредное. Капли воды — это третий вид воды в смазочных маслах. Эта форма воды в масле также очень вредна для смазываемых деталей, но ее также легче всего отделить [3].Как видно из рисунка, несмотря на тенденцию к увеличению содержания воды, ее концентрация не достигла критического значения. Следовательно, в существующей нефти вода не может рассматриваться как важный вредный фактор, и ее вклад в ущерб незначителен.

(PDF) Мониторинг химических элементов моторного масла

156 Войтех Кумбар, Йозеф Глос, Йиржи Вотава

диспергаторы, модификаторы трения, модификаторы вязкости,

антифризы, антиоксиданты, вещества

точка замерзания, присадки против истирания, смазочные ингредиенты

и некоторые другие.В

в большинстве случаев это элементы молибден,

фосфор, бор, кальций, цинк, магний,

и т. Д. Подобные тезисы изложены в публикациях

(Valach et al., 2013) и (Meng and Huang, 2011).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Использован легковой автомобиль Renault Scenic I с бензиновым двигателем

. Автомобиль имеет бензиновый двигатель

с объемом цилиндров 1600 см3 и мощностью

79 кВт. Год выпуска 1999.Использовано коммерчески доступное автомобильное моторное масло

Castrol Magnatec

10W-40 (ACEA A3 / B3). Срок службы

данного моторного масла составляет 15000 км (согласно рекомендациям производителя

). Пробы

отработанного моторного масла всегда отбирались после

1/10 срока службы моторного масла — то есть

1500 км. Сезон был весной и летом. Точные интервалы отбора проб

указаны в Таблице

.I.

Спектрометрия

С помощью химического анализа было обнаружено

металлов и присадок в новых и бывших в употреблении моторных маслах

. Определение химического состава масел

было измерено с помощью Spectroil Q100, который представляет собой полностью твердотельный спектрометр

, в частности

, предназначенный для анализа проб масел. С помощью этого спектрометра

можно измерить следовые уровни

элементов, растворенных или осажденных в виде мелких частиц

в продуктах на основе минерального или синтетического масла, с использованием давно зарекомендовавшего себя и надежного метода

с вращающимся дисковым электродом

.Устройство соответствует требованиям

стандартного метода ASTM D6595 для

определения металлов износа и загрязняющих веществ

в отработанных смазочных маслах и гидравлических смесях.

Увеличение содержания металлов и уменьшение добавок

Содержание

было смоделировано с использованием линейной функции

, как указано в публикации (Kumbár et al., 2013).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Спектрометрическим методом определен химический состав

проб нового и бывшего в употреблении моторного масла

.Образцы отработанного моторного масла были

по сравнению с образцами нового моторного масла той же спецификации

. Это важно для определения текущего состояния деградации

(Moritani and Kawai,

2006).

На рис. 1 показано увеличение содержания металлов

в течение срока службы моторного масла. Содержание металла

выражается в единицах мг.кг − 1, соответственно, в ppm.

Рис. 1 показывает небольшое увеличение всех наблюдаемых металлов.

Наибольшее увеличение содержания металлов в моторном масле

приходится на медь (Cu) и железо (Fe). Эти два элемента

обычно используются в качестве конструкционного материала двигателя

. Содержание меди увеличивается с 1 мг / кг − 1

до 5 мг · кг − 1, а содержание железа увеличивается с

с 2 мг / кг − 1 до 7 мг · кг − 1. Это невысокие значения содержания

, что соответствует публикации

(Černý, 2006).

Рис.2 показано снижение содержания некоторых

химических элементов в качестве присадок к маслам. Марганец (Mn)

и молибден (Mo) медленно уменьшаются с рейдом

, но бор (B) быстро уменьшается с рейдом. Бор

содержится в антикоррозионных присадках.

На рис. 3 показаны элементы фосфор (P) и цинк

(Zn). Фосфор обычно содержится в присадках

масла, а цинк обычно используется в качестве конструкционного материала двигателя

.

Увеличение и уменьшение количества металла и

химических элементов было смоделировано с использованием линейной функции

с общей формулой:

y (x) = A + k.x, (1)

, например, железо (Fe) можно рассчитать по формуле:

содержит Fe = 2,4714 + 0,003. км], (2)

где необходимо соблюдать срок службы моторного масла

15 000 км, соответственно и не более 30 000 км.

Коэффициенты корреляции R достигают высоких значений

от 0,79 до 0,98. Сходные значения коэффициента корреляции

достигнуты авторами в публикациях

I: Интервалы отбора проб отработанного моторного масла

Номер пробы Дата взятия пробы Налет масла, км Налет автомобиля, км

13.

Имущество	Метод испытания	Рабочий километр
		0	500	1000	2000	3500	6000	8500	11500
141.6	140,0	138,3	135,3	137,2	137,8	142,2	143,4
Вязкость при 100 ° C	ASTM D-445 16181 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 168 9018 9018 165 165	15,9	16,1	16,3	16,5
Индекс вязкости	ASTM D-2270	125,0	126,2	127,3	129,5	128.0	127,5	123,0	122,2
Температура воспламенения	ASTM D-92	222	—	—	—	—	9017 901 9018 9018 9016 9017 9017 9018 Температура застывания	ASTM D-97	−26	—	—	—	—	—	—	−26
Удельный вес	0,8935	0,8942	0,8943	0,8950	0,8963	0,8994	0,9011
Цвет	ASTM D-1500	6,3	7,5
ОКЧ (мг КОН / г)	ASTM D-664	1,52	1,88	1,94	2,05	2,33	2.61	2,79	3,00
TBN (мг KOH / г)	ASTM D-664	12,37	12,13	12,03	11,80	11,22
Содержание воды	ASTM D-6304	22,1	35,2	43,0	50,1	54,9	61,4	63,0	63,0